一(yi)、電化學拋光銑切(qie)原(yuan)理
1. 黏膜(mo)的整平作(zuo)用
在電化學拋光銑切時，工件作為陽極產生溶解，陽極附近溶液的金屬鹽濃度不斷增加，生成高電阻率的黏膜，這層黏膜在表面毛刺及微觀凸出部分的厚度較小，電流密度較大，溶解較快，而在微觀凹入處的黏膜厚度較大，電阻較大，電流密度較小，溶解較慢。這樣使表面微觀凸起部分的尺寸減小較快，毛刺得以溶解，微觀凹入處的尺寸減小較慢，達到不銹(xiu)鋼表面平滑而被拋光，尺寸被均勻銑切一些。同時，陽極上產生的氧氣泡或放電，可以破壞表面毛刺及凸峰上的黏膜，促使不平處更強烈的溶解，進一步達到整平零件的目的。
2. 黏(nian)膜的鈍化作用
黏膜(mo)也會阻礙陽(yang)極(ji)的溶解(jie)，使陽(yang)極(ji)的極(ji)化作用增(zeng)大，在表面上會生成一層(ceng)氧化膜(mo)，具有一定(ding)(ding)的穩定(ding)(ding)性，使表面不受(shou)化學作用，處于輕微鈍化狀態，表面便獲得光澤。
二、不銹鋼電化(hua)學拋光銑切(qie)工藝
溶液成分(fen)及(ji)工(gong)藝條件：
磷酸（H3PO4)(d=1.65) （60%~70%)(最佳70%)
硫酸（H2SO4)(d=1.84) （8%~15%)(最佳12%)
鉻酐（CrO3) （5%~15%)(最佳12%)
水 余量(liang)
溫度／℃ （50~100)(最佳(jia)70~80)
陰陽極(ji)面積之比 （1~1.5 ): 1
陽(yang)極電流密度(du)（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳20~50)
各組分及(ji)工藝(yi)條件(jian)的(de)影響如下：
1. 磷酸含(han)量的(de)影響(xiang)
在硫(liu)酸15%,鉻(ge)酐15%,水(shui)余量(liang)，極距15mm,陽(yang)極電流密度(du)25A/d㎡,時間10min,溫(wen)度(du)50~100℃,不同磷酸含量(liang)的影響見表10-3。
在實驗過程中(zhong)，隨著磷酸(suan)含(han)量的(de)增加，電壓有升高的(de)趨勢。從表10-3可見，磷酸(suan)含(han)量在40%~90%范圍內均可。選(xuan)取60%~70%為宜。
2. 硫(liu)酸含量(liang)的影響
在磷(lin)酸65%,鉻(ge)酐(gan)12%,水余量(liang)，極(ji)距15mm,陽極(ji)電(dian)流密度25A/d㎡,時(shi)間9min,溫度50~100℃,不同硫酸含(han)量(liang)的影(ying)響見(jian)表10-4.
實驗過程中，隨著硫酸的(de)(de)增加，電壓有下降的(de)(de)趨勢。硫酸超過15%以后，在(zai)液(ye)面產生大(da)量的(de)(de)氣泡(pao)。由表10-4可見，硫酸含量在(zai)8%~15%之(zhi)間均可，選取硫酸12%為宜。
3. 鉻(ge)酐含(han)量(liang)的(de)影響
在磷酸65%,硫酸15%,水余量(liang)，極距15mm,陽(yang)極電流(liu)密度20A/d㎡,時(shi)間8min,溫度50~100℃,不同(tong)鉻(ge)酐含量(liang)的影響見表10-5。
隨著鉻(ge)酐含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)增加(jia)，電壓有下(xia)降的(de)趨勢(shi)。從表10-5可見，鉻(ge)酐含(han)(han)量(liang)(liang)在5%~15%之(zhi)間均可，選取鉻(ge)酐含(han)(han)量(liang)(liang)12%為宜。
4. 電流(liu)密度大小的影響
①. 電(dian)位(wei)－電(dian)流密(mi)度(du)的(de)斷續測定(ding)，每次更(geng)換試片，試片被(bei)拋光面(mian)積均為(wei)1d㎡.在磷酸(suan)65%,硫酸(suan)12%,鉻酐12%,水余(yu)量(liang)的(de)溶液中進行，極距15mm,起(qi)始溫度(du)50℃,結果見表10-6。
②. 電位－電流密(mi)度連續(xu)測(ce)(ce)定(ding)(ding)，不更(geng)換試片，一直測(ce)(ce)下去，其(qi)結果見表10-7。測(ce)(ce)定(ding)(ding)時(shi)的(de)其(qi)他條(tiao)件均與(yu)斷續(xu)測(ce)(ce)定(ding)(ding)相同。
根據表10-6和表10-7的(de)結果(guo)，給出(chu)電位與電流的(de)密度曲線見圖10-10。
