不銹鋼(gang)化學拋光(guang)溶液組成及中低溫工(gong)藝條件(jian)見表3-1。

配方 1
本配(pei)方中不(bu)使用硝(xiao)(xiao)酸,而只使用硝(xiao)(xiao)酸鈉(na)(na)60g/L,代(dai)替硝(xiao)(xiao)酸,從而消除(chu)(chu)傳統(tong)的(de)(de)三酸拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye),消除(chu)(chu)對環境(jing)和(he)人(ren)體健康的(de)(de)危(wei)害。該配(pei)方具(ju)有(you)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果好、出光(guang)(guang)速率較快、無黃煙等優點。化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)(de)工藝(yi)流(liu)程是:脫(tuo)脂(脫(tuo)脂液(ye)為常(chang)規堿(jian)性除(chu)(chu)油液(ye),常(chang)溫下除(chu)(chu)油15min)→水(shui)洗→化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)→水(shui)洗→中和(he)(5%碳(tan)酸鈉(na)(na)溶液(ye))→水(shui)洗→干(gan)燥(或(huo)民度甘他工作(zuo))。
1. 磷酸
磷酸在化學拋光過程中既能起溶解作用,又在在線亞洲日產一區二區:不銹鋼表面生成一層不溶性磷酸鹽轉化膜,可以有效地抑制不銹鋼的過度溶解,當磷酸超過150ml/L時,會增大不銹鋼表面的磷酸鹽轉化膜的厚度,抑制溶解反應的進行,不能達到拋光效果。當磷酸濃度低于90mL/L時,不銹鋼表面磷酸鹽轉化膜不連續,不能抑制不銹鋼表面在鹽酸和硝酸的作用下發生過腐蝕。實驗結果表明,磷酸在120mL/L時的拋光質量最優,表面接近鏡面光亮,能看清人的五官。
2. 硝酸鈉
取代了原(yuan)來使用的硝(xiao)酸,避(bi)免添加過(guo)(guo)程中產(chan)(chan)生(sheng)黃(huang)煙,還(huan)可有效(xiao)地除去(qu)不銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)上(shang)的氧(yang)化層。硝(xiao)酸鈉(na)(na)低于40g/L時(shi),氧(yang)化層難以除去(qu),表(biao)面(mian)含有蝕坑和麻(ma)點出現。當硝(xiao)酸鈉(na)(na)超過(guo)(guo)80g/L時(shi),對(dui)不銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)會產(chan)(chan)生(sheng)鈍化作用,使溶解速率(lv)降低,會產(chan)(chan)生(sheng)黃(huang)煙,表(biao)面(mian)光亮度下降。實(shi)驗結果表(biao)明,硝(xiao)酸鈉(na)(na)為60g/L時(shi),拋光質量最好(hao)。
3. 鹽酸
用于除去不銹鋼(gang)表(biao)面(mian)上的氧化層。當(dang)鹽酸低(di)于40mL/L時,氧化層去除不完全,拋(pao)光(guang)(guang)效果不理想(xiang);當(dang)鹽酸超過80mL/L時,不銹鋼(gang)表(biao)面(mian)會(hui)產生過腐蝕,拋(pao)光(guang)(guang)性能(neng)降低(di),且酸霧揮發嚴重。實驗(yan)結果表(biao)明,當(dang)鹽酸為60mL/L時,拋(pao)光(guang)(guang)質量最佳,表(biao)面(mian)接近鏡(jing)面(mian)光(guang)(guang)亮,反(fan)射能(neng)看(kan)清(qing)人的五官。
4. 添加劑
在拋(pao)(pao)光(guang)(guang)過程(cheng)中起著十(shi)(shi)分重(zhong)要(yao)的作用(yong),對(dui)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)速率和拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果(guo)有很大的影(ying)響。添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)(ji)由烏(wu)洛托(tuo)品(pin)(pin)、聚乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)醇、二(er)(er)(er)(er)(er)甲基(ji)硅油、十(shi)(shi)二(er)(er)(er)(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)(er)(er)(er)苯(ben)醚二(er)(er)(er)(er)(er)磺酸(suan)鈉(na)(na)按(an)1:3:1:1的質量(liang)比(bi)復配(pei)而成。