電(dian)化(hua)學拋光(guang)溶(rong)液的(de)組成(cheng)及工藝條件(jian)見表3-3。
電化(hua)學拋(pao)光溶液的組成和(he)工(gong)藝條件對拋(pao)光的影(ying)響(xiang)
配方 1
見表3-3,用(yong)雙(shuang)極性(xing)電化學拋光(guang)法(fa)對不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼杯(bei)內(nei)壁進行拋光(guang),可(ke)以得到(dao)理想的(de)拋光(guang)效果,解決了采(cai)用(yong)傳(chuan)統的(de)電化學拋光(guang)法(fa)拋光(guang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼內(nei)壁存(cun)在陰極安裝(zhuang)困難而易(yi)短路(lu),可(ke)能(neng)會使(shi)得工件被擊穿的(de)問題,采(cai)用(yong)雙(shuang)極性(xing)電化學拋光(guang)工藝,工件不(bu)與電源的(de)電極相連,使(shi)得不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼工件內(nei)壁完(wan)成(cheng)拋光(guang)。
1. 雙極性電化學拋光原(yuan)理。雙極性電化學拋光原(yuan)理圖見(jian)圖3-11
楊建橋教授(shou)首(shou)先采用了雙極(ji)(ji)性電(dian)(dian)(dian)化學拋光(guang)裝置,結(jie)構(gou)示意圖見(jian)圖3-12。工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)不(bu)(bu)(bu)與(yu)電(dian)(dian)(dian)鍍電(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)相連,不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)處于陽極(ji)(ji)與(yu)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)之(zhi)間,面(mian)(mian)(mian)對陰(yin)(yin)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)內(nei)壁(bi),面(mian)(mian)(mian)對陽極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)外壁(bi)。陽極(ji)(ji)與(yu)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)通路被工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)阻斷,必須從工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)“穿(chuan)過”,形成電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)回路。當電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)到達工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)(mian)時(shi),導(dao)電(dian)(dian)(dian)過程(cheng)就由溶液中的(de)(de)(de)(de)(de)離子(zi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)轉化為工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)金屬中的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)、工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)(mian)發生電(dian)(dian)(dian)子(zi)得失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化學反應(ying)(ying),從而使(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)導(dao)通。在(zai)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)與(yu)溶液接觸的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個界面(mian)(mian)(mian)上都有電(dian)(dian)(dian)化學反應(ying)(ying)發生,工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)面(mian)(mian)(mian)向陰(yin)(yin)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)一側(不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)內(nei)壁(bi))是(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)出的(de)(de)(de)(de)(de)界面(mian)(mian)(mian),發生陽極(ji)(ji)反應(ying)(ying),完(wan)成拋光(guang),而工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)面(mian)(mian)(mian)向陽極(ji)(ji)一側,即不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)外壁(bi)是(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)人的(de)(de)(de)(de)(de)界面(mian)(mian)(mian),發生還(huan)原反應(ying)(ying),無拋光(guang)作用。
2. 拋光工藝
①. 拋光(guang)液配置
首先加入水(shui),然(ran)后(hou)在攪(jiao)拌下慢(man)慢(man)加入磷(lin)酸(suan)(suan),再加入硫酸(suan)(suan),最后(hou)加入鉻酐,至完全溶解(jie)。
②. 添(tian)加劑
加(jia)入少量添加(jia)劑可改善電拋光溶液的(de)性(xing)能,起(qi)(qi)緩蝕作(zuo)(zuo)用的(de)有羥基(ji)(ji)、羧基(ji)(ji)類(lei),起(qi)(qi)整平作(zuo)(zuo)用的(de)有氨基(ji)(ji)及環(huan)烷烴類(lei)(有甘(gan)油、明膠),起(qi)(qi)光亮作(zuo)(zuo)用的(de)有糖類(lei)及其他雜環(huan)類(lei)(如淀粉(fen)、糖精等),它們相互(hu)匹配(pei),起(qi)(qi)到協同作(zuo)(zuo)用。
③. 溫(wen)度
溫(wen)度較低時,拋(pao)光速率較慢(man),溫(wen)度過高(gao)時,零件(jian)拋(pao)光后(hou)表面有(you)云霧(wu)狀(zhuang)膜(mo),可在3%硝酸溶液中浸(jin)亮。
④. 補(bu)充
若表面(mian)拋光后不光亮時,可按硫酸:磷(lin)酸=8:1(體(ti)積(ji)比(bi))補(bu)加拋光液。
⑤. 拋光(guang)(guang)后仔細(xi)清(qing)洗,以防殘(can)留拋光(guang)(guang)液腐蝕杯壁。
配方 2
現代電(dian)(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)表(biao)(biao)面(mian)貼裝技術(shu)(SMT),實現電(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)組裝的(de)高(gao)密(mi)(mi)度、高(gao)可靠性、小(xiao)型(xing)化(hua)、低成(cheng)(cheng)本和(he)生產(chan)(chan)自(zi)動化(hua)。SMT激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)(ban)是由計算機設計出的(de)各種電(dian)(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)(pin)線路(lu)圖,通過激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)機在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼片上打出點(dian)狀、條狀的(de)孔(kong)洞(dong),不(bu)銹(xiu)鋼激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)(ban)尺(chi)寸大、壁薄,對(dui)其拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)要求為(wei)變形小(xiao),孔(kong)壁光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑(hua),腐蝕量(liang)小(xiao)于0.005mm.經激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)后(hou)的(de)模(mo)板(ban)(ban)孔(kong)隙在(zai)顯微(wei)鏡下(xia)能觀察到0.02mm的(de)毛刺,應采用(yong)電(dian)(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)去除毛刺,并保持SMT激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模(mo)板(ban)(ban)孔(kong)壁光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑(hua),處理后(hou)不(bu)銹(xiu)鋼片厚度均勻,尺(chi)寸差(cha)在(zai)0.005mm范圍(wei)內(nei)(nei),達(da)到表(biao)(biao)面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮,必須解決處理過程中控制尺(chi)寸變化(hua)和(he)達(da)到光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮之間相互矛盾(dun)的(de)技術(shu)問題。目前國內(nei)(nei)外采用(yong)的(de)電(dian)(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)中,鋼板(ban)(ban)面(mian)積大,特別薄(在(zai)0.1mm以下(xia))的(de)精(jing)(jing)密(mi)(mi)件作電(dian)(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)處理尚無(wu)先例。原因(yin)為(wei):一方(fang)(fang)面(mian),拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)處理電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度過高(gao),造成(cheng)(cheng)尺(chi)寸變化(hua)較大,不(bu)適用(yong)于對(dui)尺(chi)寸變化(hua)要求嚴格的(de)不(bu)銹(xiu)鋼精(jing)(jing)密(mi)(mi)制品(pin)(pin);另一方(fang)(fang)面(mian),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)潔度要求高(gao)的(de)電(dian)(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)溶(rong)液大多含有(you)鉻離子(zi),溶(rong)液易老化(hua)。本配方(fang)(fang)為(wei)無(wu)鉻精(jing)(jing)密(mi)(mi)電(dian)(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)溶(rong)液。
1. 工藝流程(cheng)
電解除油→水洗→去毛(mao)刺處理→水洗→精密(mi)電拋光→水洗→鈍(dun)化→水洗→干(gan)燥(zao)。
①. 除油(you)
氫氧化鈉(na)20g/L,碳酸(suan)鈉(na)30g/L,碳酸(suan)三鈉(na)15g/L.
