不銹(xiu)鋼化學(xue)拋(pao)光溶液組成與(yu)高中(zhong)溫工藝條(tiao)件,見表(biao)3-2。

配方 1
配(pei)方1的組成很簡單,只有硝酸(suan)和(he)乙(yi)酸(suan),按體積比為(wei)2:3,將溶液(ye)加熱(re)到95~96℃時(shi),溶液(ye)呈(cheng)沸騰狀況,不銹(xiu)鋼浸入溶液(ye)中(zhong),拋光反應十分劇烈,似(si)鍋(guo)中(zhong)開水(shui)狀翻(fan)滾,拋光效果最佳(jia)。
配方 2
在拋(pao)光(guang)液中加入(ru)適量(liang)的添加劑如3~10g/L甘油、7~8g/L明膠或1~10g/L糊精等(deng)以提高(gao)(gao)溶液的黏度,可提高(gao)(gao)拋(pao)光(guang)效果,使被拋(pao)光(guang)的不銹鋼(gang)制件(jian)在不斷的擺動下,及時排(pai)出拋(pao)光(guang)反應過程中生成的氣體(ti),使被拋(pao)光(guang)表面平整、光(guang)亮。
配方(fang) 3
本配(pei)方(fang)中(zhong)鹽(yan)酸(suan)與硝(xiao)酸(suan)起溶蝕(shi)作用,過(guo)多(duo)會造(zao)成過(guo)腐蝕(shi),過(guo)少會影(ying)響(xiang)拋光效果(guo)。加入(ru)較多(duo)的磷(lin)酸(suan),使溶液黏度(du)增(zeng)大,易與不(bu)銹鋼中(zhong)的鉻、鎳、鐵形成高黏度(du)聚合多(duo)核配(pei)合物(wu)的黏液膜(mo),抑(yi)制硝(xiao)酸(suan)和(he)鹽(yan)酸(suan)對基體表(biao)面的過(guo)腐蝕(shi),抑(yi)制表(biao)面過(guo)快(kuai)溶解而產(chan)生拋光效果(guo)。但磷(lin)酸(suan)加入(ru)不(bu)得過(guo)量(liang),否(fou)則(ze)使拋光速率太慢。
煙酸(suan)作為光亮劑使用,可大大提高溶液的拋光能(neng)力,使拋光表面達(da)到鏡(jing)面光亮。煙酸(suan)也用異(yi)煙酸(suan)(y-氯苯甲酸(suan))或其他吡(bi)啶化合物替代,如吡(bi)啶-2,3-二羧酸(suan)(喹啉酸(suan))、吡(bi)啶-2-2羧酸(suan)(皮考(kao)啉酸(suan))。
磺基(ji)水楊酸的作用是去除(chu)拋光表面的污點,提高拋光質量。
聚(ju)乙二醇(chun)可(ke)吸附在金屬表面,促(cu)使(shi)形成高黏(nian)性膜,提高溶(rong)液的拋(pao)光效(xiao)果。
選擇適當的溫(wen)度80~95℃,時(shi)間1~5min,可使(shi)原始(shi)粗糙度Ra3.2提高到0.1~0.2。
配方 4
配方4溶(rong)液組(zu)分只(zhi)有(you)鉻(ge)(ge)酐和硫(liu)酸(suan),鉻(ge)(ge)酐不能加(jia)入濃(nong)(nong)硫(liu)酸(suan)中,否則鉻(ge)(ge)酐不溶(rong)于(yu)濃(nong)(nong)硫(liu)酸(suan),只(zhi)有(you)先用盡可(ke)能少量的水把鉻(ge)(ge)酐溶(rong)解(jie)后,在不斷攪(jiao)拌下加(jia)入濃(nong)(nong)硫(liu)酸(suan),攪(jiao)拌均(jun)勻并加(jia)熱至(zhi)80~100℃后即(ji)可(ke)使用。
用水量是配制成敗的關鍵,因為(wei)用水過量,就會變為(wei)黑化工藝(yi),使不銹鋼表面被氧(yang)化成黑色。
配方 5
配方(fang)5適用(yong)(yong)于(yu)熱壓或焊(han)接形成(cheng)的(de)較厚的(de)氧化后工(gong)件的(de)光亮浸蝕(shi)。它具有工(gong)藝可靠(kao),高效,操作簡便,浸蝕(shi)后表面(mian)潔白,色澤(ze)均勻,無過腐蝕(shi),使用(yong)(yong)壽命長,表面(mian)粗糙度比(bi)浸蝕(shi)前(qian)可降低2級等特(te)點,可作為粗糙制件的(de)光亮浸蝕(shi)或預拋光之用(yong)(yong)。
配方(fang) 6
配方6拋光(guang)溶液適(shi)用于(yu)(yu)表面粗糙度(du)不小于(yu)(yu)Ra1.6制件(jian)(jian)的(de)拋光(guang)作業。其中(zhong)三(san)乙(yi)醇胺、苯并咪唑和聚(ju)乙(yi)二醇及磷(lin)酸均起緩蝕和光(guang)亮(liang)作用。若拋光(guang)表面光(guang)亮(liang)度(du)不足,可(ke)適(shi)當(dang)(dang)提(ti)高三(san)種有機物的(de)濃(nong)度(du),或添加3~10g/L甘油(you),以(yi)提(ti)高拋光(guang)效(xiao)果,也可(ke)適(shi)當(dang)(dang)調整工藝條(tiao)件(jian)(jian)的(de)溫度(du)和時(shi)間。
配(pei)方 7
經配方7化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)后,可(ke)使奧氏體不銹鋼(gang)制(zhi)品表(biao)(biao)面(mian)達到鏡面(mian)光(guang)亮。工(gong)藝(yi)流(liu)程:有機溶劑除(chu)油(汽油)浸泡(pao)5~10min,晾干→化(hua)(hua)學除(chu)油(常規堿性化(hua)(hua)學除(chu)油60~90℃,20min去(qu)凈為止)→如(ru)果表(biao)(biao)面(mian)有黑皮(pi),要使氧(yang)化(hua)(hua)皮(pi)松動(dong)(氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉170~190g/L,高錳酸(suan)鉀90~110g/L,90~105℃,20~30min)→流(liu)動(dong)水洗→化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)→流(liu)動(dong)水洗→鈍化(hua)(hua)(硝酸(suan)280~350g/L,室溫,3~5min)→中和(he)(碳(tan)酸(suan)鈉50~60g/L,室溫20~30s)→流(liu)動(dong)水洗→烘(hong)干→包(bao)裝。
