電化(hua)學拋光溶液的組成(cheng)及工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)見表(biao)3-3。

電化學拋光溶液的組(zu)成(cheng)和工藝條件對拋光的影響
配方 1
見表3-3,用雙極(ji)(ji)性(xing)(xing)電化學(xue)拋(pao)光(guang)法(fa)對(dui)不銹鋼杯內壁(bi)(bi)進行(xing)拋(pao)光(guang),可(ke)以得(de)到理想的(de)拋(pao)光(guang)效果(guo),解決(jue)了采(cai)用傳統的(de)電化學(xue)拋(pao)光(guang)法(fa)拋(pao)光(guang)不銹鋼內壁(bi)(bi)存在陰(yin)極(ji)(ji)安裝困難(nan)而易短路,可(ke)能會使(shi)得(de)工(gong)件被擊穿(chuan)的(de)問題(ti),采(cai)用雙極(ji)(ji)性(xing)(xing)電化學(xue)拋(pao)光(guang)工(gong)藝,工(gong)件不與電源的(de)電極(ji)(ji)相連,使(shi)得(de)不銹鋼工(gong)件內壁(bi)(bi)完(wan)成拋(pao)光(guang)。
1. 雙極(ji)性電(dian)化學拋(pao)光原理。雙極(ji)性電(dian)化學拋(pao)光原理圖見圖3-11

楊建橋教授(shou)首先采用(yong)了雙極(ji)(ji)性電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋光裝置,結構示意圖見(jian)圖3-12。工(gong)(gong)件(jian)不與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)鍍電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)相連,不銹(xiu)鋼(gang)工(gong)(gong)件(jian)處于(yu)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)與陰極(ji)(ji)之間(jian),面對(dui)陰極(ji)(ji)的(de)是(shi)(shi)工(gong)(gong)件(jian)內壁(bi),面對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)的(de)是(shi)(shi)工(gong)(gong)件(jian)外壁(bi)。陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)與陰極(ji)(ji)之間(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)通(tong)路被工(gong)(gong)件(jian)阻斷,必須從(cong)工(gong)(gong)件(jian)“穿(chuan)過(guo)”,形成(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)回路。當電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)到達工(gong)(gong)件(jian)表(biao)面時,導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)程就由溶(rong)液中(zhong)的(de)離子導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)轉化(hua)為工(gong)(gong)件(jian)金屬中(zhong)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、工(gong)(gong)件(jian)表(biao)面發(fa)生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子得(de)失(shi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying),從(cong)而使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)導(dao)通(tong)。在工(gong)(gong)件(jian)與溶(rong)液接觸的(de)兩個界面上都(dou)有電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)發(fa)生(sheng)(sheng),工(gong)(gong)件(jian)面向陰極(ji)(ji)的(de)一側(不銹(xiu)鋼(gang)內壁(bi))是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)出的(de)界面,發(fa)生(sheng)(sheng)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)反(fan)應(ying)(ying),完成(cheng)拋光,而工(gong)(gong)件(jian)面向陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)一側,即不銹(xiu)鋼(gang)外壁(bi)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)人的(de)界面,發(fa)生(sheng)(sheng)還原反(fan)應(ying)(ying),無拋光作用(yong)。
2. 拋光工(gong)藝
①. 拋光液配置
首先加(jia)入(ru)(ru)水,然后在攪拌下慢慢加(jia)入(ru)(ru)磷酸(suan),再加(jia)入(ru)(ru)硫(liu)酸(suan),最(zui)后加(jia)入(ru)(ru)鉻(ge)酐,至完全溶解(jie)。
②. 添加劑
加入少量(liang)添加劑可(ke)改善電拋(pao)光溶液的性(xing)能(neng),起(qi)緩蝕作用(yong)的有(you)羥基(ji)(ji)、羧基(ji)(ji)類,起(qi)整平作用(yong)的有(you)氨基(ji)(ji)及環(huan)烷烴類(有(you)甘(gan)油(you)、明(ming)膠),起(qi)光亮作用(yong)的有(you)糖類及其他(ta)雜環(huan)類(如淀粉、糖精(jing)等),它們相(xiang)互(hu)匹配,起(qi)到協同作用(yong)。
③. 溫(wen)度(du)
溫度較低時(shi),拋(pao)光(guang)速率(lv)較慢,溫度過高時(shi),零件拋(pao)光(guang)后表面有云(yun)霧狀膜,可(ke)在3%硝酸溶液中浸亮。
④. 補(bu)充
若表面拋(pao)光(guang)后不光(guang)亮時,可按硫酸:磷酸=8:1(體(ti)積比(bi))補加拋(pao)光(guang)液(ye)。
⑤. 拋光(guang)后仔細(xi)清洗,以防殘留(liu)拋光(guang)液腐蝕(shi)杯壁。
配方 2