②. 去毛刺處理(li)
磷酸40g/L,硫酸10g/L,烏洛(luo)托品1~2g/L,電解時(shi)間 5min,常溫電流密度5~10A/d㎡.雙面腐(fu)蝕量0.001~0.002mm,呈灰色。小(xiao)毛(mao)刺除(chu)去,大毛(mao)刺尺寸明顯(xian)減少。
③. 電拋(pao)光 見配(pei)方2。
④. 鈍化
硝酸(suan)20%,重鉻酸(suan)鉀2.5g/L,時(shi)間10min,室溫,取(qu)出水(shui)洗吹干(gan)。
2. 工藝參數(shu)
①. 添加劑
a. 整平(ping)劑(ji)
在(zai)溫度60~65℃,拋光(guang)時間(jian)1min下,整平劑(ji)含量對拋光(guang)腐蝕(shi)量的影響(xiang)見(jian)圖3-13。
由圖3-13可(ke)知,整平(ping)劑的最佳含量為15g/L.整平(ping)劑中包(bao)含1.5g/L糖精,為黃色黏稠液(ye),其研制可(ke)向(xiang)沈陽工(gong)業大學理學院孫雅茹、姚思童、徐炳(bing)輝咨詢。
b. 促進劑
為(wei)了提(ti)高溶液的導電(dian)性,加(jia)入(ru)(ru)硫酸銨作為(wei)促進劑(ji),其量(liang)(liang)以1min達到光(guang)亮(liang)為(wei)準,加(jia)入(ru)(ru)量(liang)(liang)為(wei)35g/L。導電(dian)鹽的選擇應(ying)不(bu)能(neng)包含(han)影響拋光(guang)質量(liang)(liang)的金屬離子。
②. 電流(liu)密度
電流密度低(10~20A/dm2),金屬處于活化狀態,拋光表面發生浸蝕,化學溶解比電化學溶解占優勢,工件暗灰不光亮。電流密度過高(30~40A/dm2),氧氣泡劇烈析出,工件表面發生過熱,溶解尺寸加快(0.007mm),孔隙處有細條紋,降低拋光均勻性。當電流密度為25A/d㎡時,溶液少量起泡,表面光亮均勻,試片雙邊減薄尺寸<0.005mm。
③. 溫度
電流密度25A/d㎡時,溫(wen)度低,常溫(wen)時表面暗灰,升至50℃時表面銀灰,腐蝕量小(0.003~0.004mm/min).溫(wen)度60~75℃時,鋼(gang)片光亮(liang),尺寸減(jian)薄(bo)達到要求(qiu)。
④. 時間(jian)
在(zai)電流密(mi)度25A/d㎡,溫(wen)度65℃,拋光時(shi)間與雙(shuang)邊腐蝕量的(de)關系(xi)曲線見圖3-14。
由圖3-14可(ke)見,拋光(guang)1min,雙(shuang)邊腐蝕量在0.004mm以內,表面均勻光(guang)亮,孔壁光(guang)滑,無毛刺(ci)。
配(pei)方 3
這(zhe)里介紹(shao)上海利爾應(ying)用化(hua)學(xue)研(yan)究所提供的LE-14不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光劑(ji)(ji),可使(shi)用他們的這(zhe)種拋(pao)(pao)(pao)光劑(ji)(ji)加(jia)上由磷酸300mL/L和(he)硫酸450mL/L的電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光液(ye),可對奧氏(shi)體和(he)馬(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼在(zai)(zai)50~70(60)℃,電(dian)壓(ya)10~13(12)V、時(shi)間(jian)2~5min內都(dou)有鏡面拋(pao)(pao)(pao)光效(xiao)果。在(zai)(zai)生產過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)需保(bao)持(chi)二(er)酸含量和(he)LE-14拋(pao)(pao)(pao)光劑(ji)(ji)濃度(du)(du),否(fou)則影(ying)(ying)響光亮度(du)(du)。因此(ci),工(gong)件在(zai)(zai)進(jin)出槽(cao)時(shi),不(bu)可將水帶入拋(pao)(pao)(pao)光槽(cao)中(zhong),否(fou)則槽(cao)液(ye)變稀,影(ying)(ying)響光亮度(du)(du)。此(ci)外(wai),工(gong)件在(zai)(zai)拋(pao)(pao)(pao)光前應(ying)先進(jin)行除油,清洗干凈(jing)。工(gong)件在(zai)(zai)一般情況(kuang)下,可以(yi)不(bu)必進(jin)行除銹處理(li)。在(zai)(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)時(shi)溶液(ye)會升溫(wen),應(ying)注(zhu)意工(gong)作(zuo)(zuo)液(ye)的溫(wen)度(du)(du),可適(shi)當控制處理(li)時(shi)間(jian),以(yi)保(bao)持(chi)溫(wen)度(du)(du)不(bu)超(chao)過(guo)(guo)(50~70℃).在(zai)(zai)拋(pao)(pao)(pao)光過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)會產生沉淀(dian)物,應(ying)定期棄去(qu)槽(cao)中(zhong)沉淀(dian)物,如磷酸與(yu)硫酸的金屬化(hua)合物,并適(shi)量保(bao)持(chi)酸的濃度(du)(du)。
配方 4
采用重鉻(ge)酐、加入少量的(de)高分(fen)(fen)子聚乙二醇的(de)磷酸(suan)-硫(liu)酸(suan)體系(xi),在(zai)低(di)電(dian)流、較高溫度(du)(du)下拋(pao)光,獲得(de)光亮(liang)(liang)如鏡的(de)效果。溫度(du)(du)對表面光亮(liang)(liang)度(du)(du)起(qi)決定性(xing)(xing)作用。電(dian)流密度(du)(du)、電(dian)力(li)線(xian)分(fen)(fen)布均勻(yun)性(xing)(xing)、溶液(ye)組成、極板間距(ju)對拋(pao)光質量有重要影(ying)響,富鉻(ge)鈍(dun)化膜大(da)大(da)提高了不銹鋼表面的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)能。
1. 電拋光原理