1. 磷酸
本(ben)配(pei)方的磷酸最佳含量在(zai)140~160mL/L之內,其(qi)原理同于配(pei)方1.
2. 鹽酸(suan)
本配方的鹽酸最佳含量在(zai)100~130mL/L之(zhi)內,主要起溶解作用。較低時,拋(pao)光效果較差(cha),過高(gao)時,則會產(chan)生過腐蝕、粗糙、超(chao)差(cha)等現象。
3. 硝(xiao)酸
本配方硝酸含(han)量為40~50mL/L,起(qi)溶解作用,達到(dao)拋光(guang)效果(guo)。其(qi)含(han)量過(guo)(guo)低(di),溶解速率(lv)減小,表(biao)面發灰,不光(guang)亮。過(guo)(guo)高,則表(biao)面形成的鈍化膜過(guo)(guo)厚(hou),降低(di)拋光(guang)速率(lv),并有(you)大量氮氧化物氣體析出。
4. 尿素(su)
作為酸霧抑制(zhi)劑,防(fang)止拋光過(guo)程中產生大(da)量黃煙。
5. 六亞甲(jia)基四(si)胺
起緩蝕作用,調(diao)整(zheng)腐蝕速率(lv),防止不銹鋼表面過腐蝕。
6. 復合添加劑(ji)。
由(you)黏(nian)度調節劑和光亮劑組成。在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面形成吸(xi)附層,增(zeng)強溶液對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表(biao)面的(de)均(jun)勻溶解作(zuo)(zuo)用(yong),對拋光起決(jue)定(ding)性作(zuo)(zuo)用(yong)。黏(nian)度調節劑采(cai)(cai)用(yong)纖維素醚或明膠(jiao);光亮劑采(cai)(cai)用(yong)含(han)氮(dan)的(de)雜環化(hua)合(he)物或芳香胺類有機物。
7. 維護
實驗(yan)發(fa)現,拋光液(ye)的拋光效率(lv)下降時,補加(jia)效果(guo)不(bu)佳,應徹底更換化學拋光液(ye)。
配方 8
配方(fang)(fang)8可(ke)(ke)參閱3.4.1.1一節(jie)的(de)(de)說明,除(chu)了(le)以硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)為主酸(suan)(suan)(suan)外(wai)(wai),還加(jia)(jia)了(le)磷酸(suan)(suan)(suan),相當于硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)體積的(de)(de)1/3的(de)(de)重量,磷酸(suan)(suan)(suan)可(ke)(ke)提高(gao)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)保持(chi)黏(nian)度較高(gao),有利于表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效果。添(tian)加(jia)(jia)劑加(jia)(jia)人的(de)(de)目的(de)(de)是使(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)變得更(geng)加(jia)(jia)光(guang)(guang)亮(liang)(liang)。要(yao)(yao)使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)光(guang)(guang)亮(liang)(liang),首先(xian)要(yao)(yao)使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)鈍化(hua)(hua)膜溶(rong)解,并使(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)活化(hua)(hua)。選用添(tian)加(jia)(jia)劑隨(sui)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)類(lei)型、不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)種類(lei)而異(yi)。對13Cr、18Cr-8Ni-8、25Cr等不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在不(bu)(bu)同(tong)類(lei)型化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)中(zhong)選用的(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)劑有硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽,如硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鉻、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鎳、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)高(gao)鐵、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)銅,又如氯(lv)化(hua)(hua)物:氯(lv)化(hua)(hua)銅、氯(lv)化(hua)(hua)鐵、氯(lv)化(hua)(hua)錳、氯(lv)化(hua)(hua)錫等。