配(pei)制方法是:首先選取50g烏(wu)洛托(tuo)品(pin)(pin)溶于1L水(shui)中,然后(hou)按(an)質量(liang)比(bi)依次(ci)添(tian)(tian)加(jia)其(qi)他三種藥品(pin)(pin),烏(wu)洛托(tuo)品(pin)(pin)起緩蝕作用(yong),防止拋(pao)(pao)光(guang)(guang)過程(cheng)中產(chan)生過腐(fu)蝕;聚乙(yi)二(er)(er)(er)(er)(er)醇是大分子(zi)有機(ji)物(M6000),起到黏度(du)調(diao)節(jie)和抑(yi)制酸(suan)霧作用(yong);二(er)(er)(er)(er)(er)甲基(ji)硅油起消(xiao)泡作用(yong);十(shi)(shi)二(er)(er)(er)(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)(er)(er)(er)苯(ben)醚二(er)(er)(er)(er)(er)磺酸(suan)鈉(na)(na)在不銹鋼(gang)表(biao)面形(xing)成吸附層,起到增光(guang)(guang)作用(yong)。實驗結(jie)果(guo)表(biao)明,復合型添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)(ji)控制方便,添(tian)(tian)加(jia)簡單(dan),有效提高拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果(guo),添(tian)(tian)加(jia)量(liang)以15mL/L為(wei)宜。
5. 溫度
當(dang)80℃時(shi),拋(pao)光(guang)速率(lv)快,但(dan)易產生過腐蝕,拋(pao)光(guang)液使用(yong)壽命較(jiao)短。當(dang)低于50℃時(shi),拋(pao)光(guang)速率(lv)慢,表面呈霧狀(zhuang),拋(pao)光(guang)效果較(jiao)差。以60℃時(shi)的(de)拋(pao)光(guang)效果最(zui)好,接近鏡面光(guang)亮,可照見人影。
6. 時(shi)間
拋(pao)光時(shi)間過長(chang),生產(chan)效率(lv)低,腐蝕量大,拋(pao)光液消(xiao)耗量增加(jia)。拋(pao)光時(shi)間應控制在3~5min為(wei)宜。如果(guo)在最(zui)佳溫度(du)和在此時(shi)間內得不到最(zui)佳拋(pao)光效果(guo),表(biao)明溶液成分(fen)有(you)變化(hua),應作適應調(diao)整,或(huo)化(hua)學分(fen)析后(hou)調(diao)整再操(cao)作,才能保(bao)持最(zui)佳效果(guo)。
配方 2
本配方含有(you)鹽(yan)(yan)酸和(he)雙氧(yang)(yang)水(shui),雙氧(yang)(yang)水(shui)比較不穩定(ding)(ding),加有(you)聚乙二醇,作(zuo)為穩定(ding)(ding)劑和(he)光(guang)(guang)(guang)亮劑,在室溫下操(cao)作(zuo)。在時(shi)間(jian)上(shang)拋光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)亮即可(ke)取(qu)出(chu),依靠雙氧(yang)(yang)水(shui)的氧(yang)(yang)化作(zuo)用(yong),如(ru)(ru)果雙氧(yang)(yang)水(shui)的光(guang)(guang)(guang)亮作(zuo)用(yong)不足(zu),應即時(shi)補(bu)加,以(yi)保持其光(guang)(guang)(guang)亮作(zuo)用(yong)。本配方不含磷酸、硝(xiao)酸、硫酸,也可(ke)作(zuo)為清(qing)潔生產的無害(hai)化配方。鹽(yan)(yan)酸廢物被(bei)堿中(zhong)和(he)后(hou)以(yi)氯化鈉無害(hai)化排出(chu)。本化學拋光(guang)(guang)(guang)只能滿足(zu)一般的光(guang)(guang)(guang)亮要(yao)求(qiu)。如(ru)(ru)果要(yao)求(qiu)鏡(jing)面光(guang)(guang)(guang)亮,一般都要(yao)先進行機(ji)械拋光(guang)(guang)(guang),再(zai)采用(yong)電解(jie)拋光(guang)(guang)(guang)才能達到鏡(jing)面光(guang)(guang)(guang)亮。
配方 3
本(ben)配(pei)方為(wei)三酸體系化學(xue)拋光、不(bu)銹鋼制品(pin)在(zai)加工(gong)過程中表面生成黑色(se)氧化皮時,經(jing)過常規堿(jian)性(xing)化學(xue)除油(you)后即可進行化學(xue)拋光。
1. 磷(lin)酸(suan)