不銹鋼工(gong)件作陽極(ji)(ji),同(tong)樣大(da)小(xiao)的鉛板作陰(yin)極(ji)(ji),施(shi)加(jia)電(dian)壓,首先在陰(yin)極(ji)(ji)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)氫氣泡,隨著電(dian)流不斷加(jia)大(da),氣泡大(da)量(liang)(liang)(liang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng),由(you)于來不及破裂,于是向陽極(ji)(ji)擴散,當達(da)(da)到一定電(dian)流時(shi),氣泡充滿整個液(ye)(ye)面(mian),同(tong)時(shi),陽極(ji)(ji)也產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)少量(liang)(liang)(liang)氧氣泡。通電(dian)后溶(rong)液(ye)(ye)和兩極(ji)(ji)表面(mian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)阻抗。按6V、10A計算,將有60W熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng),即使停止加(jia)熱(re)(re),溶(rong)液(ye)(ye)溫度也逐(zhu)漸升高,到達(da)(da)90℃時(shi),產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)和散失熱(re)(re)量(liang)(liang)(liang)平(ping)衡,溶(rong)液(ye)(ye)溫度維(wei)持在75~95℃。
不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)拋光(guang)包括平(ping)滑(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)和(he)光(guang)澤化(hua)(hua)兩(liang)方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。平(ping)滑(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)和(he)黏(nian)稠液(ye)(ye)體膜密切(qie)相關(guan),而光(guang)澤化(hua)(hua)和(he)固(gu)體氧化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)相關(guan),見(jian)圖3-15 I-U變化(hua)(hua)曲線。由(you)(you)I-U變化(hua)(hua)曲線可知(zhi),AB段(duan)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)膜不(bu)(bu)能(neng)有效地(di)保護酸(suan)對不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)腐蝕,而CD段(duan)電流過大(da),造(zao)成(cheng)不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)加(jia)速溶解(jie)(jie)(jie),在(zai)BC段(duan),陽極表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)溶解(jie)(jie)(jie),金(jin)(jin)(jin)屬離(li)子不(bu)(bu)斷進入附近的(de)(de)(de)溶液(ye)(ye)中(zhong),由(you)(you)于(yu)金(jin)(jin)(jin)屬離(li)子產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)速率大(da)于(yu)向溶液(ye)(ye)擴散(san)(san)的(de)(de)(de)速率,受到(dao)擴散(san)(san)作用的(de)(de)(de)控制(zhi),于(yu)是(shi)在(zai)金(jin)(jin)(jin)屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)電解(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)之間形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)黏(nian)稠的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬鹽液(ye)(ye)體膜,同時,鈍化(hua)(hua)膜也(ye)有效的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。不(bu)(bu)銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)凹(ao)凸不(bu)(bu)平(ping),凸處比(bi)(bi)凹(ao)處液(ye)(ye)體黏(nian)膜薄,濃度(du)差、溫差和(he)電阻抗要小些,因(yin)而分配到(dao)的(de)(de)(de)電流大(da)些,凸處比(bi)(bi)凹(ao)處溶解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)速率要快,正是(shi)黏(nian)膜層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)存在(zai)產(chan)生(sheng)(sheng)選擇性溶解(jie)(jie)(jie),到(dao)達(da)平(ping)滑(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。但是(shi)一(yi)(yi)個平(ping)滑(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian),如果人(ren)射光(guang)朝(chao)多(duo)個方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)散(san)(san)射,光(guang)亮度(du)不(bu)(bu)高,對電拋光(guang)來說,在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)工(gong)藝條件(jian)下,被拋光(guang)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)極薄的(de)(de)(de)固(gu)體氧化(hua)(hua)膜,使得(de)金(jin)(jin)(jin)屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)溶解(jie)(jie)(jie)時,結(jie)晶(jing)不(bu)(bu)完整的(de)(de)(de)晶(jing)粒優(you)先溶解(jie)(jie)(jie),去除拋光(guang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)微觀不(bu)(bu)平(ping),使表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)達(da)到(dao)光(guang)亮如鏡(jing)的(de)(de)(de)效果。
