不(bu)銹(xiu)鋼化學拋光溶液組成及中低溫工藝條(tiao)件(jian)見表3-1。
配方 1
本配方中(zhong)不使用(yong)硝(xiao)(xiao)酸(suan),而只使用(yong)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鈉60g/L,代替硝(xiao)(xiao)酸(suan),從而消(xiao)(xiao)除傳(chuan)統的三酸(suan)拋(pao)光液(ye),消(xiao)(xiao)除對環(huan)境和人體(ti)健康的危害。該(gai)配方具有拋(pao)光效果好、出光速(su)率(lv)較快(kuai)、無(wu)黃(huang)煙(yan)等(deng)優點。化學拋(pao)光的工(gong)藝流(liu)程是:脫脂(脫脂液(ye)為常規堿性除油液(ye),常溫下除油15min)→水(shui)洗(xi)→化學拋(pao)光→水(shui)洗(xi)→中(zhong)和(5%碳酸(suan)鈉溶(rong)液(ye))→水(shui)洗(xi)→干燥(zao)(或民(min)度甘他工(gong)作)。
1. 磷酸(suan)
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(na)
取代了(le)原來使(shi)用(yong)(yong)的(de)硝(xiao)酸(suan),避(bi)免(mian)添加過程中產生(sheng)(sheng)黃(huang)煙,還可(ke)有效地除(chu)去不銹(xiu)鋼表面(mian)(mian)上的(de)氧(yang)化層。硝(xiao)酸(suan)鈉低于40g/L時,氧(yang)化層難以除(chu)去,表面(mian)(mian)含有蝕坑和麻點出現(xian)。當硝(xiao)酸(suan)鈉超過80g/L時,對不銹(xiu)鋼表面(mian)(mian)會(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)鈍化作用(yong)(yong),使(shi)溶(rong)解速率降低,會(hui)(hui)產生(sheng)(sheng)黃(huang)煙,表面(mian)(mian)光亮度下降。實驗結(jie)果表明(ming),硝(xiao)酸(suan)鈉為60g/L時,拋光質量最好。
3. 鹽酸
用于除(chu)(chu)去不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)上的氧化層(ceng)。當(dang)(dang)鹽(yan)酸(suan)低(di)(di)于40mL/L時,氧化層(ceng)去除(chu)(chu)不(bu)(bu)完全,拋(pao)光(guang)(guang)效果(guo)(guo)不(bu)(bu)理想;當(dang)(dang)鹽(yan)酸(suan)超過80mL/L時,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)會(hui)產生過腐(fu)蝕,拋(pao)光(guang)(guang)性能降低(di)(di),且(qie)酸(suan)霧(wu)揮發嚴(yan)重。實驗結果(guo)(guo)表(biao)明(ming),當(dang)(dang)鹽(yan)酸(suan)為60mL/L時,拋(pao)光(guang)(guang)質量最佳,表(biao)面(mian)接(jie)近(jin)鏡面(mian)光(guang)(guang)亮,反射能看清人的五(wu)官。
4. 添加劑
在拋(pao)光(guang)過程中(zhong)(zhong)起著十(shi)分重要的作(zuo)用(yong),對拋(pao)光(guang)速(su)率和拋(pao)光(guang)效果(guo)有(you)很大的影(ying)響。添(tian)(tian)加(jia)劑由烏(wu)洛(luo)托(tuo)(tuo)品(pin)(pin)、聚乙二(er)醇、二(er)甲基(ji)硅(gui)(gui)油、十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)二(er)苯(ben)醚(mi)二(er)磺(huang)酸鈉按1:3:1:1的質量比復配(pei)而成(cheng)。配(pei)制方法是:首先(xian)選取(qu)50g烏(wu)洛(luo)托(tuo)(tuo)品(pin)(pin)溶于1L水(shui)中(zhong)(zhong),然(ran)后按質量比依次添(tian)(tian)加(jia)其他(ta)三種藥品(pin)(pin),烏(wu)洛(luo)托(tuo)(tuo)品(pin)(pin)起緩蝕作(zuo)用(yong),防(fang)止拋(pao)光(guang)過程中(zhong)(zhong)產生過腐(fu)蝕;聚乙二(er)醇是大分子有(you)機物(M6000),起到黏度調(diao)節(jie)和抑制酸霧作(zuo)用(yong);二(er)甲基(ji)硅(gui)(gui)油起消泡作(zuo)用(yong);十(shi)二(er)烷(wan)基(ji)二(er)苯(ben)醚(mi)二(er)磺(huang)酸鈉在不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面形成(cheng)吸附層,起到增光(guang)作(zuo)用(yong)。