當磷酸(suan)在80~120g/L時(shi),拋光效(xiao)果較(jiao)好;過(guo)高,超過(guo)170mL/L時(shi),抑制溶解反應,使(shi)黑色氧(yang)化皮難以除去(qu);而≤60mL/L時(shi),磷化膜不連(lian)續(xu),難以抑制表面被硝酸(suan)和鹽(yan)酸(suan)過(guo)溶解。
2. 硝酸
在(zai)其他成分適中(zhong)時,硝酸在(zai)40~80mL/L時可得光(guang)亮(liang)、平整的拋光(guang)面(mian)。
3. 鹽酸(suan)
用于除去不銹鋼(gang)表面(mian)的黑色氧化皮。在(zai)其他成分適中(zhong)時,鹽(yan)酸含量(liang)在(zai)80~120mL/L時,拋光效果最好,過高則光亮度下降。
4. 亞硝酸鈉
在其他成分正常的情況下,亞硝酸鈉的含量(liang)為(wei)1~1.5g/L,溫(wen)度在室溫(wen),時(shi)間為(wei)5~10min時(shi)的光亮(liang)度最好(hao)。當其含量(liang)達2.0g/L時(shi),氧(yang)化(hua)氮大量(liang)逸出,污染環境。
5. 添加(jia)劑(ji)
十六烷基(ji)氯化吡(bi)啶適量(1~3g/L)時可得極佳光亮度(du)的拋光面(mian)。苯甲酸鈉作(zuo)為(wei)緩蝕劑,尿素則(ze)抑制氮氧化物(wu)的產生。
6. 時間(jian)和拋光(guang)溫度
溫度在50~60℃時,拋(pao)(pao)光(guang)時間(jian)短,可(ke)得(de)到較好的效果,但(dan)加熱后難以控制,在室(shi)溫下也可(ke)獲(huo)得(de)同樣的拋(pao)(pao)光(guang)效果,故選擇室(shi)溫。此(ci)時拋(pao)(pao)光(guang)時間(jian)在5~10min,也便(bian)于控制。
配方 4
本(ben)配方是不使用(yong)(yong)三強酸,而是在pH等于(yu)3~4的范圍(wei)內(nei)操作的,有利于(yu)過氧化氫的穩定,充分發揮其拋光作用(yong)(yong),在工藝流程中(zhong)要除油(常規堿(jian)性除油去(qu)凈為(wei)止)和(he)酸洗(鹽酸100mL/L,加六次(ci)甲基四胺1g/L,室溫,15~20min),然后進行(xing)化學拋光。拋光后要用(yong)(yong)碳酸鈉5g/L溶液(ye)中(zhong)和(he)20min。
1. 氟化氫銨(an)
主要是對Fe2+配位成配位離子(Fe2+成[FeF6]3-),在其他成分存在下,氟化氫銨10~14g/L均可使拋光表面光亮如鏡,可選取12g/L。
2. 雙氧(yang)水
是強氧(yang)化(hua)性的(de)弱酸,實驗拋(pao)光(guang)(guang)溶(rong)液的(de)pH為(wei)2~3,恰為(wei)雙(shuang)氧(yang)水(shui)的(de)穩定pH.雙(shuang)氧(yang)水(shui)與氟化(hua)氫銨共同作用的(de)結果使拋(pao)光(guang)(guang)效果變好。在雙(shuang)氧(yang)水(shui)未加(jia)(jia)時,只(zhi)有其他成分(fen),表(biao)面無拋(pao)光(guang)(guang)的(de)變化(hua);當加(jia)(jia)到20mL/L時,表(biao)面略發(fa)黑(hei);當氧(yang)水(shui)加(jia)(jia)到60~140ml/L時,拋(pao)光(guang)(guang)表(biao)面為(wei)光(guang)(guang)亮(liang)如鏡。從成本(ben)和(he)時間考(kao)慮,取(qu)80mL/L為(wei)宜(yi)。
3. 尿素
起(qi)增溶作用(yong),避免大量氣泡逸出(chu),使反應穩定,在其(qi)他成分(fen)存在下,尿素在8~14g/L時都可獲得光亮如(ru)鏡(jing)的表面。可選取10g/L為宜。
4. 苯(ben)甲酸鈉
其在(zai)拋光液中起緩蝕作(zuo)用。在(zai)其他成分常規含量下(xia),苯甲酸鈉以0.96g/L為宜。
5. 草酸(suan)
拋光(guang)液中沒(mei)有草(cao)酸,鐵不能充(chong)分(fen)溶解。草(cao)酸在2~4g/L時(shi)均可(ke)使拋光(guang)表面(mian)光(guang)亮如鏡(jing),以取(qu)3g/L為宜。
6. 十二烷基苯磺酸鈉
主要起潤濕作用。在其他(ta)成分存在下(xia),十(shi)二烷基(ji)苯(ben)磺酸鈉0.4~1.0g/L均可獲得光(guang)(guang)亮如鏡的拋光(guang)(guang)表面。以選取(qu)0.5g/L為宜。
7. 時間與溫(wen)度
拋(pao)光時間小于3min,拋(pao)光效果不明顯,時間超過15min,拋(pao)光過度(du),有銹跡麻坑(keng)出現(xian)(xian),一般以(yi)5~10min為好(hao),溫度(du)以(yi)室溫為好(hao),過高,會使雙氧水和草酸分解,使拋(pao)光液失效。故最好(hao)是現(xian)(xian)用現(xian)(xian)配,失效后重(zhong)配。