2. 聚乙(yi)二(er)醇和兩極間距對拋光質量的影(ying)響
聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)16g、24g、40g,陰陽極間距(ju)(ju)1cm、1.5cm、2cm,改變其中一個因(yin)素,重復(fu)上述過(guo)程(cheng)。實驗(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明,聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)含(han)量(liang)為(wei)(wei)24g,兩極板間距(ju)(ju)為(wei)(wei)1.5cm時(shi),光亮效(xiao)(xiao)果(guo)最好(hao)。因(yin)為(wei)(wei)聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)分子量(liang)很大,通電以后(hou),易和溶(rong)液形成(cheng)(cheng)黏稠的膜,少量(liang)的聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)能(neng)起(qi)到顯著(zhu)調(diao)控(kong)黏度(du)的作用。當(dang)聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)含(han)量(liang)過(guo)高時(shi),溶(rong)液阻力(li)大,溫度(du)上升過(guo)快,表(biao)面溶(rong)解(jie)困難;而聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)含(han)量(liang)過(guo)低,表(biao)面溶(rong)解(jie)較(jiao)(jiao)快,拋光不均(jun)勻,鈍化膜較(jiao)(jiao)難形成(cheng)(cheng),整平效(xiao)(xiao)果(guo)較(jiao)(jiao)差。極板間距(ju)(ju)離(li)過(guo)近,氫氣泡(pao)逸(yi)出困難,造成(cheng)(cheng)大量(liang)氣泡(pao)覆蓋在表(biao)面;極板間距(ju)(ju)離(li)過(guo)遠,影(ying)響電流效(xiao)(xiao)果(guo)(聚(ju)乙(yi)(yi)二(er)醇(chun)配制(zhi)成(cheng)(cheng)18.5%濃度(du)的水溶(rong)液,稱取130g,其含(han)量(liang)為(wei)(wei)24g)。
3. 拋光(guang)對不(bu)銹鋼表(biao)面的化學組成(cheng)的影響
從X射線能譜儀(XPS)分析可見,拋光后不銹鋼表面Fe2O3含量減少,Cr2O3 含量增加。拋光后,在不銹鋼表面形成富鉻鈍化膜,大大提高了不銹鋼表面的耐蝕性能。
4. 電力線分布對拋光(guang)質量(liang)的影(ying)響
電流密度分布和拋(pao)(pao)光(guang)液分散能力的(de)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性決定工件(jian)表面的(de)拋(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果,要得到均(jun)(jun)勻(yun)(yun)拋(pao)(pao)光(guang)面,應根據工件(jian)形狀設計陰極,使工件(jian)表面電力線分布盡量均(jun)(jun)勻(yun)(yun)。在同樣的(de)工藝條件(jian)下,圓形比長方形樣品的(de)電力線分布要均(jun)(jun)勻(yun)(yun)些,光(guang)亮效(xiao)果要好。
5. 溫(wen)度(du)對拋光質(zhi)量(liang)的影響
溫度(du)(du)對提高光(guang)(guang)亮(liang)(liang)度(du)(du)起決定(ding)性作用(yong)。有時拋(pao)光(guang)(guang)后不銹鋼(gang)表(biao)(biao)面雖然不平整(zheng),但拋(pao)光(guang)(guang)時只(zhi)要有足(zu)夠的(de)溫度(du)(du),照樣有好的(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)。但溫度(du)(du)過高(40~60℃),使(shi)黏(nian)膜(mo)層(ceng)難以維持,溶液對流加快,電阻減小,甚至(zhi)出現過拋(pao)或腐蝕;溫度(du)(du)過低,黏(nian)膜(mo)層(ceng)黏(nian)度(du)(du)大(da),傳質較困難,極(ji)化加大(da),固體氧化膜(mo)難以形成,拋(pao)光(guang)(guang)后表(biao)(biao)面為霧狀,不光(guang)(guang)亮(liang)(liang),模糊不清(qing)。要根據溶液黏(nian)度(du)(du)、組成,選擇適當(dang)的(de)溫度(du)(du)。
6. 結論
采用無鉻酐,加(jia)入(ru)少量(liang)高分子聚(ju)乙二醇(chun)的(de)磷酸-硫(liu)酸體系溶液(ye),在(zai)低電流、較高溫度下拋光,可獲(huo)得(de)光亮如(ru)鏡的(de)效果。溫度起(qi)決定性作用,而電力緩分布(bu)均勻性,溶液(ye)組(zu)成(cheng)、極板間距有重要影響。
配方 5
配方是由天津手表(biao)廠(chang)和武(wu)漢(han)材料保護(hu)研究所在(zai)廠(chang)所三結合實驗小組進行(xing)實驗面(mian)獲得成功的。