現代電(dian)(dian)路板(ban)(ban)表(biao)面(mian)(mian)(mian)貼(tie)裝技術(shu)(shu)(SMT),實現電(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)組裝的(de)(de)(de)高密(mi)(mi)度(du)(du)、高可靠性、小(xiao)型(xing)化(hua)(hua)、低(di)成(cheng)本(ben)和生產(chan)(chan)自動化(hua)(hua)。SMT激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模板(ban)(ban)是由(you)計(ji)算(suan)機(ji)設計(ji)出(chu)的(de)(de)(de)各種電(dian)(dian)子(zi)產(chan)(chan)品(pin)線路圖,通過(guo)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割機(ji)在不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)上打出(chu)點狀、條狀的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)洞,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模板(ban)(ban)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)大(da)、壁(bi)薄,對(dui)其拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)要求(qiu)為(wei)變(bian)形小(xiao),孔(kong)(kong)壁(bi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑,腐蝕量小(xiao)于(yu)(yu)0.005mm.經(jing)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)切割后的(de)(de)(de)模板(ban)(ban)孔(kong)(kong)隙(xi)在顯微鏡下(xia)能觀(guan)察(cha)到0.02mm的(de)(de)(de)毛刺,應(ying)采用電(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)(shu)去除(chu)毛刺,并保持(chi)SMT激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)模板(ban)(ban)孔(kong)(kong)壁(bi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)滑,處理后不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)片(pian)厚度(du)(du)均勻,尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)差(cha)在0.005mm范圍內,達到表(biao)面(mian)(mian)(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮,必(bi)須解決(jue)處理過(guo)程中控制尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)變(bian)化(hua)(hua)和達到光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮之(zhi)間相(xiang)互矛盾(dun)的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)問題(ti)。目前國內外采用的(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)技術(shu)(shu)中,鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)面(mian)(mian)(mian)積大(da),特(te)別薄(在0.1mm以下(xia))的(de)(de)(de)精(jing)密(mi)(mi)件作電(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)處理尚無(wu)先例。原因(yin)為(wei):一方(fang)面(mian)(mian)(mian),拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)處理電(dian)(dian)流(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)過(guo)高,造成(cheng)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)變(bian)化(hua)(hua)較大(da),不(bu)適用于(yu)(yu)對(dui)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)變(bian)化(hua)(hua)要求(qiu)嚴(yan)格的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)精(jing)密(mi)(mi)制品(pin);另一方(fang)面(mian)(mian)(mian),光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)潔度(du)(du)要求(qiu)高的(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)溶液(ye)大(da)多含有鉻離子(zi),溶液(ye)易老化(hua)(hua)。本(ben)配方(fang)為(wei)無(wu)鉻精(jing)密(mi)(mi)電(dian)(dian)拋(pao)(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)溶液(ye)。
1. 工(gong)藝(yi)流程
電解除油→水洗(xi)(xi)→去毛刺處理(li)→水洗(xi)(xi)→精密電拋光→水洗(xi)(xi)→鈍化(hua)→水洗(xi)(xi)→干燥。
①. 除油(you)
氫氧化鈉20g/L,碳酸(suan)鈉30g/L,碳酸(suan)三(san)鈉15g/L.
②. 去(qu)毛(mao)刺(ci)處理
磷(lin)酸40g/L,硫酸10g/L,烏洛托品1~2g/L,電解時間 5min,常(chang)溫電流密度5~10A/d㎡.雙(shuang)面腐(fu)蝕量0.001~0.002mm,呈灰色。小(xiao)毛刺(ci)除去,大毛刺(ci)尺寸明顯減少。
③. 電(dian)拋光 見配(pei)方2。
④. 鈍化
硝(xiao)酸(suan)20%,重鉻酸(suan)鉀2.5g/L,時間10min,室溫,取(qu)出水洗吹干。
2. 工藝參數(shu)
①. 添加劑
a. 整平劑(ji)
在(zai)溫度60~65℃,拋(pao)光時(shi)間1min下,整(zheng)平劑含量對拋(pao)光腐蝕量的影響(xiang)見(jian)圖(tu)3-13。