添(tian)加(jia)(jia)劑硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽、氯(lv)化(hua)(hua)物大都不(bu)(bu)溶(rong)于濃硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)中(zhong),添(tian)加(jia)(jia)時(shi)要(yao)(yao)將添(tian)加(jia)(jia)劑制成(cheng)飽和水(shui)溶(rong)液(ye),再加(jia)(jia)人硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)(suan)混合液(ye),攪拌均勻,再升高(gao)溶(rong)液(ye)溫度,即(ji)可(ke)(ke)開始化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)。隨(sui)時(shi)注意被拋(pao)(pao)光(guang)(guang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)變化(hua)(hua),才(cai)能獲(huo)得良好的(de)(de)效果。有時(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)會形成(cheng)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜,掩蓋了(le)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜下的(de)(de)外(wai)(wai)觀(guan),要(yao)(yao)除(chu)去(qu)(qu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜,才(cai)可(ke)(ke)獲(huo)得銀白色美麗的(de)(de)光(guang)(guang)亮(liang)(liang)外(wai)(wai)觀(guan)。這層表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜可(ke)(ke)在15%硝酸(suan)(suan)(suan)和1%氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)混合酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)浸漬洗脫表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜。或在下列除(chu)膜配方(fang)(fang)中(zhong)除(chu)去(qu)(qu)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)過程(cheng)中(zhong)出現(xian)的(de)(de)不(bu)(bu)溶(rong)性膜:硝酸(suan)(suan)(suan)40mL/L,氫氟(fu)酸(suan)(suan)(suan)15mL,水(shui)45mL。
這一類(lei)的缺點(dian)(dian)是操作溫度較高,但反應快速是其優點(dian)(dian)。在設備上要使(shi)用陶(tao)瓷槽。
配方 9
配(pei)方(fang)(fang)9是在(zai)(zai)磷酸(suan)-鹽酸(suan)型溶液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)加入(ru)適量(liang)硝酸(suan),可(ke)使(shi)(shi)化學(xue)(xue)拋(pao)光液(ye)(ye)的(de)工作溫(wen)度由200℃下(xia)降到(dao)100℃以(yi)下(xia),使(shi)(shi)化學(xue)(xue)拋(pao)光向實用(yong)化方(fang)(fang)面(mian)(mian)大(da)大(da)邁進(jin)一(yi)步,在(zai)(zai)3.4.3.5 一(yi)節(jie)中(zhong)(zhong)對中(zhong)(zhong)溫(wen)型不銹(xiu)鋼化學(xue)(xue)拋(pao)光液(ye)(ye)對磷酸(suan)、硝酸(suan)、鹽酸(suan)、水含(han)量(liang)、時間(jian)、溫(wen)度等條件就拋(pao)光效果(guo)和反(fan)射(she)(she)率(lv)作了實例,取得(de)了最(zui)佳數據(ju),可(ke)操作性很強(qiang)(qiang),在(zai)(zai)配(pei)方(fang)(fang)中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)用(yong)了FH-1添加劑,原作者方(fang)(fang)景禮(li)教授認為:FH-1是一(yi)種有機聚(ju)合(he)物添加劑,它可(ke)強(qiang)(qiang)烈吸附(fu)在(zai)(zai)金屬表(biao)面(mian)(mian),因而可(ke)迅速(su)使(shi)(shi)金屬溶解量(liang)下(xia)降,金屬表(biao)面(mian)(mian)反(fan)射(she)(she)率(lv)迅速(su)升高(gao),當FH-1添加劑濃(nong)度達到(dao)12mg/L以(yi)上(shang)時,吸附(fu)趨于(yu)飽和,金屬的(de)溶解量(liang)也達到(dao)最(zui)低的(de)穩定值,使(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)反(fan)射(she)(she)率(lv)達到(dao)最(zui)高(gao)狀態