1. 電解拋光(guang)的(de)優(you)點
天津手(shou)表廠(chang)拋(pao)光(guang)工(gong)(gong)人(ren)(ren)經生(sheng)產實(shi)踐(jian)證明,手(shou)表外(wai)殼的(de)電解拋(pao)光(guang)與手(shou)工(gong)(gong)機械(xie)拋(pao)光(guang)相比,電解拋(pao)光(guang)的(de)優(you)點是(shi):表殼內外(wai)色澤一(yi)致(zhi),光(guang)亮清潔;當機芯(xin)(xin)裝人(ren)(ren)表殼時,在擰(ning)緊后蓋的(de)過程中(zhong),螺紋(wen)中(zhong)毛(mao)刺(ci)插入機芯(xin)(xin)的(de)現象大大減少(shao),因(yin)而降低(di)了停表率;螺紋(wen)間(jian)配合松滑,能防止不(bu)銹鋼之(zhi)間(jian)咬(yao)合時的(de)咬(yao)死;抗腐(fu)蝕性(xing)能強(qiang);光(guang)澤持久;外(wai)觀輪(lun)廓清晰(xi);更(geng)主要的(de)是(shi)減輕工(gong)(gong)人(ren)(ren)繁重的(de)體(ti)力勞動,提高生(sheng)產率,降低(di)產品成本,節省人(ren)(ren)力、物力和(he)棉布(bu)等。但不(bu)足之(zhi)處(chu),如,由于(yu)公差配合的(de)關(guan)系,電解拋(pao)光(guang)不(bu)能進行二次返(fan)修,表面(mian)平整度尚不(bu)及手(shou)工(gong)(gong)機械(xie)拋(pao)光(guang),偶爾還出(chu)現癤(jie)疤,造成返(fan)修困難。目(mu)前還須反復(fu)實(shi)踐(jian),不(bu)斷總結,不(bu)斷改(gai)進。
2. 電解拋光工藝(yi)過程
表(biao)殼經(jing)機械加工(gong)后經(jing)過砂邊,磨角頭,磨四角面后進行電解(jie)拋光(guang):化(hua)(hua)學去油(常(chang)規(gui)堿(jian)性(xing)化(hua)(hua)學去油溶液(ye),溫度80~90℃,時間30min光(guang)膏去除為(wei)止)→熱(re)(re)水(shui)洗(xi)(60~70℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→上掛(gua)具(ju)→電解(jie)拋光(guang)(見(jian)配方5),熱(re)(re)水(shui)洗(xi)(40~60℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→中(zhong)和(碳酸鈉50g/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)→鈍化(hua)(hua)(硝酸50mL/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)。
3. 電(dian)解拋光工藝條件
①. 陰陽極面積比:(2:1)~(2.5:1)
②. 陰極板材料:304不銹鋼(gang)板。
③. 掛具(ju): 主桿用黃(huang)銅(tong)元棒制成,掛針用黃(huang)銅(tong)絲(si)制成,外套聚氯乙烯套管。表殼的(de)管孔插(cha)進黃(huang)銅(tong)絲(si)制成的(de)掛針上,四面朝下。
4. 電(dian)解液的配制與調整。
①. 配制
以1L為(wei)例:將500mL磷酸(suan)(d=1.65~1.70)倒人容器內,再加(jia)(jia)入400ml硫酸(suan)(d=1.82~1.84),混合后(hou)(hou)加(jia)(jia)熱至(zhi)80℃,再稱50g鉻酐加(jia)(jia)水40ml,溶(rong)解后(hou)(hou)倒入容器內,攪拌(ban),電(dian)(dian)解液呈黃色(se),液面浮有紅黃色(se)微粒,最后(hou)(hou)倒入7~8g明膠,發生強烈還原反(fan)應(ying),呈黃綠(lv)色(se),加(jia)(jia)水調整至(zhi)1L.通(tong)電(dian)(dian)處(chu)理后(hou)(hou)即可電(dian)(dian)解拋(pao)光。
②. 調(diao)整
在生產過程中電解液要經常保持黃綠色,即電解液中含有Cr6+30%、Cr3+70%,此稱為“鉻標”7。開始時需要根據化學分析數據調整,以后可按操作工人經驗來調整。當電解液中含Cr6+高時,可按比例加人明膠使其還原;當電解液中Cr3+高時,可按比例加入鉻酸溶液,在生產中,根據電解液的最佳拋光質量是在電解液的中間階段,而不是在電解液的新配階段和電解液的老舊階段,而電解液的老舊程度可以用Fe3+含量來檢驗,當含鐵量近乎3%時,電解液即老舊了;也可以用壽命統計來計算,當電解液壽命超過200A·h/L時,電解液也就老舊了。經驗證明:生產五萬多只表殼時,180L的槽液就需要調配。
③. 拋光中(zhong)溶液的(de)變(bian)化
a. 磷(lin)酸(suan)與硫(liu)酸(suan)的(de)(de)變化。隨著電(dian)解拋光(guang)表殼數量的(de)(de)增(zeng)多,槽中磷(lin)酸(suan)和硫(liu)酸(suan)的(de)(de)含量直線下降。
b. 由于表殼含有鉻,故槽中Cr3+與Cr6+含量相應增加,但Cr6+增加較Cr3+為快;故在生產中隨時加入明膠使Cr6+還原,以維持槽液的正常生產。同時,槽中鐵(Fe3+)含量相應增加。
c. 調(diao)配(pei)。采用1/3的(de)老(lao)舊溶液和2/3的(de)新配(pei)溶液相混(hun)合(he),可調(diao)配(pei)得到最(zui)佳拋光質(zhi)量。
5. 金屬的拋除(chu)量(liang)
測定(ding)方法(fa)。把(ba)表殼(ke)和后蓋沿中(zhong)心(xin)線對切(qie),取其半(ban)塊,切(qie)口處研磨平整(zheng),清(qing)洗干凈,固定(ding)在方鐵塊上,切(qie)口處朝上,用萬(wan)能工具顯微鏡測量其螺(luo)紋內(nei)徑,外徑在電(dian)拋光前后金(jin)屬去除(chu)(chu)量的變化,前后相減即為金(jin)屬的拋除(chu)(chu)量。