由(you)圖3-13可知,整平劑(ji)的最佳含(han)量為15g/L.整平劑(ji)中包含(han)1.5g/L糖精,為黃色(se)黏稠(chou)液,其研制(zhi)可向沈陽(yang)工業(ye)大學理學院孫雅茹、姚思童、徐炳輝咨(zi)詢。
b. 促(cu)進(jin)劑
為(wei)了提高(gao)溶液(ye)的(de)導(dao)電性,加入硫酸(suan)銨作為(wei)促進劑,其量(liang)以(yi)1min達到(dao)光亮(liang)為(wei)準,加入量(liang)為(wei)35g/L。導(dao)電鹽(yan)的(de)選擇應不能包含影響拋光質量(liang)的(de)金屬離子。
②. 電流密度(du)
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(dian)流密度25A/d㎡時(shi)(shi),溫度低,常(chang)溫時(shi)(shi)表面暗灰,升(sheng)至(zhi)50℃時(shi)(shi)表面銀灰,腐(fu)蝕(shi)量(liang)小(0.003~0.004mm/min).溫度60~75℃時(shi)(shi),鋼片(pian)光(guang)亮(liang),尺寸減薄(bo)達(da)到要求(qiu)。
④. 時(shi)間
在電流密(mi)度25A/d㎡,溫度65℃,拋光時間與雙邊腐蝕量的關系曲線見圖3-14。

由圖3-14可見(jian),拋光1min,雙邊腐蝕量在0.004mm以內,表面均(jun)勻光亮,孔壁(bi)光滑,無毛刺。
配方 3
這里介(jie)紹上(shang)海利爾應(ying)用(yong)化學(xue)研究所提(ti)供的(de)(de)LE-14不(bu)銹鋼電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)劑,可(ke)使用(yong)他們(men)的(de)(de)這種拋(pao)光(guang)(guang)劑加上(shang)由(you)磷酸(suan)300mL/L和(he)硫(liu)酸(suan)450mL/L的(de)(de)電化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液,可(ke)對奧氏體和(he)馬(ma)氏體不(bu)銹鋼在(zai)(zai)(zai)50~70(60)℃,電壓10~13(12)V、時間2~5min內都(dou)有鏡面拋(pao)光(guang)(guang)效果。在(zai)(zai)(zai)生產過(guo)程中(zhong)需保持二(er)酸(suan)含(han)量(liang)和(he)LE-14拋(pao)光(guang)(guang)劑濃度(du)(du),否則影響光(guang)(guang)亮度(du)(du)。因此(ci),工(gong)件(jian)(jian)在(zai)(zai)(zai)進(jin)出槽時,不(bu)可(ke)將水帶入(ru)拋(pao)光(guang)(guang)槽中(zhong),否則槽液變稀,影響光(guang)(guang)亮度(du)(du)。此(ci)外(wai),工(gong)件(jian)(jian)在(zai)(zai)(zai)拋(pao)光(guang)(guang)前應(ying)先進(jin)行(xing)除油(you),清(qing)洗干凈。工(gong)件(jian)(jian)在(zai)(zai)(zai)一(yi)般情況下,可(ke)以(yi)(yi)不(bu)必進(jin)行(xing)除銹處理。在(zai)(zai)(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)時溶液會升溫,應(ying)注意工(gong)作(zuo)(zuo)液的(de)(de)溫度(du)(du),可(ke)適(shi)當控制處理時間,以(yi)(yi)保持溫度(du)(du)不(bu)超過(guo)(50~70℃).在(zai)(zai)(zai)拋(pao)光(guang)(guang)過(guo)程中(zhong)會產生沉淀物(wu),應(ying)定期棄去槽中(zhong)沉淀物(wu),如磷酸(suan)與硫(liu)酸(suan)的(de)(de)金屬化合(he)物(wu),并適(shi)量(liang)保持酸(suan)的(de)(de)濃度(du)(du)。
配方 4
采用重(zhong)鉻(ge)酐、加入少量的(de)高(gao)分(fen)子聚乙(yi)二醇的(de)磷(lin)酸(suan)(suan)-硫酸(suan)(suan)體系,在(zai)低電(dian)(dian)流、較高(gao)溫度(du)下(xia)拋光,獲得光亮(liang)如鏡的(de)效果。溫度(du)對(dui)表面光亮(liang)度(du)起決定性作用。電(dian)(dian)流密度(du)、電(dian)(dian)力(li)線分(fen)布均勻性、溶液組成(cheng)、極板間距對(dui)拋光質量有(you)重(zhong)要(yao)影響,富鉻(ge)鈍化膜大大提高(gao)了不銹鋼表面的(de)耐蝕性能。
1. 電拋光(guang)原理
不銹鋼(gang)工件(jian)作陽極(ji),同樣大(da)小的鉛(qian)板作陰極(ji),施加電(dian)壓,首先在陰極(ji)產(chan)生氫(qing)氣泡(pao)(pao),隨著電(dian)流不斷加大(da),氣泡(pao)(pao)大(da)量(liang)(liang)產(chan)生,由于來不及破(po)裂(lie),于是向陽極(ji)擴散(san),當達(da)(da)到(dao)一定電(dian)流時(shi),氣泡(pao)(pao)充滿(man)整個液(ye)(ye)(ye)面(mian),同時(shi),陽極(ji)也產(chan)生少量(liang)(liang)氧(yang)氣泡(pao)(pao)。通電(dian)后溶(rong)液(ye)(ye)(ye)和兩極(ji)表面(mian)產(chan)生阻抗。按(an)6V、10A計算,將有60W熱(re)量(liang)(liang)產(chan)生,即(ji)使(shi)停止加熱(re),溶(rong)液(ye)(ye)(ye)溫度也逐漸升(sheng)高(gao),到(dao)達(da)(da)90℃時(shi),產(chan)生熱(re)量(liang)(liang)和散(san)失(shi)熱(re)量(liang)(liang)平衡,溶(rong)液(ye)(ye)(ye)溫度維持在75~95℃。