實驗(yan)結果(guo)表(biao)(biao)明(ming),復合型添(tian)(tian)加(jia)劑控制方便,添(tian)(tian)加(jia)簡單,有(you)效提高拋(pao)光(guang)效果(guo),添(tian)(tian)加(jia)量以15mL/L為宜。
5. 溫度
當(dang)80℃時,拋光(guang)速率(lv)快,但易產生過腐蝕(shi),拋光(guang)液使用壽命(ming)較(jiao)短。當(dang)低于50℃時,拋光(guang)速率(lv)慢,表面(mian)呈霧狀,拋光(guang)效果較(jiao)差。以60℃時的拋光(guang)效果最(zui)好,接近鏡面(mian)光(guang)亮,可照(zhao)見人影。
6. 時間
拋光時(shi)(shi)間(jian)過長(chang),生產效(xiao)(xiao)率低,腐蝕量(liang)大,拋光液(ye)消耗(hao)量(liang)增加(jia)。拋光時(shi)(shi)間(jian)應(ying)控(kong)制在3~5min為宜。如果(guo)在最(zui)佳溫度和在此時(shi)(shi)間(jian)內得不(bu)到(dao)最(zui)佳拋光效(xiao)(xiao)果(guo),表明溶(rong)液(ye)成分(fen)有變化(hua),應(ying)作(zuo)適應(ying)調整,或化(hua)學(xue)分(fen)析后調整再(zai)操(cao)作(zuo),才能保(bao)持最(zui)佳效(xiao)(xiao)果(guo)。
配方(fang) 2
本配方(fang)(fang)(fang)含(han)有(you)鹽酸(suan)和(he)(he)雙氧水,雙氧水比較不穩定,加(jia)有(you)聚(ju)乙二醇,作為穩定劑和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)劑,在室溫下(xia)操作。在時間上拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)即(ji)可取出(chu),依(yi)靠雙氧水的氧化(hua)作用,如果雙氧水的光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)作用不足,應(ying)即(ji)時補加(jia),以(yi)(yi)保持(chi)其光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)作用。本配方(fang)(fang)(fang)不含(han)磷酸(suan)、硝酸(suan)、硫(liu)酸(suan),也可作為清潔生產(chan)的無害化(hua)配方(fang)(fang)(fang)。鹽酸(suan)廢物被堿中和(he)(he)后以(yi)(yi)氯化(hua)鈉(na)無害化(hua)排出(chu)。本化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)只能滿(man)足一般的光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)要求(qiu)。如果要求(qiu)鏡面光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang),一般都要先(xian)進行機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang),再采用電解拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)才能達到鏡面光(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)。
配(pei)方 3
本(ben)配方為三酸(suan)體系化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)、不銹鋼制(zhi)品在加工過(guo)(guo)程中(zhong)表面生成(cheng)黑(hei)色氧(yang)化(hua)皮時,經(jing)過(guo)(guo)常規堿性化(hua)學除油(you)后即可進行化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)。