在幾次重(zhong)復實驗中,表殼螺紋內(nei)徑的(de)金屬(shu)拋(pao)(pao)除量每(mei)分鐘約為(wei)0.01mm,外徑為(wei)0.002mm,表殼電(dian)(dian)(dian)解4min,后蓋為(wei)2min,總電(dian)(dian)(dian)解時間為(wei)6min,總金屬(shu)拋(pao)(pao)除量為(wei)0.05~0.07mm,在配合公差范圍之內(nei)進行(xing)放大(da)照相,齒(chi)形在電(dian)(dian)(dian)解拋(pao)(pao)光前(qian)后基本(ben)無變化(hua)。
6. 電(dian)解拋光的疵病(bing)及消除(chu)方法。見表3-4 。
配方 6
本配方的(de)優點是(shi)一反常規,含(han)(han)有(you)多量(liang)(liang)硫酸(suan)與(yu)少(shao)量(liang)(liang)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan),并(bing)含(han)(han)有(you)大量(liang)(liang)甘油(you)作為添加(jia)(jia)劑,以彌補磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)的(de)量(liang)(liang)少(shao)不足而(er)(er)帶來(lai)的(de)影響,并(bing)加(jia)(jia)入少(shao)量(liang)(liang)鉻酐,只在配制時(shi)加(jia)(jia)入,以后不需再加(jia)(jia),這對廢水處理也有(you)利。而(er)(er)不銹鋼(gang)中(zhong)鉻在拋(pao)光過程中(zhong)不斷(duan)補充(chong)到電(dian)解液(ye)中(zhong),可彌補鉻的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)。而(er)(er)被溶解下來(lai)的(de)其(qi)他成(cheng)分如(ru)鐵、銅等金(jin)屬與(yu)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)生成(cheng)難溶的(de)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)鹽(yan)沉(chen)淀,而(er)(er)使電(dian)解液(ye)有(you)自(zi)凈化作用,只需定時(shi)每半月或(huo)1個月,清除槽(cao)底(di)的(de)沉(chen)淀,和刷洗或(huo)敲擊除去在陰極上(shang)電(dian)沉(chen)積的(de)金(jin)屬雜質,可不必報廢或(huo)更換部分拋(pao)光液(ye),再按比例適量(liang)(liang)補加(jia)(jia)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)、硫酸(suan)、甘油(you),以補充(chong)槽(cao)液(ye)的(de)不足即可使拋(pao)光液(ye)恢復拋(pao)光能力(li)。這是(shi)開封(feng)路云鶴提出的(de)具有(you)獨創性的(de)舉(ju)措。
1. 拋光液的(de)調整
如果(guo)槽液(ye)(ye)中因硫酸(suan)較高(gao),吸水性(xing)較強(qiang),槽液(ye)(ye)相(xiang)對密(mi)度低于1.4時(用(yong)比重計測(ce)出),此時應加熱槽液(ye)(ye)至近100℃,蒸(zheng)發(fa)濃縮法除去部分水分,使(shi)(shi)槽液(ye)(ye)體積短缺(que),然后(hou)按(an)硫酸(suan):磷酸(suan)=8:1(體積比)加入槽內,使(shi)(shi)溶液(ye)(ye)相(xiang)對密(mi)度提(ti)升(sheng)到1.4~1.5范圍內,不需(xu)化驗,調好溫度和電流密(mi)度即可(ke)試(shi)拋光(guang),如果(guo)還(huan)顯粗糙不光(guang)亮,可(ke)適量加入甘油,表面立(li)即可(ke)拋至光(guang)亮細(xi)致(zhi),且不發(fa)生過腐蝕。
2. 對拋光槽的要求
由(you)于槽(cao)(cao)液中含有多量(liang)的甘油(you),在電拋光過程中,會產生大量(liang)泡(pao)沫。為防止泡(pao)沫溢(yi)出槽(cao)(cao)外,故電拋光槽(cao)(cao)的高(gao)度應比液面(mian)高(gao)300~400mm,在調整(zheng)槽(cao)(cao)液面(mian)時應留有足夠的空間(jian)。
3. 電焊(han)或熱處理零件的(de)兩步拋光法工藝流程
對于有焊(han)渣或氧化皮厚的(de)(de)(de)電焊(han)或熱處(chu)理零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)拋光,不必(bi)事先酸洗(xi)除黑皮,而本槽(cao)液的(de)(de)(de)硫酸含量(liang)較高,可(ke)采取(qu)(qu)兩步(bu)拋光法(fa)工藝:第一步(bu),零(ling)件(jian)進入(ru)槽(cao)拋光2~3min后(hou)取(qu)(qu)出,將已疏松了的(de)(de)(de)焊(han)渣及厚氧化皮用(yong)金屬絲(si)刷刷除,牢固的(de)(de)(de)可(ke)敲(qiao)去,水(shui)洗(xi)凈后(hou)瀝去水(shui)后(hou)再(zai)進行第二(er)步(bu)進槽(cao)拋光3~5min即可(ke)拋光亮。
4. 溫度
低于60℃時(shi)拋光速率(lv)較慢。當溫(wen)度高于100℃時(shi),拋出的(de)(de)表面(mian)有一層霧(wu)狀膜,但(dan)只需在(zai)3%的(de)(de)硝酸溶液中浸一下(xia)即可(ke)除去,并能保持光亮。采用(yong)(yong)(yong)鉛襯(chen)里(li)的(de)(de)鋼板套(tao)槽比較理想,可(ke)以在(zai)夾套(tao)里(li)用(yong)(yong)(yong)蒸汽進行加熱,又可(ke)利用(yong)(yong)(yong)流動冷(leng)(leng)水(shui)冷(leng)(leng)卻降溫(wen)。這(zhe)比全塑(su)料(liao)板焊接的(de)(de)塑(su)料(liao)槽適(shi)用(yong)(yong)(yong),因為PVC塑(su)料(liao)板只能在(zai)70℃以下(xia)的(de)(de)溫(wen)度時(shi)才能不(bu)變形的(de)(de)工作(zuo)。
5. 甘油
甘油能與磷酸生成絡合物[C3H5(OH)2PO4],并能與金屬離子形成衍生物,在陽極表面形成一層更牢固的阻化膜,阻滯陽板溶解,從而使拋光表面非常細致光亮,同時,甘油還能防止不銹鋼在電解液中發生化學腐蝕,所以當甘油含量低時,拋光表面雖然光亮,但有腐蝕粗糙之處;此時對甘油稍加提高,即可克服粗糙,使光亮表面細致。但甘油含量不必過高,應少量調整,因甘油太多會產生過多泡沫,影響操作。