不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)(mian)拋光(guang)包(bao)括平(ping)(ping)滑(hua)(hua)化(hua)和(he)光(guang)澤(ze)化(hua)兩方面(mian)(mian)。平(ping)(ping)滑(hua)(hua)化(hua)和(he)黏稠(chou)液(ye)(ye)體(ti)膜(mo)(mo)密切(qie)相關(guan),而光(guang)澤(ze)化(hua)和(he)固體(ti)氧化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)相關(guan),見圖3-15 I-U變化(hua)曲(qu)線(xian)。由(you)I-U變化(hua)曲(qu)線(xian)可(ke)知,AB段(duan)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)不(bu)(bu)能有效(xiao)地保護酸(suan)對不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)腐蝕,而CD段(duan)電(dian)流過大,造成(cheng)不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)(mian)加(jia)速(su)溶(rong)解(jie)(jie),在BC段(duan),陽極表(biao)面(mian)(mian)溶(rong)解(jie)(jie),金(jin)屬(shu)離子不(bu)(bu)斷進入(ru)附近的(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)中,由(you)于金(jin)屬(shu)離子產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv)大于向(xiang)溶(rong)液(ye)(ye)擴(kuo)散的(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv),受到(dao)(dao)擴(kuo)散作用的(de)(de)(de)(de)控(kong)制,于是在金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)(mian)和(he)電(dian)解(jie)(jie)液(ye)(ye)之間形(xing)成(cheng)一層(ceng)黏稠(chou)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)鹽(yan)液(ye)(ye)體(ti)膜(mo)(mo),同時,鈍(dun)化(hua)膜(mo)(mo)也有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)(mian)凹(ao)凸(tu)不(bu)(bu)平(ping)(ping),凸(tu)處比(bi)凹(ao)處液(ye)(ye)體(ti)黏膜(mo)(mo)薄,濃度差、溫差和(he)電(dian)阻抗(kang)要小些(xie),因(yin)而分(fen)配(pei)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流大些(xie),凸(tu)處比(bi)凹(ao)處溶(rong)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)速(su)率(lv)要快,正是黏膜(mo)(mo)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)存在產(chan)生(sheng)(sheng)選擇性溶(rong)解(jie)(jie),到(dao)(dao)達平(ping)(ping)滑(hua)(hua)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。但是一個平(ping)(ping)滑(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian),如(ru)果(guo)人射光(guang)朝(chao)多個方面(mian)(mian)散射,光(guang)亮度不(bu)(bu)高,對電(dian)拋光(guang)來說(shuo),在一定的(de)(de)(de)(de)工藝條(tiao)件下,被(bei)拋光(guang)工件表(biao)面(mian)(mian)產(chan)生(sheng)(sheng)一層(ceng)極薄的(de)(de)(de)(de)固體(ti)氧化(hua)膜(mo)(mo),使得金(jin)屬(shu)表(biao)面(mian)(mian)溶(rong)解(jie)(jie)時,結晶不(bu)(bu)完(wan)整的(de)(de)(de)(de)晶粒優(you)先溶(rong)解(jie)(jie),去除拋光(guang)表(biao)面(mian)(mian)微觀不(bu)(bu)平(ping)(ping),使表(biao)面(mian)(mian)達到(dao)(dao)光(guang)亮如(ru)鏡的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)。

2. 聚乙二(er)醇和兩極(ji)間距對(dui)拋光(guang)質(zhi)量的影響(xiang)
聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇16g、24g、40g,陰陽極(ji)間(jian)距(ju)1cm、1.5cm、2cm,改變其(qi)中(zhong)一個(ge)因(yin)素(su),重復上述過(guo)(guo)(guo)程。實驗(yan)結果表(biao)(biao)明,聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)24g,兩極(ji)板(ban)間(jian)距(ju)為(wei)1.5cm時,光(guang)亮效果最好。因(yin)為(wei)聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇分(fen)子量(liang)(liang)(liang)很大(da),通電以后(hou),易(yi)和溶(rong)(rong)液(ye)形(xing)成(cheng)黏稠的膜(mo),少量(liang)(liang)(liang)的聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇能起(qi)到顯著(zhu)調控黏度的作(zuo)用。當(dang)聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇含(han)量(liang)(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)高時,溶(rong)(rong)液(ye)阻力大(da),溫度上升過(guo)(guo)(guo)快(kuai),表(biao)(biao)面溶(rong)(rong)解(jie)困(kun)難(nan);而聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇含(han)量(liang)(liang)(liang)過(guo)(guo)(guo)低,表(biao)(biao)面溶(rong)(rong)解(jie)較(jiao)快(kuai),拋光(guang)不均勻,鈍化膜(mo)較(jiao)難(nan)形(xing)成(cheng),整(zheng)平效果較(jiao)差。極(ji)板(ban)間(jian)距(ju)離(li)過(guo)(guo)(guo)近,氫氣泡逸出困(kun)難(nan),造成(cheng)大(da)量(liang)(liang)(liang)氣泡覆蓋在表(biao)(biao)面;極(ji)板(ban)間(jian)距(ju)離(li)過(guo)(guo)(guo)遠,影響電流(liu)效果(聚(ju)乙(yi)二(er)(er)(er)醇配制(zhi)成(cheng)18.5%濃(nong)度的水溶(rong)(rong)液(ye),稱取130g,其(qi)含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)24g)。