配方 5
也是在常溫下使用雙氧水和(he)鹽(yan)酸并加有自制(zhi)的添加劑,加水各占1/4質量分數。也可(ke)獲得較好的光亮效果(guo)。
1. 雙氧(yang)水(shui)
拋光液光亮的形成效果是依靠適量的雙氧水在溶液中產生Fe3+,形成黏性膜,以達到光亮效果。雙氧水含量過高,會加速Fe2+向Fe3+的轉化,使黏性膜轉弱或消失,使不銹鋼表面溶解加快,造成過腐蝕,使光亮度降低。雙氧水的用量為30~50mL。
2. 鹽酸
鹽酸用量在10mL之內時,化學溶解作用較小,產生的Fe2+少,因而轉化成Fe3+的數量也較少,不能滿足拋光所需形成黏性膜的要求,拋光效果較差。當鹽酸用量超過20mL后,拋光效果較好。但超過30mL后,失重較多,使拋光成本增加。故其用量以20~30mL為好。
3. 添(tian)加劑(ji)
為一(yi)種易溶于(yu)水的(de)無(wu)機物,其陰離(li)子(zi)能與從(cong)不銹(xiu)鋼中溶解出來的(de)鐵離(li)子(zi)、鎳離(li)子(zi)、鉻離(li)子(zi)絡合,從(cong)而(er)控制(zhi)和穩定腐蝕(shi)化(hua)學反應,并形成拋(pao)光所要求的(de)黏性膜。在(zai)基礎配(pei)方:雙氧水20~30mL、鹽酸20~30mL、水20~30mL、添加(jia)劑(ji)的(de)用(yong)量在(zai)20~30mL時,光亮效果最好。添加(jia)劑(ji)量達到(dao)40mL時,光亮作用(yong)反而(er)下降,且腐蝕(shi)失重迅(xun)速上(shang)升(sheng)。
4. 水
水(shui)(shui)的用量應控(kong)制(zhi)在(zai)20~30mL,水(shui)(shui)量過高,表(biao)面光亮效果下降;水(shui)(shui)量過低,表(biao)面雖(sui)光亮但不均(jun)勻,且腐(fu)蝕失重(zhong)較大(da),拋光成(cheng)本(ben)增(zeng)加。故水(shui)(shui)量也應嚴格(ge)控(kong)制(zhi)。
配方 6
本拋光液適用于304不銹(xiu)鋼(gang)(0Cr18Ni9).
1. 磷酸
既起(qi)溶解(jie)(jie)作用,又(you)形(xing)成不溶性磷酸鹽(yan)轉化(hua)膜,使(shi)(shi)出現的(de)(de)微觀(guan)表(biao)面凸出峰面優先(xian)溶解(jie)(jie)而達到光(guang)亮效果(guo),其最(zui)佳含量為110mL/L.含量過(guo)低(di),抑制不了鹽(yan)酸和硝酸的(de)(de)過(guo)溶解(jie)(jie),使(shi)(shi)表(biao)面無光(guang)澤;其含量過(guo)高,使(shi)(shi)磷酸膜太(tai)厚,抑制溶解(jie)(jie)反(fan)應(ying)的(de)(de)進行,從(cong)而導致氧化(hua)皮難以除去,不產生新(xin)的(de)(de)光(guang)潔(jie)表(biao)面。
2. 硝(xiao)酸
其(qi)含量(liang)(liang)過(guo)低,拋光面粗糙發灰、麻點;含量(liang)(liang)過(guo)高,不(bu)銹鋼表面易形(xing)成鈍化膜,從而使光亮度下降,并產生(sheng)大量(liang)(liang)酸(suan)霧。其(qi)最(zui)佳(jia)含量(liang)(liang)為60mL/L。
3. 鹽酸(suan)
起溶(rong)解(jie)(jie)作(zuo)用。其最(zui)佳含量(liang)為140mL/L,含量(liang)過低,溶(rong)解(jie)(jie)速(su)率慢(man);含量(liang)過高,溶(rong)解(jie)(jie)腐蝕(shi)加劇,都得不到滿(man)意的效果(guo)。
4. 添(tian)加劑(ji)(ji)共(gong)有三種(zhong),即LBXQ-10A(開缸劑(ji)(ji))LBXQ-10B(光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji))和(he)LBXQ-10C(輔助光(guang)亮(liang)劑(ji)(ji)),由濟(ji)南市(shi)山東省機械設計研究院研制。需(xu)要者可(ke)向該研究院購買。三種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)作用如下:
①. A劑 又稱開缸劑
主要(yao)作用是(shi)對(dui)新配拋光液(ye)起老化作用,促(cu)使磷(lin)酸鹽轉化膜的形(xing)成(cheng),從而抑制磷(lin)酸對(dui)金屬的過溶解(jie)作用。新配拋光液(ye)添(tian)加(jia)5~6g/L即可。
②. B劑 又稱光亮劑
含(han)多元醇、緩(huan)蝕劑(ji)、酚黃(huang)、無機鹽等成分,以40mL/L為佳(jia)。含(han)量(liang)過低,光亮(liang)效果差,在(zai)補加光亮(liang)劑(ji)后(hou),如再次拋(pao)光時(shi),先將返工件在(zai)15%鹽酸內(nei)放置數分鐘(zhong)后(hou)再拋(pao)光,含(han)量(liang)過高,會降低拋(pao)光速率。