1. 磷酸
當磷(lin)酸(suan)在80~120g/L時,拋光(guang)效果較(jiao)好;過高,超過170mL/L時,抑(yi)制(zhi)(zhi)溶解(jie)(jie)反應(ying),使黑色氧化(hua)皮難(nan)以除(chu)去(qu);而(er)≤60mL/L時,磷(lin)化(hua)膜(mo)不連續,難(nan)以抑(yi)制(zhi)(zhi)表(biao)面被硝酸(suan)和鹽酸(suan)過溶解(jie)(jie)。
2. 硝酸
在(zai)其他成分適中時,硝酸(suan)在(zai)40~80mL/L時可得(de)光亮、平整的(de)拋光面。
3. 鹽(yan)酸
用于除去(qu)不(bu)銹鋼表面的黑色氧化皮。在(zai)其他(ta)成分適中時(shi),鹽酸含量(liang)在(zai)80~120mL/L時(shi),拋光效果最好,過高則光亮(liang)度下降。
4. 亞硝酸鈉
在其他成分正常的情況(kuang)下,亞硝酸(suan)鈉的含量(liang)為(wei)1~1.5g/L,溫度(du)在室(shi)溫,時(shi)間(jian)為(wei)5~10min時(shi)的光亮度(du)最好。當其含量(liang)達2.0g/L時(shi),氧化(hua)氮大量(liang)逸(yi)出,污染環(huan)境。
5. 添加劑
十六烷基氯(lv)化吡(bi)啶適量(1~3g/L)時可得極(ji)佳光亮(liang)度的(de)拋光面。苯甲酸鈉(na)作為緩蝕劑,尿(niao)素(su)則(ze)抑制氮氧化物的(de)產生。
6. 時(shi)間和拋(pao)光溫(wen)度
溫度在50~60℃時,拋光時間(jian)短,可(ke)(ke)得到較好的效果(guo),但加熱后難以控(kong)制(zhi)(zhi),在室溫下也(ye)可(ke)(ke)獲得同樣的拋光效果(guo),故(gu)選擇(ze)室溫。此(ci)時拋光時間(jian)在5~10min,也(ye)便于控(kong)制(zhi)(zhi)。
配方(fang) 4
本配(pei)方(fang)是不使用(yong)三強酸(suan),而(er)是在pH等(deng)于3~4的范圍內操作(zuo)的,有(you)利于過氧化氫的穩定,充分發(fa)揮其拋(pao)光作(zuo)用(yong),在工藝流程中(zhong)(zhong)要(yao)(yao)除(chu)油(常規堿性除(chu)油去凈為止)和酸(suan)洗(鹽(yan)酸(suan)100mL/L,加六次(ci)甲(jia)基四胺1g/L,室溫,15~20min),然后(hou)進行化學拋(pao)光。拋(pao)光后(hou)要(yao)(yao)用(yong)碳酸(suan)鈉5g/L溶液中(zhong)(zhong)和20min。
1. 氟化氫銨
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(shuang)氧水
是(shi)強(qiang)氧(yang)化(hua)性的弱酸,實驗拋(pao)(pao)光(guang)溶液的pH為(wei)(wei)2~3,恰為(wei)(wei)雙(shuang)(shuang)氧(yang)水的穩定pH.雙(shuang)(shuang)氧(yang)水與(yu)氟化(hua)氫銨共同作用的結果使拋(pao)(pao)光(guang)效果變好。在雙(shuang)(shuang)氧(yang)水未加(jia)時(shi),只(zhi)有其他成(cheng)分,表(biao)面無拋(pao)(pao)光(guang)的變化(hua);當加(jia)到(dao)(dao)20mL/L時(shi),表(biao)面略發(fa)黑;當氧(yang)水加(jia)到(dao)(dao)60~140ml/L時(shi),拋(pao)(pao)光(guang)表(biao)面為(wei)(wei)光(guang)亮(liang)如(ru)鏡。從成(cheng)本和時(shi)間考慮,取(qu)80mL/L為(wei)(wei)宜(yi)。
3. 尿素
起增溶(rong)作用,避免大量氣泡逸出,使反應穩定,在(zai)其他成分(fen)存在(zai)下,尿素在(zai)8~14g/L時都(dou)可(ke)獲得(de)光亮(liang)如(ru)鏡的表(biao)面。可(ke)選取10g/L為宜。
4. 苯甲酸(suan)鈉(na)
其在拋光液中起緩(huan)蝕作用(yong)。在其他成(cheng)分常規含量(liang)下,苯(ben)甲酸鈉以0.96g/L為宜。
5. 草(cao)酸
拋光液中沒有(you)草酸,鐵不能充(chong)分(fen)溶解。草酸在2~4g/L時均可使(shi)拋光表面(mian)光亮如鏡,以取(qu)3g/L為宜。
6. 十二烷基苯磺(huang)酸鈉(na)
