在磷酸-鹽酸型溶液中加入適量硝酸,可使(shi)化(hua)學(xue)拋(pao)光液的工作(zuo)溫度(du)降到100℃以下,使(shi)化(hua)學(xue)拋(pao)光向實用化(hua)邁(mai)進了一大步。
1. 拋光黏液膜理論(lun)
在化學拋(pao)光(guang)初始(shi)階段(duan),金(jin)(jin)屬(shu)首先被化學溶(rong)解(jie)(jie)(jie)或腐(fu)(fu)蝕(shi),它的(de)(de)重量(liang)將(jiang)迅速下降。當腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)離子達(da)到或超過(guo)拋(pao)光(guang)液(ye)中的(de)(de)絡(luo)合(he)(he)劑所能絡(luo)合(he)(he)的(de)(de)程(cheng)度時,一種含(han)過(guo)量(liang)金(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)(de)多核(he)聚合(he)(he)型金(jin)(jin)屬(shu)絡(luo)合(he)(he)物(wu)形成(cheng),它具(ju)有很高(gao)的(de)(de)黏度,用(yong)成(cheng)黏液(ye)膜,阻止金(jin)(jin)屬(shu)進一步快速溶(rong)解(jie)(jie)(jie),腐(fu)(fu)蝕(shi)失重將(jiang)減少并(bing)趨(qu)王許(xu)金(jin)(jin)屬(shu)表面進行精細溶(rong)解(jie)(jie)(jie),或即微觀的(de)(de)凸出(chu)部被溶(rong)解(jie)(jie)(jie),凹下處則(ze)很少溶(rong)解(jie)(jie)(jie),使金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)微觀表面得以整平,產生出(chu)光(guang)亮的(de)(de)效(xiao)果。
2. 磷酸(suan)濃度的影響
在拋(pao)光液中其他成(cheng)分不(bu)(bu)變(bian),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的失(shi)重和反射(she)率隨磷酸濃度的變(bian)化曲線見圖(tu)3-5。
由(you)圖3-5可見(jian),在拋光(guang)初始階段,不銹鋼的(de)溶解量(liang)是隨著磷(lin)(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)的(de)升高而上升的(de)。當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)達(da)到或超過(guo)13%時,不銹鋼溶解量(liang)下降,并趨(qu)于較穩定狀態。由(you)于拋光(guang)液(ye)的(de)黏(nian)度(du)迅速(su)增加,加快金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)(mian)附近黏(nian)液(ye)膜的(de)形成,阻止金(jin)屬(shu)進一步溶解并達(da)到拋光(guang)效(xiao)果。當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)超過(guo)17%時,拋光(guang)液(ye)黏(nian)度(du)太高,無法(fa)除去表(biao)面(mian)(mian)凸起的(de)部位,或不溶性(xing)鹽附著在金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)(mian),金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)亮(liang)度(du)或反射率逐漸下降。因(yin)此,僅當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸濃(nong)(nong)度(du)為13%~17%時,拋光(guang)液(ye)才具(ju)有最佳拋光(guang)效(xiao)果。
3. 硝(xiao)酸(suan)濃度的(de)影響(xiang)
不銹鋼(gang)的失(shi)重和(he)反射(she)率隨(sui)硝酸(suan)濃度的變(bian)化曲線見(jian)圖(tu)3-6。
由圖3-6可見,金屬的(de)(de)溶解(jie)(jie)速率是隨(sui)著硝酸(suan)濃(nong)(nong)度的(de)(de)增高而(er)上升(sheng)的(de)(de)。在低硝酸(suan)濃(nong)(nong)度時(shi),金屬的(de)(de)溶解(jie)(jie)為低水平溶解(jie)(jie)。在高濃(nong)(nong)度時(shi),拋(pao)光(guang)時(shi)會產生麻點。當(dang)硝酸(suan)濃(nong)(nong)度為4%~5%時(shi),才能(neng)獲得最佳拋(pao)光(guang)效果(guo)。