③. C劑(ji) 又稱輔助光亮(liang)劑(ji)
含有(you)多種表面(mian)活性(xing)劑(ji),其主要(yao)作(zuo)用是與(yu)光(guang)亮劑(ji)協(xie)同,保證(zheng)不銹鋼表面(mian)潔凈光(guang)亮,抑制不銹鋼表面(mian)產生灰膜,C劑(ji)還有(you)防止酸(suan)霧(wu)逸出的作(zuo)用。以10mL/L為(wei)佳。
5. 溫度
拋光液溫度以(70±5)℃為宜。溫度過低,拋光溶解反應速率緩慢,不銹鋼表面氧化皮難以除去,拋光效果差。溫度過高,拋光反應太快,不易控制,能耗較高。硝酸、鹽酸易分解外逸,致使污染環境,又降低拋光液有效成分。化學拋光是放熱反應,其釋放熱量與拋光載荷有關,即拋光件表面積與拋光液體積之比有關,即載荷愈大,其釋放熱量愈大。化學拋光所釋放的熱量要大于拋光槽所散失的熱量及工件帶走的熱量,因此,在拋光時不僅要停止加熱,還要進行冷卻。可選用聚四氟乙烯管、鈦管,起始時作為蒸氣加熱管,拋光溫度上升時又可通人冷卻液作為降溫冷卻管,以控制拋光液的溫度不超過80℃.為了使拋光液具有一定的壽命,根據處理工件面積(㎡)來計算槽液體積,用于304類型不銹鋼,每升可拋光0.5㎡.當用于1Cr18Ni9Ti不銹鋼,拋光時間采用2min,其使用壽命長達1.2m/L.因此,適當大的體積而較低的載荷,使拋光液的溫度比較穩定,使用拋光液的周期(壽命)也較長,溶液拋光載荷應控制。如1個日處理量1Cr18Ni9Ti不銹鋼為100m2的拋光量,則日耗體積為83L,如要使使用壽命為3天,則:100㎡÷1.2㎡/L×3d=250L。如拋光304、316不銹鋼,壽命可延長一倍。
6. 時間
拋光(guang)時(shi)間(jian)取決于(yu)(yu)(yu)不銹鋼的(de)(de)(de)表(biao)面狀(zhuang)況。一般情(qing)況下(xia)以2~5min為(wei)宜,即可(ke)(ke)獲得非常光(guang)亮(liang)的(de)(de)(de)鏡面光(guang)潔度。時(shi)間(jian)少(shao)于(yu)(yu)(yu)2min,拋光(guang)效(xiao)果不理想,時(shi)間(jian)過長,多于(yu)(yu)(yu)5min,易產生過腐蝕。新配的(de)(de)(de)拋光(guang)液(ye),各種成(cheng)分均處于(yu)(yu)(yu)上限(xian)(xian),時(shi)間(jian)可(ke)(ke)取上限(xian)(xian)2min.如(ru)果拋光(guang)一段(duan)時(shi)間(jian)后(hou),各成(cheng)分會(hui)消耗至下(xia)限(xian)(xian),時(shi)間(jian)可(ke)(ke)適(shi)當延長至下(xia)限(xian)(xian)(<5min).各成(cheng)分低(di)于(yu)(yu)(yu)下(xia)限(xian)(xian),則(ze)可(ke)(ke)適(shi)當調整(zheng)或更換。
7. 工藝(yi)流程(cheng)
拋(pao)光表面在(zai)拋(pao)光前務必進(jin)行(xing)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)去油,可采用常規的(de)堿性化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)除油溶液在(zai)常溫或(huo)中溫中除油,將表面除盡油漬和(he)其他污物后經流動水(shui)(shui)清洗(xi)后即可進(jin)行(xing)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光。化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)拋(pao)光液屬強(qiang)酸性,要用流動水(shui)(shui)立即沖(chong)洗(xi)凈,然后進(jin)行(xing)中和(he),用2%碳酸鈉溶液浸洗(xi),然后用熱水(shui)(shui)清洗(xi),如果需要長期保存,還要進(jin)行(xing)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)鈍化(hua)(hua),再(zai)冷(leng)水(shui)(shui)清洗(xi),最后烘干。
配方 7