主要起(qi)潤濕作用。在其(qi)他成分存在下(xia),十二烷基(ji)苯磺酸鈉0.4~1.0g/L均可(ke)獲得光亮如鏡的拋光表面。以選(xuan)取0.5g/L為宜。
7. 時間與(yu)溫度(du)
拋光(guang)時(shi)間小于3min,拋光(guang)效果不明顯,時(shi)間超過(guo)15min,拋光(guang)過(guo)度,有銹跡麻坑出(chu)現,一般以5~10min為(wei)(wei)好,溫度以室溫為(wei)(wei)好,過(guo)高,會使(shi)雙氧水和草酸(suan)分解,使(shi)拋光(guang)液失效。故最好是現用(yong)現配(pei),失效后重配(pei)。
配方 5
也是在(zai)常(chang)溫(wen)下(xia)使(shi)用雙氧(yang)水和(he)鹽酸并加有(you)自制(zhi)的(de)添加劑,加水各占1/4質量(liang)分數。也可獲(huo)得較好(hao)的(de)光亮效果。
1. 雙氧(yang)水
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. 添加劑
為一種(zhong)易溶(rong)于(yu)水(shui)的無機物,其陰(yin)離子(zi)能與從不銹鋼中溶(rong)解出來(lai)的鐵離子(zi)、鎳離子(zi)、鉻離子(zi)絡合,從而控制和穩定腐蝕化學(xue)反應,并形(xing)成(cheng)拋光(guang)(guang)所要求(qiu)的黏性膜(mo)。在基礎配方:雙(shuang)氧(yang)水(shui)20~30mL、鹽酸20~30mL、水(shui)20~30mL、添加劑(ji)的用量在20~30mL時,光(guang)(guang)亮(liang)(liang)效果最好(hao)。添加劑(ji)量達到40mL時,光(guang)(guang)亮(liang)(liang)作用反而下降,且腐蝕失重迅(xun)速上(shang)升。
4. 水
水的用量(liang)應(ying)控制(zhi)在20~30mL,水量(liang)過高,表面光(guang)亮效果下(xia)降;水量(liang)過低,表面雖光(guang)亮但不均勻(yun),且(qie)腐蝕失重較(jiao)大(da),拋光(guang)成本增(zeng)加。故水量(liang)也(ye)應(ying)嚴格控制(zhi)。
配(pei)方 6
本拋光液適用于304不銹鋼(0Cr18Ni9).
1. 磷酸
既起溶(rong)解作用,又形成(cheng)不溶(rong)性(xing)磷酸(suan)(suan)鹽轉(zhuan)化(hua)膜,使(shi)(shi)出(chu)現的(de)(de)微觀表面(mian)凸出(chu)峰面(mian)優先溶(rong)解而達(da)到光亮效(xiao)果,其最佳含量為110mL/L.含量過低,抑制(zhi)不了鹽酸(suan)(suan)和硝酸(suan)(suan)的(de)(de)過溶(rong)解,使(shi)(shi)表面(mian)無光澤;其含量過高,使(shi)(shi)磷酸(suan)(suan)膜太厚(hou),抑制(zhi)溶(rong)解反應(ying)的(de)(de)進行,從而導致氧化(hua)皮難(nan)以除去,不產生新的(de)(de)光潔表面(mian)。
2. 硝(xiao)酸
其(qi)含(han)量(liang)過低,拋光面(mian)粗糙發(fa)灰、麻點(dian);含(han)量(liang)過高,不銹(xiu)鋼表面(mian)易形成鈍化膜,從而使光亮度下降,并產生大量(liang)酸霧。其(qi)最佳含(han)量(liang)為60mL/L。
3. 鹽酸(suan)
起溶解(jie)作用。其最佳含量(liang)為140mL/L,含量(liang)過低,溶解(jie)速率慢;含量(liang)過高,溶解(jie)腐蝕加劇,都得不到滿意的效果(guo)。
4. 添加(jia)(jia)劑(ji)共(gong)有(you)三種,即LBXQ-10A(開缸劑(ji))LBXQ-10B(光亮劑(ji))和(he)LBXQ-10C(輔(fu)助光亮劑(ji)),由濟南市山東省(sheng)機(ji)械設計研究(jiu)院研制。需(xu)要(yao)者可向該研究(jiu)院購買(mai)。三種添加(jia)(jia)劑(ji)的作用如下:
①. A劑(ji) 又(you)稱開缸劑(ji)
主要(yao)作(zuo)用是(shi)對新配拋光液起老(lao)化作(zuo)用,促使磷酸(suan)鹽(yan)轉(zhuan)化膜(mo)的形成,從而抑制(zhi)磷酸(suan)對金屬的過溶(rong)解作(zuo)用。新配拋光液添(tian)加5~6g/L即可。
②. B劑 又稱光(guang)亮劑