3. 拋光對不銹鋼表面的(de)化學組成(cheng)的(de)影響(xiang)
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(fen)布對拋光質量的(de)影響
電(dian)流密(mi)度分布(bu)和拋(pao)(pao)光液(ye)分散能力(li)的均勻(yun)性決定工件(jian)表面的拋(pao)(pao)光效果,要得到均勻(yun)拋(pao)(pao)光面,應根據(ju)工件(jian)形狀設計陰(yin)極,使工件(jian)表面電(dian)力(li)線(xian)分布(bu)盡量均勻(yun)。在(zai)同樣的工藝條件(jian)下,圓形比長方形樣品的電(dian)力(li)線(xian)分布(bu)要均勻(yun)些,光亮效果要好。
5. 溫度對拋光質量的影(ying)響
溫(wen)(wen)度(du)對(dui)提(ti)高(gao)光(guang)(guang)(guang)亮(liang)度(du)起決定性作用。有(you)時(shi)拋光(guang)(guang)(guang)后(hou)不銹鋼表面(mian)雖然不平整,但拋光(guang)(guang)(guang)時(shi)只要(yao)有(you)足夠的(de)溫(wen)(wen)度(du),照樣有(you)好的(de)亮(liang)度(du)。但溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)(40~60℃),使黏膜(mo)層難(nan)以維持(chi),溶液對(dui)流加快,電阻減小,甚至出(chu)現過(guo)(guo)拋或(huo)腐(fu)蝕;溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)低,黏膜(mo)層黏度(du)大,傳質較困難(nan),極化(hua)加大,固體氧化(hua)膜(mo)難(nan)以形成(cheng),拋光(guang)(guang)(guang)后(hou)表面(mian)為霧狀(zhuang),不光(guang)(guang)(guang)亮(liang),模糊不清。要(yao)根(gen)據溶液黏度(du)、組成(cheng),選擇適當的(de)溫(wen)(wen)度(du)。
6. 結(jie)論(lun)
采用無鉻酐(gan),加入少(shao)量高(gao)分(fen)子聚乙二醇的磷酸(suan)-硫酸(suan)體系溶液(ye),在低電流、較高(gao)溫(wen)(wen)度下拋光,可獲得光亮如鏡的效果。溫(wen)(wen)度起決(jue)定性(xing)(xing)作用,而電力緩分(fen)布均(jun)勻性(xing)(xing),溶液(ye)組成、極板(ban)間距有重要影響。
配方 5
配方(fang)是由天(tian)津手表(biao)廠(chang)和武漢材料保護研究所在廠(chang)所三(san)結合實驗(yan)小組(zu)進行(xing)實驗(yan)面獲(huo)得成功的。
1. 電解(jie)拋光的優(you)點
天(tian)津手(shou)(shou)表廠拋(pao)(pao)(pao)光(guang)工(gong)(gong)(gong)人經生(sheng)產(chan)(chan)實踐證明(ming),手(shou)(shou)表外殼的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)與手(shou)(shou)工(gong)(gong)(gong)機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)相比,電(dian)解(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)的(de)(de)(de)優(you)點是:表殼內外色澤(ze)(ze)一致,光(guang)亮清(qing)潔;當機(ji)芯(xin)裝人表殼時(shi),在擰緊后(hou)蓋的(de)(de)(de)過程中,螺紋(wen)中毛刺(ci)插入機(ji)芯(xin)的(de)(de)(de)現象大(da)大(da)減少,因而降(jiang)低(di)了停表率;螺紋(wen)間(jian)配(pei)合(he)(he)松滑,能(neng)防止不(bu)(bu)銹(xiu)鋼之(zhi)間(jian)咬合(he)(he)時(shi)的(de)(de)(de)咬死;抗(kang)腐(fu)蝕性能(neng)強;光(guang)澤(ze)(ze)持久;外觀輪廓清(qing)晰;更主要(yao)的(de)(de)(de)是減輕工(gong)(gong)(gong)人繁重的(de)(de)(de)體力勞動(dong),提高生(sheng)產(chan)(chan)率,降(jiang)低(di)產(chan)(chan)品成本,節省人力、物力和棉布等。但不(bu)(bu)足(zu)之(zhi)處,如,由于公差(cha)配(pei)合(he)(he)的(de)(de)(de)關系,電(dian)解(jie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)不(bu)(bu)能(neng)進行(xing)二(er)次返修,表面平整度尚不(bu)(bu)及手(shou)(shou)工(gong)(gong)(gong)機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang),偶爾(er)還(huan)出現癤疤,造成返修困(kun)難。目(mu)前還(huan)須反(fan)復實踐,不(bu)(bu)斷(duan)總結,不(bu)(bu)斷(duan)改進。
2. 電(dian)解(jie)拋光工藝過程(cheng)
表殼(ke)經機械加(jia)工后(hou)(hou)經過砂邊(bian),磨角頭,磨四角面后(hou)(hou)進行電解拋(pao)光(guang):化(hua)學去(qu)油(常規堿(jian)性化(hua)學去(qu)油溶液,溫度80~90℃,時間30min光(guang)膏去(qu)除為止(zhi))→熱(re)水(shui)洗(60~70℃)→冷(leng)水(shui)洗→上掛具→電解拋(pao)光(guang)(見配方5),熱(re)水(shui)洗(40~60℃)→冷(leng)水(shui)洗→中和(碳酸鈉50g/L)→冷(leng)水(shui)洗→鈍(dun)化(hua)(硝(xiao)酸50mL/L)→冷(leng)水(shui)洗。
3. 電解拋光(guang)工藝(yi)條件
①. 陰(yin)陽極面積比:(2:1)~(2.5:1)
②. 陰極板材(cai)料:304不銹鋼(gang)板。
③. 掛具: 主桿用黃(huang)銅(tong)元棒制(zhi)成,掛針用黃(huang)銅(tong)絲(si)制(zhi)成,外套聚(ju)氯(lv)乙烯套管(guan)。表殼的管(guan)孔插進黃(huang)銅(tong)絲(si)制(zhi)成的掛針上(shang),四面朝下。