本(ben)配方(fang)可適(shi)用于69111不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)的(de)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光,表(biao)面(mian)被拋(pao)(pao)光溶液(ye)浸蝕(shi)和整平,獲得比較(jiao)(jiao)光亮(liang)的(de)表(biao)面(mian)。69111不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)屬于半奧氏(shi)體(ti)沉淀不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),由(you)于它(ta)易(yi)于加(jia)工成(cheng)型,且經冷作硬(ying)化(hua)(hua)(hua)時(shi)效處(chu)理能(neng)(neng)獲得優良的(de)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng),且具(ju)有優良的(de)化(hua)(hua)(hua)學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)。為(wei)了有效地去(qu)除加(jia)工過(guo)程如(ru)冷沖壓中產生的(de)毛(mao)刺、機(ji)械(xie)劃傷,應力(li)層加(jia)熱處(chu)理過(guo)程中生成(cheng)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)等(deng)(deng),改(gai)善表(biao)面(mian)粗糙度(du),本(ben)配方(fang)的(de)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光工藝效能(neng)(neng)高(gao),成(cheng)本(ben)低、操(cao)作簡單,有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)拋(pao)(pao)光速率,拋(pao)(pao)光溶液(ye)具(ju)備(bei)一定(ding)的(de)致鈍(dun)性(xing)(xing),以保(bao)證零件(jian)基(ji)體(ti)不(bu)(bu)易(yi)產生過(guo)腐蝕(shi)和大(da)量滲氫(qing),同(tong)時(shi)還(huan)具(ju)備(bei)高(gao)的(de)化(hua)(hua)(hua)學穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)、較(jiao)(jiao)小的(de)溫(wen)度(du)波動和一定(ding)的(de)黏度(du)等(deng)(deng)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
1. 預處理
化(hua)學拋光(guang)(guang)前零件必(bi)須(xu)認真地(di)在(zai)堿性化(hua)學除油溶(rong)液(氫氧(yang)化(hua)鈉(na)20~30g/L,碳酸(suan)鈉(na)30~40g/L、磷(lin)酸(suan)三(san)鈉(na)30~40g/L,OP-10乳(ru)化(hua)劑3~5g/L)中,溫度60~80℃、時間10~15min徹(che)底除去表面油污,使表面潔凈,然后(hou)在(zai)流動水洗凈后(hou),將(jiang)零件在(zai)30%~50%的(de)(de)鹽酸(suan)中預浸蝕1min,這是為了延長(chang)化(hua)學拋光(guang)(guang)溶(rong)液的(de)(de)使用壽命。
2. 化學拋光(guang)
小零(ling)件(jian)可放(fang)在塑料(liao)籃子內(nei)(nei)、大零(ling)件(jian)可用尼龍繩吊掛,以減(jian)少對化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)溶液(ye)中(zhong)金屬(shu)離子的積累(lei),避免化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)溶液(ye)過(guo)早(zao)老(lao)化(hua)。當化(hua)拋(pao)液(ye)中(zhong)的金屬(shu)離子如Fe2+為(wei)50g/L、三價鉻為(wei)Cr3+20g/L時,表明拋(pao)光(guang)溶液(ye)已(yi)老(lao)化(hua),只能全(quan)換或部(bu)分更(geng)換,才能確(que)保化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)正常進(jin)行。在老(lao)化(hua)之前,化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)進(jin)行中(zhong),鹽酸、硝酸消耗較多,應及(ji)時補充至工藝范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)。
3. 溫度(du)