含(han)多元(yuan)醇、緩蝕劑(ji)、酚黃、無(wu)機鹽等成分,以40mL/L為佳。含(han)量過(guo)低,光(guang)亮效果差,在(zai)補加(jia)光(guang)亮劑(ji)后,如(ru)再(zai)次拋(pao)(pao)光(guang)時,先將返工件在(zai)15%鹽酸(suan)內放置(zhi)數(shu)分鐘后再(zai)拋(pao)(pao)光(guang),含(han)量過(guo)高,會(hui)降低拋(pao)(pao)光(guang)速率。
③. C劑 又稱輔(fu)助光亮劑
含(han)有多種(zhong)表面(mian)活性劑(ji),其(qi)主要作用是與(yu)光亮劑(ji)協同,保證不銹鋼表面(mian)潔凈光亮,抑制不銹鋼表面(mian)產生灰膜,C劑(ji)還有防止(zhi)酸霧逸出的作用。以10mL/L為佳。
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)時間取決于不(bu)銹鋼的(de)表面狀況(kuang)。一般(ban)情況(kuang)下(xia)以2~5min為(wei)宜,即(ji)可(ke)(ke)獲得非(fei)常(chang)光(guang)亮的(de)鏡面光(guang)潔度。時間少于2min,拋光(guang)效果不(bu)理(li)想,時間過長(chang),多(duo)于5min,易產生過腐蝕(shi)。新配的(de)拋光(guang)液,各(ge)(ge)種成(cheng)分均(jun)處于上限,時間可(ke)(ke)取上限2min.如果拋光(guang)一段時間后,各(ge)(ge)成(cheng)分會消耗(hao)至下(xia)限,時間可(ke)(ke)適當延長(chang)至下(xia)限(<5min).各(ge)(ge)成(cheng)分低于下(xia)限,則可(ke)(ke)適當調整或更換。
7. 工(gong)藝流(liu)程(cheng)
拋光(guang)(guang)(guang)表面(mian)在(zai)拋光(guang)(guang)(guang)前務必進(jin)(jin)行化學去油(you),可(ke)采用常(chang)規的(de)堿(jian)性化學除(chu)(chu)油(you)溶液(ye)在(zai)常(chang)溫(wen)或中(zhong)溫(wen)中(zhong)除(chu)(chu)油(you),將表面(mian)除(chu)(chu)盡(jin)油(you)漬和(he)其他(ta)污物后(hou)經流動水清(qing)洗(xi)后(hou)即(ji)可(ke)進(jin)(jin)行化學拋光(guang)(guang)(guang)。化學拋光(guang)(guang)(guang)液(ye)屬強(qiang)酸(suan)性,要(yao)(yao)用流動水立即(ji)沖(chong)洗(xi)凈(jing),然(ran)后(hou)進(jin)(jin)行中(zhong)和(he),用2%碳酸(suan)鈉溶液(ye)浸洗(xi),然(ran)后(hou)用熱水清(qing)洗(xi),如果需要(yao)(yao)長(chang)期保(bao)存,還要(yao)(yao)進(jin)(jin)行化學鈍化,再冷水清(qing)洗(xi),最后(hou)烘(hong)干。
配方 7
本(ben)配(pei)方(fang)(fang)可適用于69111不銹鋼零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學拋(pao)光(guang),表(biao)面被(bei)拋(pao)光(guang)溶(rong)液(ye)浸蝕和(he)整平,獲得(de)比較(jiao)光(guang)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面。69111不銹鋼是屬(shu)于半奧氏體沉淀不銹鋼,由于它易(yi)于加(jia)工成(cheng)(cheng)型,且經冷作硬化時效(xiao)處理(li)(li)能獲得(de)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)械性(xing)能,且具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學穩定性(xing)。