不銹鋼化學(xue)拋光(guang)溶液(ye)組成與(yu)高中溫(wen)工藝條件,見表3-2。
配方 1
配方1的組(zu)成很簡單,只有硝酸(suan)(suan)和乙酸(suan)(suan),按體(ti)積比為(wei)2:3,將溶液加熱到95~96℃時(shi),溶液呈沸騰(teng)狀況(kuang),不銹鋼浸入溶液中,拋(pao)光反應十分(fen)劇烈,似鍋中開水(shui)狀翻滾,拋(pao)光效果(guo)最(zui)佳。
配方(fang) 2
在拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液中加(jia)入適量的添加(jia)劑如3~10g/L甘油、7~8g/L明(ming)膠或1~10g/L糊精等以(yi)提(ti)高溶液的黏度(du),可提(ti)高拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效果,使被拋(pao)(pao)(pao)光(guang)的不銹鋼(gang)制(zhi)件在不斷的擺動下,及(ji)時排出拋(pao)(pao)(pao)光(guang)反應過程中生成的氣體,使被拋(pao)(pao)(pao)光(guang)表面平整、光(guang)亮。
配方 3
本配方中鹽酸(suan)與(yu)(yu)硝(xiao)(xiao)酸(suan)起溶蝕作用(yong),過(guo)(guo)(guo)多(duo)(duo)會造成過(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)蝕,過(guo)(guo)(guo)少(shao)會影響拋光(guang)效果(guo)。加入(ru)較多(duo)(duo)的(de)磷酸(suan),使溶液(ye)黏度增大,易與(yu)(yu)不銹鋼中的(de)鉻、鎳、鐵形成高黏度聚(ju)合多(duo)(duo)核配合物的(de)黏液(ye)膜,抑制硝(xiao)(xiao)酸(suan)和鹽酸(suan)對基體表面(mian)(mian)的(de)過(guo)(guo)(guo)腐(fu)(fu)蝕,抑制表面(mian)(mian)過(guo)(guo)(guo)快溶解而產生拋光(guang)效果(guo)。但(dan)磷酸(suan)加入(ru)不得過(guo)(guo)(guo)量,否則使拋光(guang)速率(lv)太慢。
煙酸(suan)作為(wei)光(guang)亮劑使(shi)用,可大大提(ti)高溶液(ye)的拋(pao)光(guang)能(neng)力,使(shi)拋(pao)光(guang)表面達到(dao)鏡面光(guang)亮。煙酸(suan)也用異(yi)煙酸(suan)(y-氯苯甲酸(suan))或(huo)其他(ta)吡(bi)啶化合物替(ti)代(dai),如吡(bi)啶-2,3-二羧(suo)(suo)酸(suan)(喹啉酸(suan))、吡(bi)啶-2-2羧(suo)(suo)酸(suan)(皮考啉酸(suan))。
磺(huang)基水楊(yang)酸的作用是去除拋光表面的污點(dian),提高拋光質量。
聚乙二醇可吸附(fu)在金屬表面,促使(shi)形(xing)成(cheng)高(gao)黏性膜,提(ti)高(gao)溶液的拋光效果。
選擇適(shi)當(dang)的溫(wen)度80~95℃,時(shi)間1~5min,可使原始粗糙度Ra3.2提高到(dao)0.1~0.2。
配方 4
配方(fang)4溶液組分只(zhi)有鉻酐(gan)(gan)和硫(liu)(liu)酸(suan),鉻酐(gan)(gan)不能加(jia)入(ru)濃硫(liu)(liu)酸(suan)中,否則(ze)鉻酐(gan)(gan)不溶于濃硫(liu)(liu)酸(suan),只(zhi)有先用盡可能少量的水把(ba)鉻酐(gan)(gan)溶解后(hou),在不斷(duan)攪拌下加(jia)入(ru)濃硫(liu)(liu)酸(suan),攪拌均(jun)勻(yun)并加(jia)熱至(zhi)80~100℃后(hou)即可使(shi)用。
用水量(liang)是配(pei)制成(cheng)(cheng)敗的關鍵,因為用水過量(liang),就會變為黑化工藝,使不銹鋼表面被氧化成(cheng)(cheng)黑色。
配方 5
配(pei)方5適用于(yu)熱壓或(huo)焊接形成的(de)較厚(hou)的(de)氧化后(hou)工(gong)件的(de)光(guang)亮(liang)浸(jin)蝕(shi)(shi)。它具有工(gong)藝可靠(kao),高(gao)效,操作(zuo)(zuo)簡便,浸(jin)蝕(shi)(shi)后(hou)表(biao)面(mian)潔白,色澤(ze)均勻,無(wu)過腐(fu)蝕(shi)(shi),使用壽命長(chang),表(biao)面(mian)粗(cu)糙度比(bi)浸(jin)蝕(shi)(shi)前可降低2級等特點,可作(zuo)(zuo)為(wei)粗(cu)糙制件的(de)光(guang)亮(liang)浸(jin)蝕(shi)(shi)或(huo)預拋光(guang)之(zhi)用。
配方 6
配方6拋光(guang)(guang)(guang)溶液適用于(yu)表(biao)面(mian)粗糙度不小于(yu)Ra1.6制件的(de)(de)拋光(guang)(guang)(guang)作業。其中三乙醇胺、苯并咪唑和(he)聚乙二醇及磷酸均(jun)起緩蝕和(he)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)作用。若拋光(guang)(guang)(guang)表(biao)面(mian)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)度不足,可適當提(ti)高(gao)三種有機(ji)物的(de)(de)濃度,或(huo)添(tian)加3~10g/L甘油(you),以提(ti)高(gao)拋光(guang)(guang)(guang)效果(guo),也可適當調整(zheng)工藝(yi)條(tiao)件的(de)(de)溫(wen)度和(he)時間。