可(ke)在(zai)室溫下操作(zuo)(zuo),溫度在(zai)25℃為(wei)宜。開始拋光(guang)(guang)時溫度偏低(di),化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)速(su)率慢。冬季(ji)溫度過低(di),易使零(ling)件表面(mian)致(zhi)鈍面(mian)停止化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)的(de)進行,此時應(ying)用鹽酸(suan)(suan)溶(rong)液活化(hua)(hua)(hua)零(ling)件表面(mian)后才可(ke)繼續進行化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)。當溫度升高時 化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)速(su)率明顯加快。化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)是個放熱反應(ying),溫度會持(chi)續上升,操作(zuo)(zuo)中會放出鹽酸(suan)(suan)白色(se)蒸氣和(he)氧化(hua)(hua)(hua)氯棕色(se)氣體,基體金(jin)屬以高價(jia)離子形式溶(rong)解,產生過腐蝕現象,導致(zhi)零(ling)件報廢,故(gu)應(ying)采取降(jiang)溫措施,暫(zan)停工作(zuo)(zuo)。
4. 后(hou)處理
零件(jian)(jian)經(jing)(jing)化學(xue)(xue)拋(pao)光后,需經(jing)(jing)流動水(shui)(shui)清洗干凈,并(bing)在5%的碳(tan)酸鈉水(shui)(shui)溶液中進行中和,除(chu)去表面帶(dai)有的酸跡。實踐(jian)檢驗,69111不銹鋼零件(jian)(jian)化學(xue)(xue)拋(pao)光去除(chu)量為1~5μm,一般不會造成(cheng)超差。本工藝工效(xiao)高(gao),操作方便,溶液穩定,成(cheng)本低,適用于形(xing)狀復雜的零件(jian)(jian)。
配方 8
本配(pei)方為(wei)高性(xing)能環(huan)保(bao)不銹鋼拋(pao)光劑,拋(pao)光后工件表(biao)面可(ke)達到(dao)鏡面光亮效果,且廢水處(chu)理簡單,處(chu)理后對(dui)環(huan)境無污染。
1. 磷酸
主(zhu)要增(zeng)加拋光液黏度,在不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成黏性膜(mo)和鈍化(hua)膜(mo),可使(shi)不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面(mian)達到平整和拋光功效。其含量(liang)低只有腐蝕作(zuo)用,其含量(liang)過(guo)高,表(biao)(biao)面(mian)鈍化(hua),達不(bu)到拋光目的。磷(lin)酸含量(liang)控制在250~340g/L時,拋光效果最佳。
2. 鹽(yan)酸
主要(yao)起溶(rong)解作用。單獨的(de)鹽(yan)(yan)酸對不銹鋼不起溶(rong)解作用,與硝酸等相結合才(cai)有溶(rong)解能力。鹽(yan)(yan)酸在290~360g/L之間,表面拋光均勻(yun),光亮度高;其含量(liang)高,腐蝕增(zeng)大(da);含量(liang)低,腐蝕降低。
3. 冰(bing)醋酸
為弱(ruo)腐(fu)劑(ji),與鹽酸共同起(qi)腐(fu)蝕作用,降低溶液的腐(fu)蝕能力,使不(bu)銹鋼表面腐(fu)蝕均(jun)勻。使用硫酸代替冰(bing)醋(cu)酸、拋(pao)光均(jun)勻程(cheng)度稍(shao)差。冰(bing)醋(cu)酸含量高低對拋(pao)光效果影響不(bu)大,為了節約成本(ben),一般(ban)控制在(zai)150~240g/L為宜。
4. 硝(xiao)酸鈉
為強氧(yang)化(hua)劑(ji),在拋光(guang)液中代替(ti)硝酸,使用(yong)比較方便。其作(zuo)用(yong)是溶解(jie)表面形成的鈍(dun)化(hua)膜,對(dui)表面有(you)增光(guang)作(zuo)用(yong)。以120~150g/L較好。含(han)量(liang)高(gao),反(fan)應速(su)率(lv)快,生產效(xiao)率(lv)高(gao),但不易控制。含(han)量(liang)低,速(su)度(du)慢,效(xiao)果較差。
5. 復合表(biao)面(mian)活性劑
復合(he)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑是由多種(zhong)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑及其他(ta)有(you)(you)特效成(cheng)分的化合(he)物(wu)經過(guo)實驗(yan)而組(zu)成(cheng)的,控制方便,添(tian)加(jia)簡單(dan),能有(you)(you)效地提高拋光效果(guo)。其添(tian)加(jia)量(liang)在10~15g/L,工件(jian)要求達(da)到鏡(jing)面(mian)或近似鏡(jing)面(mian)效果(guo)時添(tian)加(jia)量(liang)可(ke)增加(jia)到20g/L。