由圖(tu)10-10可見，陽(yang)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)上(shang)升(sheng)到3V,此時電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)緩慢上(shang)升(sheng)至4A/d㎡,試(shi)片(pian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)不(bu)光(guang)(guang)亮(liang)，說明此區域不(bu)起電(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)作(zuo)用。電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)從3V升(sheng)到4V,電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)升(sheng)至10A/d㎡,試(shi)片(pian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)光(guang)(guang)亮(liang)程度(du)仍不(bu)太理想，可能是由于離子擴散速(su)(su)率(lv)還稍大(da)于金屬(shu)溶(rong)解(jie)速(su)(su)率(lv)，金屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的黏(nian)性(xing)膜仍未生成，電(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)作(zuo)用仍不(bu)起作(zuo)用。電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)超過4V后，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)呈直(zhi)線上(shang)升(sheng)。此時，陰(yin)陽(yang)極上(shang)均(jun)有氣泡析(xi)出。試(shi)片(pian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)的光(guang)(guang)亮(liang)程度(du)優良(liang)，銑切均(jun)勻(yun)，有去毛刺(ci)作(zuo)用。陽(yang)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)與電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)如繼(ji)續提高，電(dian)(dian)(dian)化學(xue)反應甚為(wei)激烈，溶(rong)液沸騰，氣體(ti)大(da)量逸出，溶(rong)液處于不(bu)穩定(ding)狀(zhuang)態。綜上(shang)所(suo)述，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)在10~55A/d㎡2均(jun)可取得滿意的結果。故電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度(du)取20~50A/d㎡2為(wei)宜。
5. 陰(yin)陽極間距離
陰陽極(ji)間距(ju)離的(de)(de)大小將直接影響(xiang)電(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)利用率。極(ji)距(ju)過(guo)大，大量電(dian)(dian)能(neng)將消耗于電(dian)(dian)拋液的(de)(de)歐姆電(dian)(dian)阻，產生的(de)(de)熱能(neng)使電(dian)(dian)拋液溫(wen)度升(sheng)高，極(ji)距(ju)過(guo)小，容易造(zao)成阻塞或短路。表10-8為在其(qi)他條件相(xiang)同時，電(dian)(dian)流密度30A/d㎡,不同極(ji)距(ju)所需要的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)值。
由表10-8可見(jian)，極距宜小，以(yi)不(bu)影響(xiang)電拋(pao)液的流動和短路為(wei)原則。
6. 溫(wen)度的影響
①. 溫度低(di)。 電流(liu)效率(lv)低，拋光不亮或緩慢。呈灰白色，無銑(xian)切(qie)能力和去毛刺作(zuo)用。
②. 溫度高至60℃，溶液擴散作用強，陽極溶解加快，電拋光(guang)性能好，毛刺除去不倒手。
③. 溫度太高至100℃，溶液(ye)沸騰(teng)，大量氣體逸出(chu)，表(biao)面拋光(guang)優良(liang)，去毛刺(ci)不(bu)倒手(shou)，但惡化操作(zuo)環境。
不同溫度對拋(pao)光和去毛刺的效果見表10-9.