配方 7
經配方7化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光后(hou),可(ke)使(shi)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼制品(pin)表面達到鏡面光亮(liang)。工藝流程(cheng):有(you)機溶劑除油(you)(汽油(you))浸泡(pao)5~10min,晾干→化(hua)學(xue)除油(you)(常規堿(jian)性化(hua)學(xue)除油(you)60~90℃,20min去(qu)凈為止(zhi))→如(ru)果表面有(you)黑皮,要(yao)使(shi)氧化(hua)皮松動(dong)(氫氧化(hua)鈉(na)170~190g/L,高(gao)錳酸鉀90~110g/L,90~105℃,20~30min)→流動(dong)水洗(xi)→化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光→流動(dong)水洗(xi)→鈍化(hua)(硝酸280~350g/L,室(shi)溫(wen),3~5min)→中和(碳酸鈉(na)50~60g/L,室(shi)溫(wen)20~30s)→流動(dong)水洗(xi)→烘干→包(bao)裝。
1. 磷酸
本(ben)配方的磷酸最佳含(han)量在(zai)140~160mL/L之(zhi)內,其原理(li)同(tong)于配方1.
2. 鹽酸(suan)
本配方(fang)的鹽酸最佳含量在100~130mL/L之(zhi)內,主要起溶解作(zuo)用(yong)。較低時(shi),拋光效果較差(cha),過高(gao)時(shi),則(ze)會產生(sheng)過腐蝕、粗(cu)糙、超差(cha)等現象(xiang)。
3. 硝酸
本配方硝酸含量(liang)為40~50mL/L,起溶解作用,達(da)到(dao)拋(pao)光(guang)效果(guo)。其含量(liang)過低,溶解速率(lv)減小,表(biao)面(mian)發灰,不光(guang)亮。過高,則表(biao)面(mian)形成的(de)鈍化膜過厚,降低拋(pao)光(guang)速率(lv),并(bing)有大量(liang)氮氧化物氣體析出(chu)。
4. 尿素
作為酸霧抑制劑,防止拋光過程中產生大(da)量黃煙。
5. 六亞甲基四(si)胺
起(qi)緩蝕作用,調整(zheng)腐(fu)蝕速(su)率,防止不(bu)銹(xiu)鋼表面過腐(fu)蝕。
6. 復合添加劑。
由黏度調節劑和光亮劑組成。在不(bu)銹鋼表面(mian)形成吸附(fu)層,增強溶液對不(bu)銹鋼表面(mian)的均勻溶解作用,對拋(pao)光起決(jue)定性作用。黏度調節劑采用纖維(wei)素(su)醚或明膠;光亮劑采用含氮的雜環(huan)化合物(wu)或芳(fang)香胺(an)類(lei)有機物(wu)。
7. 維護(hu)
實驗發現,拋(pao)(pao)光液的(de)拋(pao)(pao)光效率下(xia)降時,補加效果不佳,應徹底更換化學(xue)拋(pao)(pao)光液。
配方 8
配(pei)方8可參閱3.4.1.1一節的(de)(de)(de)(de)(de)說明,除(chu)了(le)以硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)為主酸(suan)(suan)(suan)外(wai)(wai),還加(jia)了(le)磷酸(suan)(suan)(suan),相當于(yu)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)體(ti)積的(de)(de)(de)(de)(de)1/3的(de)(de)(de)(de)(de)重量,磷酸(suan)(suan)(suan)可提高(gao)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)保(bao)持黏度較高(gao),有(you)利于(yu)表(biao)面(mian)(mian)拋(pao)(pao)光(guang)效果。添加(jia)劑(ji)加(jia)人的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是使表(biao)面(mian)(mian)變得更加(jia)光(guang)亮(liang)。要使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)光(guang)亮(liang),首先要使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)鈍化(hua)(hua)(hua)膜溶(rong)(rong)解,并(bing)使表(biao)面(mian)(mian)活化(hua)(hua)(hua)。選(xuan)用(yong)添加(jia)劑(ji)隨(sui)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)類(lei)(lei)型(xing)、不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼種(zhong)類(lei)(lei)而異(yi)。