為(wei)了有(you)效(xiao)地(di)去除加(jia)工過(guo)程如冷沖壓中產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毛刺、機(ji)械劃傷,應力層加(jia)熱(re)處理(li)(li)過(guo)程中生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物等,改善(shan)表(biao)面粗糙度,本(ben)配(pei)方(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學拋(pao)光(guang)工藝效(xiao)能高(gao),成(cheng)(cheng)本(ben)低、操作簡單,有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)拋(pao)光(guang)速(su)率,拋(pao)光(guang)溶(rong)液(ye)具(ju)備(bei)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)致鈍性(xing),以保證零(ling)件(jian)基體不易(yi)產(chan)生過(guo)腐蝕和(he)大量滲氫,同時還具(ju)備(bei)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學穩定性(xing)、較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度波動和(he)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)度等性(xing)能。
1. 預(yu)處理
化(hua)學拋光前零件必須認真(zhen)地在堿性化(hua)學除油溶液(氫氧化(hua)鈉(na)20~30g/L,碳酸鈉(na)30~40g/L、磷酸三鈉(na)30~40g/L,OP-10乳(ru)化(hua)劑3~5g/L)中,溫度60~80℃、時間10~15min徹底除去表面油污(wu),使表面潔(jie)凈,然(ran)后在流(liu)動(dong)水洗凈后,將零件在30%~50%的鹽(yan)酸中預浸蝕1min,這是(shi)為(wei)了延(yan)長化(hua)學拋光溶液的使用(yong)壽(shou)命。
2. 化學拋光
小零(ling)件(jian)可(ke)放在塑(su)料籃子內、大(da)零(ling)件(jian)可(ke)用尼龍(long)繩吊掛(gua),以(yi)減少對(dui)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)溶(rong)液(ye)中金屬(shu)離子的積累(lei),避免(mian)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)溶(rong)液(ye)過早(zao)老化(hua)(hua)(hua)。當化(hua)(hua)(hua)拋(pao)液(ye)中的金屬(shu)離子如Fe2+為50g/L、三價鉻為Cr3+20g/L時,表明拋(pao)光(guang)(guang)溶(rong)液(ye)已(yi)老化(hua)(hua)(hua),只能全換或部分更換,才(cai)能確保化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)正常進行(xing)。在老化(hua)(hua)(hua)之前,化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)進行(xing)中,鹽酸、硝酸消(xiao)耗(hao)較多,應及時補充至工藝范圍內。
3. 溫度
可在室(shi)溫(wen)(wen)下操作(zuo),溫(wen)(wen)度(du)在25℃為宜(yi)。開(kai)始拋光(guang)時(shi)溫(wen)(wen)度(du)偏低,化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)速率慢。冬(dong)季溫(wen)(wen)度(du)過(guo)低,易使零件表(biao)面致鈍面停(ting)止化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)的(de)進行,此(ci)時(shi)應(ying)用鹽酸溶(rong)液(ye)活化(hua)(hua)零件表(biao)面后才可繼(ji)續進行化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)。當溫(wen)(wen)度(du)升(sheng)高時(shi) 化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)速率明顯加快。化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)是(shi)個(ge)放熱反(fan)應(ying),溫(wen)(wen)度(du)會持續上升(sheng),操作(zuo)中會放出鹽酸白(bai)色蒸氣和氧化(hua)(hua)氯(lv)棕色氣體,基(ji)體金屬(shu)以高價離子形式溶(rong)解(jie),產(chan)生過(guo)腐(fu)蝕現(xian)象(xiang),導致零件報廢,故應(ying)采取(qu)降溫(wen)(wen)措施(shi),暫(zan)停(ting)工作(zuo)。