溫度可選在70~80℃為宜。
工藝配方中各組分的作用如下：
①. 磷酸的作用
磷(lin)酸(suan)(suan)是(shi)電拋(pao)(pao)(pao)光、銑切、去毛刺溶(rong)液(ye)的(de)(de)主(zhu)要成分(fen)。屬(shu)于中(zhong)等強度的(de)(de)無機(ji)酸(suan)(suan)，是(shi)促進稠性黏(nian)膜(mo)的(de)(de)必不可少(shao)的(de)(de)組分(fen)，其主(zhu)要作(zuo)用是(shi)增(zeng)進拋(pao)(pao)(pao)光效(xiao)果，因此，在拋(pao)(pao)(pao)光液(ye)中(zhong)的(de)(de)含量比較高(gao)。若磷(lin)酸(suan)(suan)含量低，使(shi)溶(rong)液(ye)相對密度減(jian)少(shao)，黏(nian)度減(jian)小，使(shi)離子擴(kuo)散速率加(jia)大(da)，對金屬(shu)的(de)(de)溶(rong)解(jie)加(jia)快(kuai)，不能達(da)到整平和拋(pao)(pao)(pao)光的(de)(de)目的(de)(de)。但磷(lin)酸(suan)(suan)濃度也(ye)不宜過高(gao)，否則(ze)電阻增(zeng)大(da)，電流升不上，使(shi)反應緩慢。
②. 硫酸的作用(yong)
硫(liu)酸能提高(gao)溶液(ye)的(de)導電率，改善分散能力，提高(gao)陽極電流效率，加速銑切和(he)去毛刺作(zuo)用(yong)。硫(liu)酸含量(liang)控制在(zai)15%以(yi)下。硫(liu)酸含量(liang)過(guo)高(gao)時(shi)，液(ye)面(mian)易產生大(da)量(liang)的(de)氣泡，惡(e)化(hua)操(cao)作(zuo)條件，此外，使電拋液(ye)的(de)化(hua)學溶解(jie)能力強，不易得到光(guang)亮的(de)表面(mian)，且使溶液(ye)中(zhong)的(de)六價(jia)鉻還原成三價(jia)鉻的(de)速度加快(kuai)，易使電解(jie)液(ye)老化(hua)。
③. 鉻酐(gan)的作用
鉻酐能使不(bu)銹鋼表(biao)面形成氧(yang)化(hua)薄層，局部鈍化(hua)，保持其不(bu)受化(hua)學腐(fu)蝕，以獲得光(guang)亮(liang)表(biao)面，有利于尖端(duan)毛刺電化(hua)學溶解速率(lv)的(de)加快。鉻酐濃(nong)度太低，不(bu)易獲得光(guang)亮(liang)表(biao)面。濃(nong)度太高時(shi)在(zai)大電流(liu)下，易產生(sheng)(sheng)沉淀析出，降低電流(liu)效率(lv)，使拋(pao)光(guang)表(biao)面產生(sheng)(sheng)麻點(dian)等過腐(fu)蝕。三價鉻超過15g/L時(shi)，拋(pao)出來的(de)表(biao)面呈烏光(guang)色。
三、電化學拋光銑切(qie)去毛刺
工藝流程：不銹鋼1Cr18Ni9Ti或00Cr17Ni14Mo2→機械拋光→電化學除油①→熱水洗→冷水洗→第一次電拋光②→冷水洗→第二次電拋光（調一個方向）→冷水洗→中和③→水洗→干燥→驗收入庫。
四、溶液的老化
由于不(bu)銹鋼的鐵(tie)、鉻(ge)(ge)(ge)、鎳等金屬元素在電(dian)化學(xue)過程(cheng)(cheng)中(zhong)被溶人(ren)電(dian)拋(pao)光(guang)溶液(ye)中(zhong)，這些雜(za)質一旦積累到一定程(cheng)(cheng)度，使(shi)溶液(ye)黏(nian)稠，電(dian)阻增大，使(shi)不(bu)銹鋼表面拋(pao)不(bu)光(guang)亮。雜(za)質中(zhong)三價鉻(ge)(ge)(ge)起了(le)主要的作用。三價鉻(ge)(ge)(ge)的來源有：
①. 不(bu)銹鋼的鉻元素溶解(jie)成三價鉻；
②. 溶(rong)液中六價鉻(ge)(ge)（鉻(ge)(ge)酐所含(han)的鉻(ge)(ge)）還原成三價鉻(ge)(ge)。
陰極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)過大(da)(da)，使六(liu)價鉻(ge)(ge)接(jie)受電子還原成三價鉻(ge)(ge)的(de)速度加快。相反(fan)，陰極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)減小，陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)增大(da)(da)，電流(liu)開大(da)(da)，陽極(ji)(ji)(ji)上產(chan)生(sheng)的(de)氧原子會使三價鉻(ge)(ge)氧化為六(liu)價鉻(ge)(ge)。如果溶液中三價鉻(ge)(ge)含量太(tai)高時，可增加陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)，使陰極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)：陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)＝1:5時，大(da)(da)電流(liu)電解處理，可使三價鉻(ge)(ge)含量降低，六(liu)價鉻(ge)(ge)含量升(sheng)高。在平常的(de)電拋光過程中，陰陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)積(ji)(ji)保持(chi)在（1~1.5):1,使溶液中的(de)三價鉻(ge)(ge)不會很(hen)快積(ji)(ji)累，延緩溶液的(de)老(lao)化過程的(de)時間(jian)。