配方 7
朱琳娣、諸立平(杭州張小泉剪刀廠)對剪刀所采用的馬氏體不銹鋼的拋光進行了研究。由于剪刀所用的不銹鋼為馬氏體不銹鋼,其最大特點是含鉻12%~14%,而含鎳為零,含碳量為0.25%~0.35%(3Cr13)或0.35%~0.45%(4Cr13),為了保持有良好的剪切力,要求材料要冷作硬化過。一般地說,適用于奧氏體不銹鋼的電拋光液,并不一定適用于馬氏體不銹鋼的電拋光,他們通過對4Cr13不銹鋼的電化學拋光,在一定配比的硫酸、磷酸、鉻酐的水溶液中,具有良好的拋光效果。對溫度、相對濃度、電流密度、極間距、極板面積等作了一系列探索,取得了時間短、效率高、操作方便的可行方法。經過拋光后的制件,其機械拋光后的絲路基本平整。整個制件顯得豐滿厚實,具有強烈的光澤和高度的光潔度。
1. 3Cr13、4Cr13不銹鋼制品電化學拋光工藝流程:
上掛→電解除油(常規(gui)堿性化學(xue)除油液,55~60℃,DA2~5A/d㎡,1~2min)→熱水洗(xi)→冷水洗(xi)→酸洗(xi)[硫酸10%~15%(體積分數)室(shi)溫(wen),30~50s,]→冷水洗(xi)→甩干→電化學(xue)拋(pao)光(配方7)→二次水洗(xi)→鈍化(重(zhong)鉻酸鉀15g/L,氫氧化鈉3g/L,pH=6.5~7.5,溫(wen)度(du)60~80℃,時間3min)→流動(dong)冷水洗(xi)→熱水洗(xi)→干燥→下(xia)掛。
2. 攪拌
攪拌方(fang)式(shi)為陰(yin)(yin)極移動,能使(shi)溶(rong)液互相擴散(san)和對流,溫度保持均勻(yun),減小溶(rong)液濃差,避(bi)免(mian)陰(yin)(yin)暗面,增(zeng)強電拋光效果。
3. 電(dian)拋光液老化
經過分析(xi),電拋光溶液(ye)雜(za)質達到鐵60g/L,三價鉻20~25g/L,不論(lun)如何調(diao)整電流(liu)和溫度,對拋光均無(wu)濟于事,表明溶液(ye)已老化,溶液(ye)需部(bu)分更(geng)換(huan)予以(yi)更(geng)新。
4. 溶液控制
電拋光溶液的密度要控制在1.72g/cm3,在操作中,要控制使零件不帶水入槽,在使用磷酸時,要求其相對密度達到d=1.83,接近100%的磷酸含量。不得使用含水分高的磷酸,否則在使用前要采用蒸濃措施。
配方 8
本配方適用(yong)于馬氏體不(bu)銹鋼電化學拋光。方剛系統地總結了醫(yi)療用(yong)具(ju)(ju)、食品工(gong)業用(yong)具(ju)(ju)、餐具(ju)(ju)、廚房用(yong)具(ju)(ju)等特(te)殊用(yong)途的不(bu)銹鋼電化學拋光及(ji)鈍化技(ji)術,經過(guo)實驗,批量生產及(ji)成(cheng)品各(ge)項(xiang)性(xing)能指標的檢測,此工(gong)藝(yi)已得到成(cheng)功(gong)使(shi)用(yong)。
1. 鈍化
電化(hua)學拋光后會(hui)在(zai)其表(biao)(biao)面形(xing)成一層(ceng)(ceng)酸性的(de)膜,干燥(zao)后這一層(ceng)(ceng)膜會(hui)留在(zai)其表(biao)(biao)面上(shang),過一段時間后,在(zai)空氣中發生(sheng)氧化(hua)而(er)導致腐蝕,膜上(shang)還(huan)會(hui)附著一些對(dui)人(ren)體有(you)害的(de)物質(zhi),從而(er)影響表(biao)(biao)面狀況和相應的(de)使(shi)用性能。鈍化(hua)工藝為硝(xiao)酸(d=1.42)18%~23%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)),鉻酐(gan)1.5%~2.0%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)),水75.5%~80%(質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)),在(zai)室溫時鈍化(hua)40~50min,或35~38℃為20~25min,或50℃時為10~15min。
2. 電化學拋光(guang)發(fa)生(sheng)故障。見表3-5.
配(pei)方 9
1. 磷酸
含(han)量(liang)為600mL/L。是保證拋光液正常進行的主要成(cheng)分(fen)。含(han)量(liang)過高時,槽(cao)液電阻增大,黏度提(ti)高,導(dao)致(zhi)所(suo)需電壓較高,使整平速率遲緩。磷酸含(han)量(liang)過低,活化傾向大,鈍(dun)化傾向小,導(dao)致(zhi)不銹(xiu)鋼表面不均勻腐蝕(shi)。
2. 硫酸
是活(huo)化(hua)劑,硫酸含量過多,活(huo)化(hua)傾向太大,易使拋光(guang)表面出現過腐蝕(shi),呈(cheng)現均勻的密集(ji)麻點,硫酸過低時,出現嚴重(zhong)的不均腐蝕(shi)。
3. 丙(bing)三醇(甘油(you))
能(neng)起(qi)到良好的(de)緩蝕作(zuo)用(yong)。在較高(gao)的(de)溫度下,單純(chun)的(de)磷酸(suan)也能(neng)腐蝕不(bu)銹鋼(gang),但磷酸(suan)與丙(bing)三醇結合(he),能(neng)形成C3H5(OH)3PO4絡合(he)物,絡合(he)物與金屬衍生物形成磷酸(suan)鹽膜,防止電解液(ye)對不(bu)銹鋼(gang)在不(bu)通電下的(de)磨(mo)蝕,有(you)緩蝕的(de)作(zuo)用(yong)。
4. 糖精
糖精(jing)在陰過程(cheng)中,能為金屬表(biao)(biao)面(mian)吸(xi)附(fu),有助于被拋光表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)光亮(liang)作用。在陽極過程(cheng)中,在不規則的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)形成一層吸(xi)附(fu)薄(bo)(bo)膜,成為表(biao)(biao)面(mian)隔(ge)離(li)物,當(dang)不通(tong)電時,薄(bo)(bo)膜防(fang)止不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)受電解液浸蝕,當(dang)通(tong)電后,電力(li)線的(de)(de)(de)分(fen)布表(biao)(biao)現為凸(tu)起部分(fen)比凹入部位要大得(de)多,因此,電力(li)線首先在凸(tu)起部位上擊穿隔(ge)離(li)薄(bo)(bo)膜而開始溶(rong)(rong)解,在凹入處被有效的(de)(de)(de)保護,以致達到(dao)選擇(ze)性(xing)溶(rong)(rong)解,呈現平滑光亮(liang)表(biao)(biao)面(mian)。