4. 電(dian)解液的配制與調整。
①. 配制
以1L為例:將(jiang)500mL磷酸(d=1.65~1.70)倒(dao)人容器(qi)內(nei),再加入400ml硫酸(d=1.82~1.84),混合后(hou)加熱至80℃,再稱50g鉻酐加水(shui)40ml,溶解(jie)后(hou)倒(dao)入容器(qi)內(nei),攪(jiao)拌,電(dian)解(jie)液呈黃色(se),液面浮有(you)紅黃色(se)微粒,最后(hou)倒(dao)入7~8g明(ming)膠,發(fa)生(sheng)強烈還原反應,呈黃綠色(se),加水(shui)調整至1L.通電(dian)處理(li)后(hou)即可電(dian)解(jie)拋光。
②. 調整
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(ye)的變化
a. 磷(lin)酸(suan)與硫酸(suan)的變化。隨著電解拋光表殼數量(liang)的增多,槽中磷(lin)酸(suan)和硫酸(suan)的含量(liang)直線(xian)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. 調配(pei)(pei)(pei)。采用1/3的老舊溶(rong)液和2/3的新配(pei)(pei)(pei)溶(rong)液相(xiang)混合,可調配(pei)(pei)(pei)得到最(zui)佳(jia)拋光(guang)質量。
5. 金屬的拋除量
測(ce)定方(fang)法。把表殼(ke)和后蓋沿(yan)中心線對切(qie),取其半塊(kuai),切(qie)口處研磨(mo)平整,清洗干(gan)凈,固定在方(fang)鐵塊(kuai)上,切(qie)口處朝上,用(yong)萬(wan)能工具顯微鏡測(ce)量(liang)其螺紋內徑(jing),外徑(jing)在電拋光前(qian)(qian)后金(jin)屬(shu)(shu)去除(chu)(chu)量(liang)的(de)變化,前(qian)(qian)后相(xiang)減即為金(jin)屬(shu)(shu)的(de)拋除(chu)(chu)量(liang)。
在(zai)幾次(ci)重復實(shi)驗中(zhong),表殼螺(luo)紋內(nei)徑的金屬拋(pao)除量每分鐘約為0.01mm,外徑為0.002mm,表殼電(dian)解4min,后(hou)蓋為2min,總電(dian)解時間為6min,總金屬拋(pao)除量為0.05~0.07mm,在(zai)配合公差范圍(wei)之內(nei)進行(xing)放(fang)大照相,齒(chi)形在(zai)電(dian)解拋(pao)光(guang)前后(hou)基本無變化。
6. 電(dian)解拋(pao)光的疵病及消除方(fang)法(fa)。見表3-4 。


配方 6
本配方(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優點(dian)是(shi)一(yi)反常規,含(han)有(you)(you)多量(liang)硫(liu)酸(suan)(suan)與少(shao)量(liang)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan),并含(han)有(you)(you)大量(liang)甘油(you)作為添加劑(ji),以彌補(bu)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)少(shao)不(bu)(bu)(bu)足(zu)而(er)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,并加入(ru)(ru)少(shao)量(liang)鉻(ge)酐(gan),只(zhi)在(zai)(zai)配制時加入(ru)(ru),以后不(bu)(bu)(bu)需(xu)再加,這(zhe)對廢水處(chu)理(li)也(ye)有(you)(you)利。而(er)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼中鉻(ge)在(zai)(zai)拋(pao)光(guang)(guang)過程(cheng)中不(bu)(bu)(bu)斷補(bu)充到(dao)電解液中,可彌補(bu)鉻(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)。而(er)被溶解下來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他成(cheng)(cheng)分如鐵、銅等金屬與磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)生(sheng)成(cheng)(cheng)難溶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)鹽沉(chen)(chen)淀,而(er)使電解液有(you)(you)自凈化作用,只(zhi)需(xu)定時每(mei)半月(yue)或(huo)1個月(yue),清除槽底的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)淀,和(he)刷洗或(huo)敲(qiao)擊除去在(zai)(zai)陰極(ji)上(shang)電沉(chen)(chen)積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬雜質,可不(bu)(bu)(bu)必報廢或(huo)更換部分拋(pao)光(guang)(guang)液,再按比例適量(liang)補(bu)加磷(lin)(lin)(lin)酸(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)、甘油(you),以補(bu)充槽液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)足(zu)即可使拋(pao)光(guang)(guang)液恢復拋(pao)光(guang)(guang)能(neng)力。這(zhe)是(shi)開封路云鶴提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具有(you)(you)獨(du)創(chuang)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)舉措(cuo)。
1. 拋光液的(de)調整
如(ru)(ru)果(guo)槽(cao)(cao)液中因硫酸較高(gao),吸水性(xing)較強,槽(cao)(cao)液相對(dui)密度(du)低于1.4時(shi)(用比重計測出),此時(shi)應加熱槽(cao)(cao)液至近(jin)100℃,蒸發濃(nong)縮法除去部分水分,使槽(cao)(cao)液體(ti)積短缺,然后按硫酸:磷酸=8:1(體(ti)積比)加入槽(cao)(cao)內(nei),使溶液相對(dui)密度(du)提升(sheng)到1.4~1.5范圍內(nei),不需化(hua)驗(yan),調好溫度(du)和電流密度(du)即可試拋(pao)光(guang)(guang)(guang),如(ru)(ru)果(guo)還(huan)顯粗糙不光(guang)(guang)(guang)亮,可適量加入甘油,表面立即可拋(pao)至光(guang)(guang)(guang)亮細致,且不發生過腐(fu)蝕。