4. 鹽酸(suan)濃(nong)度的影響(xiang)
不(bu)銹鋼的(de)失(shi)重和反射率隨鹽酸濃度的(de)變化曲線見圖3-7。
從圖3-7可見(jian),金(jin)屬的溶解隨鹽酸濃度的增加變化(hua)微(wei)小,當鹽酸濃度為6%~8%時,光亮(liang)度(反(fan)射率)上升,超過10%后,不銹(xiu)鋼表面出現腐蝕點,與(yu)過多CI-吸附(fu)在金(jin)屬表面有關。因(yin)此(ci),8%~10%的鹽酸含量最適宜。
5. 水含量的影響(xiang)
不銹(xiu)鋼(gang)的失重和反射率隨水含量(liang)的變化曲線(xian)見圖3-8。
由(you)圖3-8可(ke)見(jian),當水含(han)(han)量在(zai)68%~72%時(shi),可(ke)獲(huo)得最佳拋光(guang)(guang)效果(guo)。過高水含(han)(han)量會降低拋光(guang)(guang)液(ye)黏(nian)度,不易形成黏(nian)液(ye)膜(mo),表(biao)面光(guang)(guang)亮度下降。水含(han)(han)量太低,金屬(shu)表(biao)面腐蝕快,難獲(huo)好(hao)的拋光(guang)(guang)效果(guo)。水含(han)(han)量為64%~80%時(shi),金屬(shu)溶解速率(lv)逐漸下降,在(zai)68%~72%時(shi)下降速率(lv)最慢,相(xiang)應光(guang)(guang)反射率(lv)最高,此時(shi)即(ji)為最佳拋光(guang)(guang)條件(jian)。
6. 浸(jin)漬時間對拋(pao)光(guang)效果的(de)影(ying)響
不(bu)銹鋼的(de)失重和反射率(lv)(lv)隨(sui)拋(pao)光時(shi)間(jian)(jian)的(de)變(bian)化曲線見圖(tu)3-9。由圖(tu)3-9可見,開始時(shi),金(jin)屬表面(mian)的(de)腐蝕(shi)較快,隨(sui)著(zhu)浸漬(zi)時(shi)間(jian)(jian)的(de)延長(chang),金(jin)屬的(de)溶解變(bian)慢并達(da)到近穩定狀態。此時(shi)金(jin)屬表面(mian)的(de)光反射率(lv)(lv)達(da)到最高峰,相應的(de)拋(pao)光時(shi)間(jian)(jian)為4~6min.當浸漬(zi)時(shi)間(jian)(jian)進一步加長(chang),金(jin)屬的(de)腐蝕(shi)又迅速(su)加快,表面(mian)的(de)反射率(lv)(lv)隨(sui)之下降。
7. 拋光溫度的影響
不銹鋼的(de)(de)失重(zhong)和反射率隨(sui)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)變化曲(qu)線見(jian)圖3-10,由圖3-10可(ke)(ke)見(jian),失重(zhong)的(de)(de)溫度(du)(du)(du)(du)曲(qu)線是典型的(de)(de)反應(ying)速(su)率溫度(du)(du)(du)(du)曲(qu)線。隨(sui)著(zhu)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao),金屬(shu)的(de)(de)溶(rong)解(jie)加(jia)速(su),腐蝕失重(zhong)量逐漸(jian)上升(sheng)(sheng)。當溫度(du)(du)(du)(du)達到90℃左右時,金屬(shu)的(de)(de)溶(rong)解(jie)已足(zu)以(yi)形(xing)成具有良好的(de)(de)拋(pao)光(guang)作用的(de)(de)黏(nian)液膜,此(ci)時拋(pao)光(guang)效(xiao)果最佳(jia)。溫度(du)(du)(du)(du)繼續升(sheng)(sheng)高(gao),拋(pao)光(guang)液的(de)(de)黏(nian)度(du)(du)(du)(du)下(xia)降(jiang),拋(pao)光(guang)效(xiao)果減弱(ruo)、表(biao)面易產(chan)生孔(kong)蝕。因此(ci),85~95℃之間的(de)(de)溫度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)獲得最佳(jia)拋(pao)光(guang)效(xiao)果,光(guang)反射率可(ke)(ke)達90%以(yi)上。