5. 電流(liu)密度
電(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)通常(chang)是(shi)在(zai)高電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度(du)下進行的(de)(de)(de)。在(zai)電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度(du)低時,金(jin)屬處于活(huo)化(hua)狀(zhuang)態,被拋(pao)(pao)光(guang)表面發(fa)(fa)生(sheng)浸(jin)蝕(shi)(shi),陽極(ji)溶解(jie)產(chan)物(wu)少(shao),化(hua)學溶解(jie)比電(dian)(dian)化(hua)學溶解(jie)占優勢(shi),以致光(guang)潔度(du)差。當電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度(du)超過(guo)合適的(de)(de)(de)數值(zhi)后,會發(fa)(fa)生(sheng)劇(ju)烈(lie)的(de)(de)(de)氧(yang)氣析出,金(jin)屬表面發(fa)(fa)生(sheng)過(guo)熱和過(guo)腐蝕(shi)(shi),引起(qi)劇(ju)烈(lie)的(de)(de)(de)不規則(ze)溶解(jie),增(zeng)大了(le)電(dian)(dian)能的(de)(de)(de)消耗。由(you)于陽極(ji)被拋(pao)(pao)光(guang)物(wu)的(de)(de)(de)迅速溶解(jie),致使靠(kao)近陽極(ji)的(de)(de)(de)溶液濃度(du)提高,電(dian)(dian)阻增(zeng)大,故電(dian)(dian)流密(mi)(mi)度(du)不能超過(guo)合適的(de)(de)(de)數值(zhi)。
6. 溫度
適當的(de)高(gao)溫(wen)度(du)(du),會使(shi)(shi)整(zheng)平過(guo)(guo)程加速(su),電流效率(lv)提(ti)高(gao),從而提(ti)高(gao)了(le)表(biao)面光潔度(du)(du)和(he)光亮度(du)(du)。溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)低(di),會使(shi)(shi)電解液(ye)(ye)(ye)(ye)黏度(du)(du)提(ti)高(gao),導致陽(yang)極溶(rong)(rong)解產(chan)物(wu)從金屬表(biao)面向整(zheng)個電解液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)擴散和(he)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)向陽(yang)極的(de)補充更(geng)加困難(nan)。但(dan)溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)會使(shi)(shi)被溶(rong)(rong)解的(de)金屬量不(bu)斷增加,槽內產(chan)生蒸(zheng)氣和(he)氣體,把電解液(ye)(ye)(ye)(ye)從金屬表(biao)面擠開(kai),反而降低(di)了(le)金屬的(de)溶(rong)(rong)解速(su)率(lv)。溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)使(shi)(shi)電解液(ye)(ye)(ye)(ye)附近的(de)黏度(du)(du)降低(di),從而加速(su)溶(rong)(rong)解產(chan)物(wu)向外擴散,又導致溶(rong)(rong)解速(su)率(lv)的(de)加速(su),影響產(chan)品表(biao)面光潔度(du)(du)。
7. 時間
延(yan)長拋(pao)光時(shi)間,超過達到一定(ding)的表面(mian)光亮(liang)度(du)所需(xu)時(shi)間的上(shang)限,不(bu)僅不(bu)能進(jin)一步提高表面(mian)光亮(liang)度(du),反(fan)而會(hui)損(sun)壞表面(mian)光亮(liang)度(du),并使零件尺寸變(bian)小。故(gu)在拋(pao)光過程中,要仔細觀察并確(que)定(ding)最(zui)佳的達到最(zui)好(hao)光亮(liang)度(du)的時(shi)間。
配方 10
1. 磷酸
在陽(yang)極(ji)區制品表(biao)面上生成稠性黏(nian)(nian)膜,有利(li)于(yu)增進拋光效果(guo),對不銹鋼表(biao)面的整(zheng)平精飾有極(ji)大的影響。其含量(liang)偏低(di)時,溶液相對密(mi)度小,黏(nian)(nian)度低(di),離(li)子(zi)擴散速率(lv)大,金屬溶解加(jia)快,不利(li)于(yu)拋光效果(guo)。若(ruo)含量(liang)過高,密(mi)度增大,黏(nian)(nian)度高,使(shi)拋光緩慢,且(qie)成本增加(jia)。
2. 硫酸
硫酸與磷酸一起形成陽極黏稠薄膜,有利于表面拋光。硫酸有助于提高溶液的電導率,降低電阻,從而降低槽壓,節約電能。有利于改善分散能力和提高陽極電流效率。若硫酸含量過高,將使鉻酐(CrO3)磺化,生成鉻酐磺化物(CrO3·SO3)沉淀,會降低表面光潔度,縮短電解拋光溶液的使用壽命。
3. 鉻酐
它是強(qiang)氧化劑(ji),使表(biao)面(mian)形成鈍化膜,避免(mian)表(biao)面(mian)腐蝕,有(you)利于(yu)獲得光潔表(biao)面(mian)。
4. 金屬(shu)雜質
雜質來自不銹鋼表面溶解下來的鐵、鎳和鉻。雜質含量過多,對拋光質量有不利影響,俗稱為電拋光溶液老化,其中鐵(Fe3+)含量不宜超過50g/L,三價鉻(Cr3+)含量不宜超過15g/L.雜質的積累除在陰極上有部分析出外,要靠更換電解液加以降低。
11. 配(pei)方11~13
配方11、12、13中不使用磷酸、硝(xiao)酸的較環保的組成(cheng),廢水處理較方便,拋光效(xiao)果尚可。