2. 對拋光槽的要求
由于槽液(ye)中含(han)有(you)多(duo)量的甘油,在電(dian)拋光(guang)過程(cheng)中,會(hui)產生大量泡(pao)沫。為防止(zhi)泡(pao)沫溢出槽外,故(gu)電(dian)拋光(guang)槽的高度應(ying)比液(ye)面高300~400mm,在調整槽液(ye)面時應(ying)留有(you)足夠(gou)的空間。
3. 電焊(han)或熱處理零(ling)件(jian)的兩步拋光法工藝(yi)流程
對于(yu)有焊渣(zha)或氧(yang)化皮(pi)厚的(de)電焊或熱處理零件的(de)拋光,不必事先酸(suan)洗(xi)除(chu)(chu)黑皮(pi),而本槽液的(de)硫酸(suan)含量較高,可(ke)采取(qu)兩步拋光法工藝:第一步,零件進入槽拋光2~3min后(hou)取(qu)出,將已疏(shu)松了的(de)焊渣(zha)及(ji)厚氧(yang)化皮(pi)用金屬(shu)絲刷刷除(chu)(chu),牢固的(de)可(ke)敲(qiao)去,水洗(xi)凈(jing)后(hou)瀝去水后(hou)再進行第二步進槽拋光3~5min即可(ke)拋光亮(liang)。
4. 溫度
低(di)于(yu)60℃時拋(pao)光速率較(jiao)慢。當溫度高(gao)于(yu)100℃時,拋(pao)出的表(biao)面有一(yi)層霧狀(zhuang)膜,但(dan)只需(xu)在3%的硝(xiao)酸溶液中浸一(yi)下即可除去,并能(neng)保持光亮(liang)。采用鉛襯(chen)里(li)(li)的鋼板(ban)(ban)套(tao)槽(cao)比較(jiao)理(li)想,可以在夾套(tao)里(li)(li)用蒸(zheng)汽(qi)進(jin)行加熱,又可利用流(liu)動冷(leng)水冷(leng)卻降溫。這比全塑料(liao)板(ban)(ban)焊(han)接(jie)的塑料(liao)槽(cao)適(shi)用,因為PVC塑料(liao)板(ban)(ban)只能(neng)在70℃以下的溫度時才能(neng)不(bu)變(bian)形的工作(zuo)。
5. 甘(gan)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(fang) 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(xiu)鋼制品電化學拋光工藝流程:
上掛→電解除油(常規堿(jian)性化(hua)學除油液,55~60℃,DA2~5A/d㎡,1~2min)→熱水洗(xi)→冷水洗(xi)→酸洗(xi)[硫酸10%~15%(體積(ji)分數)室溫(wen),30~50s,]→冷水洗(xi)→甩干→電化(hua)學拋光(配方(fang)7)→二(er)次水洗(xi)→鈍化(hua)(重鉻酸鉀15g/L,氫氧化(hua)鈉3g/L,pH=6.5~7.5,溫(wen)度(du)60~80℃,時間3min)→流動冷水洗(xi)→熱水洗(xi)→干燥→下掛。
2. 攪(jiao)拌
攪拌方(fang)式為陰極(ji)移動,能使溶液(ye)互(hu)相擴散和對流(liu),溫度保(bao)持均勻,減小溶液(ye)濃差,避免陰暗面(mian),增強電拋光(guang)效(xiao)果。
3. 電(dian)拋光液老化
經過分(fen)析(xi),電拋(pao)光溶(rong)(rong)液雜質達到(dao)鐵(tie)60g/L,三價鉻(ge)20~25g/L,不論如何調整電流和(he)溫度,對拋(pao)光均(jun)無濟于事,表明溶(rong)(rong)液已老化(hua),溶(rong)(rong)液需部(bu)分(fen)更換予以(yi)更新。
4. 溶(rong)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)(yong)于馬氏(shi)體不銹鋼電(dian)(dian)化學拋(pao)光。方剛系統(tong)地總結了(le)醫(yi)療用(yong)(yong)具、食品(pin)工業用(yong)(yong)具、餐(can)具、廚房用(yong)(yong)具等(deng)特殊(shu)用(yong)(yong)途(tu)的(de)不銹鋼電(dian)(dian)化學拋(pao)光及鈍化技術(shu),經過(guo)實驗,批量(liang)生產及成(cheng)品(pin)各(ge)項性(xing)能指(zhi)標的(de)檢測(ce),此(ci)工藝已得到(dao)成(cheng)功使用(yong)(yong)。
1. 鈍化
電(dian)化(hua)學拋光后(hou)會(hui)在(zai)其表(biao)面形(xing)成(cheng)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)酸性的(de)(de)膜,干燥后(hou)這一(yi)(yi)(yi)層(ceng)膜會(hui)留在(zai)其表(biao)面上(shang),過一(yi)(yi)(yi)段時間后(hou),在(zai)空氣中發生氧化(hua)而導致腐蝕(shi),膜上(shang)還會(hui)附著(zhu)一(yi)(yi)(yi)些對人體有害(hai)的(de)(de)物質,從(cong)而影響表(biao)面狀(zhuang)況(kuang)和相應的(de)(de)使(shi)用性能。鈍(dun)化(hua)工藝(yi)為硝酸(d=1.42)18%~23%(質量分數),鉻酐(gan)1.5%~2.0%(質量分數),水75.5%~80%(質量分數),在(zai)室溫時鈍(dun)化(hua)40~50min,或(huo)(huo)35~38℃為20~25min,或(huo)(huo)50℃時為10~15min。
2. 電(dian)化學拋光發生故(gu)障。見表3-5.

配方(fang) 9
1. 磷(lin)酸(suan)
含(han)量為600mL/L。是保證拋(pao)光(guang)液正常(chang)進行(xing)的主(zhu)要成分(fen)。含(han)量過高(gao)時,槽液電阻增大,黏(nian)度提高(gao),導致(zhi)所(suo)需電壓(ya)較高(gao),使整平速率(lv)遲緩。磷酸(suan)含(han)量過低(di),活化傾向(xiang)大,鈍化傾向(xiang)小,導致(zhi)不銹(xiu)鋼表(biao)面不均勻腐蝕。
2. 硫酸
是活化(hua)劑,硫酸含量(liang)過多,活化(hua)傾向(xiang)太大,易使拋光表面出現過腐蝕,呈現均(jun)勻的密集麻點,硫酸過低時(shi),出現嚴(yan)重的不均(jun)腐蝕。
3. 丙三醇(chun)(甘(gan)油)
能起到良好(hao)的(de)(de)緩蝕(shi)作用(yong)。在較高(gao)的(de)(de)溫度下,單純的(de)(de)磷(lin)(lin)酸也能腐蝕(shi)不(bu)(bu)銹鋼,但磷(lin)(lin)酸與丙三醇結合(he)(he),能形成(cheng)C3H5(OH)3PO4絡合(he)(he)物(wu),絡合(he)(he)物(wu)與金屬衍生物(wu)形成(cheng)磷(lin)(lin)酸鹽膜,防(fang)止電解液對不(bu)(bu)銹鋼在不(bu)(bu)通(tong)電下的(de)(de)磨蝕(shi),有(you)緩蝕(shi)的(de)(de)作用(yong)。