對13Cr、18Cr-8Ni-8、25Cr等(deng)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)不(bu)同類(lei)(lei)型(xing)化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)中(zhong)(zhong)選(xuan)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)添加(jia)劑(ji)有(you)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽,如硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鉻、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)高(gao)鐵、硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)銅,又如氯(lv)化(hua)(hua)(hua)物(wu):氯(lv)化(hua)(hua)(hua)銅、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鐵、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)錳(meng)、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)錫等(deng)。添加(jia)劑(ji)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽、氯(lv)化(hua)(hua)(hua)物(wu)大都不(bu)溶(rong)(rong)于(yu)濃硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong),添加(jia)時(shi)要將(jiang)添加(jia)劑(ji)制成飽(bao)和水(shui)溶(rong)(rong)液(ye),再(zai)加(jia)人硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)混合液(ye),攪拌均勻,再(zai)升高(gao)溶(rong)(rong)液(ye)溫度,即可開始化(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)。隨(sui)時(shi)注(zhu)意被拋(pao)(pao)光(guang)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua),才能(neng)獲得良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)效果。有(you)時(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)會形成表(biao)面(mian)(mian)膜,掩蓋了(le)表(biao)面(mian)(mian)膜下的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)觀(guan),要除(chu)去表(biao)面(mian)(mian)膜,才可獲得銀白(bai)色美(mei)麗(li)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)亮(liang)外(wai)(wai)觀(guan)。這層表(biao)面(mian)(mian)膜可在(zai)15%硝酸(suan)(suan)(suan)和1%氫氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)混合酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)浸漬洗脫表(biao)面(mian)(mian)膜。或在(zai)下列除(chu)膜配(pei)方中(zhong)(zhong)除(chu)去拋(pao)(pao)光(guang)過程(cheng)中(zhong)(zhong)出現的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)膜:硝酸(suan)(suan)(suan)40mL/L,氫氟(fu)(fu)酸(suan)(suan)(suan)15mL,水(shui)45mL。
這(zhe)一類的缺點是操(cao)作溫度較高,但反應快速是其優點。在(zai)設備上要使(shi)用(yong)陶瓷(ci)槽。
配方 9
配(pei)方9是在磷酸-鹽(yan)酸型(xing)溶(rong)液(ye)中(zhong)加入適量(liang)硝酸,可(ke)使(shi)(shi)化(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)的(de)工(gong)作溫(wen)度由200℃下降到(dao)100℃以下,使(shi)(shi)化(hua)學拋(pao)光(guang)向實用化(hua)方面(mian)大大邁進一(yi)步,在3.4.3.5 一(yi)節中(zhong)對(dui)中(zhong)溫(wen)型(xing)不銹(xiu)鋼化(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)對(dui)磷酸、硝酸、鹽(yan)酸、水含(han)量(liang)、時間、溫(wen)度等條(tiao)件(jian)就(jiu)拋(pao)光(guang)效(xiao)果(guo)和(he)反(fan)射率(lv)作了實例,取得了最(zui)佳數據,可(ke)操作性很強,在配(pei)方中(zhong)使(shi)(shi)用了FH-1添(tian)加劑(ji),原作者(zhe)方景禮教(jiao)授認為:FH-1是一(yi)種有機聚合(he)物添(tian)加劑(ji),它(ta)可(ke)強烈吸(xi)附(fu)在金(jin)屬表面(mian),因(yin)而可(ke)迅(xun)速使(shi)(shi)金(jin)屬溶(rong)解(jie)量(liang)下降,金(jin)屬表面(mian)反(fan)射率(lv)迅(xun)速升高,當FH-1添(tian)加劑(ji)濃度達(da)到(dao)12mg/L以上(shang)時,吸(xi)附(fu)趨(qu)于(yu)飽和(he),金(jin)屬的(de)溶(rong)解(jie)量(liang)也達(da)到(dao)最(zui)低的(de)穩定值,使(shi)(shi)表面(mian)反(fan)射率(lv)達(da)到(dao)最(zui)高狀態