復合(he)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑的組(zu)成(cheng):起(qi)光亮作(zuo)(zuo)用(yong)的有(you)(you)有(you)(you)機胺、明膠(jiao)、苯甲酸(suan)、水(shui)楊酸(suan)、磺酸(suan)和(he)各種(zhong)苯二(er)酚等,添(tian)加(jia)量(liang)為(wei)3~5g/L;起(qi)黏度調節(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)的有(you)(you)丙二(er)醇、纖維素醚(mi)和(he)聚乙二(er)醇等,添(tian)加(jia)量(liang)為(wei)5~10g/L;起(qi)緩蝕作(zuo)(zuo)用(yong)的有(you)(you)六(liu)亞(ya)甲基(ji)(ji)四胺、若丁、有(you)(you)機胺等,添(tian)加(jia)量(liang)為(wei)0.1%~1.0%;起(qi)消泡作(zuo)(zuo)用(yong)的有(you)(you)磷酸(suan)三(san)丁酯、二(er)甲基(ji)(ji)硅油和(he)醇類(lei)物(wu)質,添(tian)加(jia)量(liang)為(wei)0.01%~0.1%.總之(zhi),復合(he)表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性(xing)劑可(ke)以在工件(jian)面(mian)產生吸附黏膜,增強浸潤效果(guo),而且起(qi)緩蝕、增光、消泡等作(zuo)(zuo)用(yong),可(ke)使反應平(ping)穩的進行(xing)。
6. 溫度
化學拋光的反(fan)應速(su)率(lv)(lv)同溶液溫度幾乎(hu)呈正(zheng)比,溫度越(yue)高,對(dui)材料的溶解能(neng)力越(yue)強(qiang),反(fan)應速(su)率(lv)(lv)越(yue)快,當溫度低于50℃,反(fan)應速(su)率(lv)(lv)非常慢,幾乎(hu)無拋光作用。溫度在75~85℃為宜。
7. 攪(jiao)拌
在拋(pao)(pao)(pao)光過程中,表(biao)面會產生許多氣(qi)泡(pao),若(ruo)(ruo)不(bu)進行攪拌,工件凹部和內側由于氣(qi)泡(pao)滯(zhi)留,產生拋(pao)(pao)(pao)光不(bu)均勻(yun),出現過腐蝕(shi)、條紋狀拋(pao)(pao)(pao)光表(biao)面。若(ruo)(ruo)攪拌速(su)率(lv)過快,使泡(pao)沫(mo)增高,溶液(ye)有(you)效(xiao)高度降低,工件局部在泡(pao)沫(mo)中拋(pao)(pao)(pao)光,影響(xiang)整體表(biao)面拋(pao)(pao)(pao)光效(xiao)果。實踐證(zheng)明,攪拌采用移動的(de)方式,以(yi)8~12次/min為宜。
8. 化學拋(pao)光工藝流程
化(hua)(hua)(hua)學(xue)除油(磷酸3kg、無(wu)水檸檬酸4kg,甲基乙(yi)基酮3kg),OP-10(辛基酚聚氧乙(yi)烯醚2kg,水88kg)→流(liu)動水洗→浸蝕(奧氏(shi)體適(shi)用(yong)(yong):硫酸150~180g/L,硝酸鈉(na)(na)40~50g/L,氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)10~20g/L,溫度60~80℃,時間5~8min;若(ruo)為馬氏(shi)體適(shi)用(yong)(yong):硝酸140~150mL/L,磷酸100~120mL/L,室溫,時間5~10min;表面若(ruo)殘(can)留有含(han)碳灰渣,可用(yong)(yong)超聲波去除或用(yong)(yong)硫酸30~50g/L,鉻酐80~100g/L,氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)2~4g/L,室溫處理5~10min)→流(liu)動水洗→化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光。
配方 9
這是以(yi)雙(shuang)氧(yang)水和草酸配合的不銹鋼化(hua)學拋(pao)光(guang)劑(ji),硫酸含量為0.1g/L,僅(jin)起(qi)著調整酸度的作(zuo)用(yong)(yong)。十二(er)烷基苯磺(huang)酸鈉(na)起(qi)潤濕作(zuo)用(yong)(yong),使拋(pao)光(guang)均(jun)勻。加溫至50℃,以(yi)提高(gao)拋(pao)光(guang)速率。本拋(pao)光(guang)液采用(yong)(yong)無毒(du)物質作(zuo)為主(zhu)要(yao)成分,牟培興曾用(yong)(yong)此液作(zuo)為手(shou)表軸齒(chi)化(hua)學拋(pao)光(guang)工藝實驗作(zuo)了總(zong)結。
配方 10
本(ben)配方均不含各種(zhong)強酸,解決(jue)廢水排放(fang)、環境污染和處理(li)成本(ben)高(gao)的(de)問題(ti),所獲得(de)的(de)表面光亮度為一般。通過加溫和延長時間可提高(gao)亮度。