4. 后處(chu)理
零(ling)(ling)件(jian)經化學(xue)拋光(guang)(guang)后,需(xu)經流動水清洗干凈,并在5%的(de)碳酸(suan)(suan)鈉水溶液(ye)中(zhong)進行中(zhong)和,除(chu)去(qu)表面帶有(you)的(de)酸(suan)(suan)跡(ji)。實踐檢(jian)驗(yan),69111不銹鋼零(ling)(ling)件(jian)化學(xue)拋光(guang)(guang)去(qu)除(chu)量為1~5μm,一般(ban)不會造成超差(cha)。本工藝工效(xiao)高(gao),操作(zuo)方(fang)便,溶液(ye)穩定(ding),成本低,適用(yong)于(yu)形狀復雜(za)的(de)零(ling)(ling)件(jian)。
配(pei)方 8
本配方為(wei)高性能環(huan)保不(bu)銹鋼拋(pao)光劑,拋(pao)光后工件表(biao)面可達到鏡面光亮效果,且廢水處理(li)簡單,處理(li)后對環(huan)境無污染。
1. 磷酸
主要增加拋(pao)光(guang)(guang)液黏度,在不銹(xiu)鋼表(biao)面形成黏性膜和鈍化膜,可使(shi)不銹(xiu)鋼表(biao)面達到平整(zheng)和拋(pao)光(guang)(guang)功效。其含(han)量(liang)低只有腐蝕作用,其含(han)量(liang)過高,表(biao)面鈍化,達不到拋(pao)光(guang)(guang)目的。磷酸(suan)含(han)量(liang)控制在250~340g/L時,拋(pao)光(guang)(guang)效果最佳。
2. 鹽(yan)酸
主要起(qi)溶解(jie)(jie)作用。單獨的鹽酸對不銹(xiu)鋼不起(qi)溶解(jie)(jie)作用,與硝酸等相結合才(cai)有溶解(jie)(jie)能力。鹽酸在290~360g/L之間,表面(mian)拋光均勻(yun),光亮度高(gao);其含量高(gao),腐(fu)蝕(shi)增大;含量低,腐(fu)蝕(shi)降低。
3. 冰醋酸
為弱腐劑,與鹽(yan)酸共(gong)同起腐蝕作(zuo)用,降低溶液的(de)腐蝕能力,使(shi)不銹鋼表面(mian)腐蝕均(jun)勻。使(shi)用硫酸代替冰醋酸、拋光均(jun)勻程度稍差。冰醋酸含量高低對拋光效(xiao)果影(ying)響不大,為了(le)節約成本,一般控制在(zai)150~240g/L為宜。
4. 硝(xiao)酸鈉
為強氧(yang)化劑,在拋光液中代替硝(xiao)酸,使用(yong)比較方便。其作用(yong)是溶解表面(mian)形成的(de)鈍化膜,對表面(mian)有增光作用(yong)。以(yi)120~150g/L較好。含(han)量高,反應速率(lv)快,生產效(xiao)(xiao)率(lv)高,但(dan)不(bu)易控制。含(han)量低,速度慢,效(xiao)(xiao)果較差。
5. 復合表面活性劑
復(fu)(fu)合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑是由多種表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑及(ji)其他(ta)有特效成(cheng)(cheng)(cheng)分的(de)化合(he)物經過(guo)實驗而(er)組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de),控(kong)制方便(bian),添(tian)(tian)(tian)加簡單,能有效地提高拋(pao)光效果。其添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)在10~15g/L,工件要求達(da)到鏡面(mian)或近似鏡面(mian)效果時添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)可增加到20g/L。復(fu)(fu)合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑的(de)組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng):起(qi)光亮作用(yong)的(de)有有機(ji)胺、明膠、苯甲酸、水楊酸、磺酸和(he)(he)各種苯二酚等(deng),添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)為3~5g/L;起(qi)黏度調節作用(yong)的(de)有丙二醇(chun)、纖維(wei)素醚(mi)和(he)(he)聚乙二醇(chun)等(deng),添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)為5~10g/L;起(qi)緩蝕作用(yong)的(de)有六亞(ya)甲基(ji)四胺、若丁、有機(ji)胺等(deng),添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)為0.1%~1.0%;起(qi)消泡作用(yong)的(de)有磷(lin)酸三(san)丁酯、二甲基(ji)硅油和(he)(he)醇(chun)類(lei)物質,添(tian)(tian)(tian)加量(liang)(liang)為0.01%~0.1%.