4. 糖精
糖(tang)精在(zai)陰過程中(zhong)(zhong),能(neng)為(wei)(wei)金屬表(biao)(biao)面(mian)吸附(fu),有助于(yu)被(bei)拋光(guang)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)光(guang)亮(liang)作(zuo)用(yong)。在(zai)陽極過程中(zhong)(zhong),在(zai)不規則(ze)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)形成一(yi)層吸附(fu)薄膜,成為(wei)(wei)表(biao)(biao)面(mian)隔(ge)(ge)離物,當不通電(dian)時,薄膜防止不銹鋼表(biao)(biao)面(mian)受(shou)電(dian)解液浸(jin)蝕,當通電(dian)后,電(dian)力(li)線的(de)(de)分布表(biao)(biao)現為(wei)(wei)凸起部(bu)分比凹入部(bu)位要大得(de)多,因此(ci),電(dian)力(li)線首先(xian)在(zai)凸起部(bu)位上擊穿隔(ge)(ge)離薄膜而開始溶解,在(zai)凹入處被(bei)有效的(de)(de)保護(hu),以致達(da)到選擇性溶解,呈(cheng)現平滑(hua)光(guang)亮(liang)表(biao)(biao)面(mian)。
5. 電流(liu)密度
電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學拋光通常是在高電(dian)(dian)(dian)(dian)流密度(du)下進(jin)行的(de)。在電(dian)(dian)(dian)(dian)流密度(du)低時,金屬(shu)處(chu)于活化(hua)(hua)狀態,被拋光表(biao)(biao)面(mian)發(fa)生浸蝕,陽(yang)(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)產物少,化(hua)(hua)學溶(rong)解(jie)比電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學溶(rong)解(jie)占優勢,以致光潔度(du)差。當電(dian)(dian)(dian)(dian)流密度(du)超(chao)過(guo)合適的(de)數(shu)值(zhi)后,會發(fa)生劇(ju)烈的(de)氧氣析出,金屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)發(fa)生過(guo)熱和過(guo)腐蝕,引起(qi)劇(ju)烈的(de)不規則溶(rong)解(jie),增(zeng)(zeng)大了電(dian)(dian)(dian)(dian)能的(de)消耗。由(you)于陽(yang)(yang)極(ji)被拋光物的(de)迅速溶(rong)解(jie),致使靠(kao)近陽(yang)(yang)極(ji)的(de)溶(rong)液濃度(du)提(ti)高,電(dian)(dian)(dian)(dian)阻增(zeng)(zeng)大,故電(dian)(dian)(dian)(dian)流密度(du)不能超(chao)過(guo)合適的(de)數(shu)值(zhi)。
6. 溫度
適當的高(gao)(gao)溫(wen)度(du)(du)(du)(du),會(hui)(hui)使(shi)(shi)整平過(guo)(guo)程加速,電流效率提高(gao)(gao),從而提高(gao)(gao)了(le)表面光(guang)潔度(du)(du)(du)(du)和(he)光(guang)亮度(du)(du)(du)(du)。溫(wen)度(du)(du)(du)(du)過(guo)(guo)低,會(hui)(hui)使(shi)(shi)電解液黏度(du)(du)(du)(du)提高(gao)(gao),導(dao)致(zhi)陽極(ji)溶解產物從金(jin)屬表面向整個電解液的擴(kuo)散和(he)溶液向陽極(ji)的補充更加困難。但(dan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)(gao)會(hui)(hui)使(shi)(shi)被溶解的金(jin)屬量不斷增加,槽內產生蒸氣和(he)氣體,把(ba)電解液從金(jin)屬表面擠開,反而降(jiang)低了(le)金(jin)屬的溶解速率。溫(wen)度(du)(du)(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)(gao)使(shi)(shi)電解液附近的黏度(du)(du)(du)(du)降(jiang)低,從而加速溶解產物向外擴(kuo)散,又導(dao)致(zhi)溶解速率的加速,影(ying)響產品表面光(guang)潔度(du)(du)(du)(du)。
7. 時(shi)間
延(yan)長拋光(guang)時(shi)間,超(chao)過達(da)到(dao)(dao)一定的表(biao)面(mian)光(guang)亮(liang)度所需時(shi)間的上限,不僅(jin)不能進一步提(ti)高表(biao)面(mian)光(guang)亮(liang)度,反而會損壞表(biao)面(mian)光(guang)亮(liang)度,并使零件尺(chi)寸(cun)變小。故(gu)在拋光(guang)過程中,要仔細觀(guan)察并確定最(zui)佳的達(da)到(dao)(dao)最(zui)好光(guang)亮(liang)度的時(shi)間。
配(pei)方 10
1. 磷(lin)酸
在陽極區制(zhi)品表(biao)面(mian)上(shang)生(sheng)成稠(chou)性(xing)黏膜(mo),有利(li)于增進拋光(guang)效(xiao)果,對(dui)不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)的(de)整平精飾有極大(da)的(de)影(ying)響。其含(han)量偏低時,溶液相(xiang)對(dui)密度小,黏度低,離子擴(kuo)散速(su)率大(da),金屬溶解(jie)加快(kuai),不(bu)(bu)利(li)于拋光(guang)效(xiao)果。若(ruo)含(han)量過高,密度增大(da),黏度高,使拋光(guang)緩慢(man),且成本增加。
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(ge)酐
它是(shi)強氧化(hua)劑,使表(biao)面(mian)形成鈍(dun)化(hua)膜,避免表(biao)面(mian)腐蝕,有利于獲得光潔表(biao)面(mian)。
4. 金(jin)屬雜質
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(pei)方(fang)11、12、13中不使用磷酸(suan)、硝酸(suan)的較(jiao)環保(bao)的組成,廢水處(chu)理較(jiao)方(fang)便,拋光效(xiao)果尚可。