總之,復(fu)(fu)合(he)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑可以在工件面(mian)產生吸附黏膜,增強(qiang)浸潤(run)效果,而(er)且起(qi)緩蝕、增光、消泡等(deng)作用(yong),可使反應平穩(wen)的(de)進行。
6. 溫(wen)度
化學拋光(guang)的反應速率同溶液溫度(du)幾乎呈正比,溫度(du)越(yue)(yue)高(gao),對材料的溶解(jie)能力越(yue)(yue)強(qiang),反應速率越(yue)(yue)快(kuai),當(dang)溫度(du)低于50℃,反應速率非常慢,幾乎無拋光(guang)作用。溫度(du)在75~85℃為宜。
7. 攪拌(ban)
在拋(pao)(pao)光(guang)(guang)過(guo)程(cheng)中,表(biao)面(mian)會(hui)產生(sheng)許(xu)多氣泡,若不(bu)(bu)進行攪(jiao)拌,工件凹部(bu)和內側由于(yu)氣泡滯留,產生(sheng)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)不(bu)(bu)均勻,出現過(guo)腐蝕、條紋狀拋(pao)(pao)光(guang)(guang)表(biao)面(mian)。若攪(jiao)拌速率過(guo)快,使泡沫(mo)(mo)增高,溶(rong)液有效(xiao)高度降低,工件局部(bu)在泡沫(mo)(mo)中拋(pao)(pao)光(guang)(guang),影響整體表(biao)面(mian)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果。實踐證明,攪(jiao)拌采用移動的方(fang)式,以8~12次/min為宜。
8. 化學(xue)拋光工藝流程
化(hua)學除(chu)油(磷(lin)酸(suan)3kg、無水檸檬(meng)酸(suan)4kg,甲基(ji)(ji)乙基(ji)(ji)酮3kg),OP-10(辛基(ji)(ji)酚聚氧乙烯醚2kg,水88kg)→流(liu)動(dong)水洗→浸蝕(奧氏體適用:硫酸(suan)150~180g/L,硝酸(suan)鈉40~50g/L,氯化(hua)鈉10~20g/L,溫度60~80℃,時間(jian)5~8min;若為馬氏體適用:硝酸(suan)140~150mL/L,磷(lin)酸(suan)100~120mL/L,室溫,時間(jian)5~10min;表面若殘(can)留(liu)有含碳灰(hui)渣,可用超聲波(bo)去除(chu)或用硫酸(suan)30~50g/L,鉻酐(gan)80~100g/L,氯化(hua)鈉2~4g/L,室溫處理(li)5~10min)→流(liu)動(dong)水洗→化(hua)學拋光(guang)。
配方 9
這是以(yi)雙氧水和草酸配合的不(bu)銹鋼化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)劑,硫(liu)酸含量為0.1g/L,僅(jin)起著調整酸度的作(zuo)(zuo)(zuo)用。十二烷基(ji)苯(ben)磺(huang)酸鈉起潤濕作(zuo)(zuo)(zuo)用,使拋(pao)(pao)光(guang)均勻。加溫至50℃,以(yi)提高(gao)拋(pao)(pao)光(guang)速(su)率。本(ben)拋(pao)(pao)光(guang)液采用無毒(du)物質(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)為主要成分,牟(mou)培興曾用此液作(zuo)(zuo)(zuo)為手(shou)表軸(zhou)齒(chi)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)工(gong)藝實驗作(zuo)(zuo)(zuo)了總(zong)結。
配方 10
本配方均(jun)不含各種(zhong)強酸,解決(jue)廢水排(pai)放(fang)、環境污染(ran)和處(chu)理成本高的(de)問題,所(suo)獲得的(de)表面光亮度為(wei)一般。通(tong)過加溫和延(yan)長時間(jian)可(ke)提(ti)高亮度。