不銹鋼零件在生產過程中經過鑄鍛、壓力加工、熱處理等工藝過程以后,表面會生成一層黑色氧化皮。另外,不(bu)銹鋼零件在切削加工過程中也會留下微觀不平度。為了獲得不銹鋼零件表面光潔度、光亮度和使用壽命,必須對不銹鋼零件進行拋光。不銹鋼零件的拋光工藝過程包括表面化學預處理、機械拋光、化學拋光或電化學拋光,最后鈍化。拋光的效果取決于不銹鋼零件的原始粗糙度。機械拋光、化學拋光或電化學拋光后的光潔度越高,越能提高不銹鋼自身的價值,發揮其應有的特性。
1. 機械拋光
機械(xie)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)是拋光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)第(di)一道工(gong)序,將(jiang)不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的(de)凹凸不平度(du)加工(gong)到(dao)一定的(de)粗(cu)糙度(du)值,一般Ra≤0.8um,再用(yong)化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)或電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)除去不銹(xiu)鋼零(ling)件表(biao)面的(de)微觀不平度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才(cai)能取得(de)最后的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)——鏡面光(guang)(guang)(guang)(guang)澤。經(jing)過(guo)軋(ya)制的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)潔度(du)較高(gao)的(de)板(ban)材(cai)或精加工(gong)的(de)工(gong)件,不需(xu)進行機械(xie)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)而可(ke)以直(zhi)接進行化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)或電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)(guang)。
精細鏡面機械拋光工藝過程:清潔表面→去除表面氧化層 [在開始拋光的20min內采用較大的拋光壓力(3~4)×104Pa,磨料和拋光乳化液的供應量也大些(12mL/cm2s),除盡氧化層] 鏡面拋光[顯露金屬基體后,磨削量和磨削壓力應減少,當出現鏡面光澤時不再加壓,靠磨頭自重修飾拋光,拋光液流量減少到8mL/cm2s,繼續拋光40min后即可得到鏡面光亮]。
2. 化學(xue)拋光
化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)是(shi)通過(guo)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)控(kong)制化(hua)學(xue)(xue)反應,使不銹(xiu)鋼零件(jian)表面微觀突起部分的(de)(de)溶解速度(du)大于微觀凹洼處的(de)(de)溶解速度(du),從(cong)而(er)對不銹(xiu)鋼零件(jian)表面實現(xian)拋(pao)(pao)光(guang)。化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)液(ye)的(de)(de)組成及工藝條件(jian)見表10-7。
化學拋(pao)光典型工(gong)藝流程:
a. 不銹鋼表面(mian)有焊(han)縫,且油污嚴(yan)重,采用1號工藝流程:手(shou)工除焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣等 手(shou)工去油(汽油擦洗(xi))→化(hua)(hua)學除油(參考上節)→水(shui)洗(xi)→化(hua)(hua)學拋光(1號配方)→中和(碳(tan)酸鈉(na)3~5g/L,氫氧化(hua)(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫(wen),時(shi)間(jian)0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼零件表面油(you)漬很輕且(qie)有較(jiao)薄氧化皮時(shi),采用2號工藝(yi)流(liu)程:化學(xue)(xue)除油(you)→水洗→酸洗→水洗→活(huo)化(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫(wen)度40~60℃時(shi)間以(yi)零件析出氣(qi)體10~20s 即可) →水洗→化學(xue)(xue)拋光(2號) →水洗→鈍(dun)化→水洗→中和(he)[氨水(d=0.889)2%(質量分(fen)數),室溫(wen),5~10min]→水洗→脫水 烘干→驗收。
另(ling)外(wai)MW-6拋(pao)光劑(ji)(ji)(ji)由西安戶縣塢化工(gong)廠生產,其配方:MW-6拋(pao)光劑(ji)(ji)(ji)150~270mL/L,其余為水(shui)(shui),加熱溫度75~85℃,拋(pao)光時間 0.2~0.5min。其成分含有酸(suan)、鹽酸(suan)、苯(ben)甲酸(suan)、冰(bing)乙(yi)(yi)酸(suan)和(he)其他助(zhu)劑(ji)(ji)(ji)。使用MW-6拋(pao)光液的工(gong)藝流(liu)程:除油(you)→熱水(shui)(shui)預熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)光→熱水(shui)(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(he)(質(zhi)量分數(shu)為2%的氨水(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)洗(xi)→超聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙(yi)(yi)醇(質(zhi)量分數(shu)為95%)脫水(shui)(shui)→烘干(gan)→包裝。
化學拋(pao)(pao)光(guang)適(shi)應性強,可以(yi)處理形狀復(fu)雜的零(ling)件,能使不銹鋼零(ling)件內外表(biao)面(mian)都獲得(de)均勻的光(guang)潔度。工藝操作簡便,生產(chan)效率高。所(suo)使用的化學拋(pao)(pao)光(guang)設備簡單,價格便宜。但化學拋(pao)(pao)光(guang)零(ling)件的表(biao)面(mian)質量(liang)略差于(yu)電化學拋(pao)(pao)光(guang)。
3. 電(dian)化學拋光(guang)
對表(biao)面(mian)(mian)質量要求較(jiao)高的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)(jian)可采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)是以被拋(pao)光(guang)(guang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)(jian)作為(wei)陽極(ji)(ji)(ji),不(bu)溶性金(jin)屬作為(wei)陰(yin)極(ji)(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)(ji)同(tong)時浸入電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)槽中(zhong),通以直流電(dian)產生(sheng)選(xuan)擇性的(de)陽極(ji)(ji)(ji)溶解,浸蝕(shi)掉不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)2~40um厚的(de)薄層,得到極(ji)(ji)(ji)好的(de)、耐蝕(shi)性的(de)、光(guang)(guang)滑(hua)的(de)、光(guang)(guang)亮(liang)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)本(ben)體。電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)的(de)耐蝕(shi)性比機械(xie)拋(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)好。而且具有(you)無(wu)污染(ran)表(biao)面(mian)(mian),在使用(yong)中(zhong)容(rong)易清洗,因此大量用(yong)于食品(pin)工(gong)廠(chang)、飲料工(gong)業(ye)(ye)和醫藥工(gong)業(ye)(ye)。由于表(biao)面(mian)(mian)耐蝕(shi)性好、有(you)漂(piao)亮(liang)的(de)外觀(guan),因此也可用(yong)作許多不(bu)銹(xiu)鋼(gang)構件(jian)(jian),如車(che)鎖、車(che)輛格子窗、車(che)內(nei)揚聲器等。
但是電(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光只是對不(bu)(bu)(bu)銹鋼零件(jian)表面(mian)起到微(wei)觀的整平(ping)作用,宏觀的整平(ping)仍要靠機械(xie)拋(pao)(pao)光。電(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光材料化(hua)學成分的不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性和(he)顯微(wei)偏析特(te)別敏感,金(jin)屬(shu)基體和(he)非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜物之間常被劇(ju)烈浸蝕。有(you)時,不(bu)(bu)(bu)銹鋼存(cun)在(zai)的不(bu)(bu)(bu)良的冶金(jin)狀態、金(jin)屬(shu)晶粒(li)尺寸(cun)結構不(bu)(bu)(bu)均勻(yun)性、鹽類(lei)或氧化(hua)物的污染、酸(suan)洗過(guo)度、淬火過(guo)度、軋制痕跡等均會對電(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光產生不(bu)(bu)(bu)良影響,需(xu)機械(xie)拋(pao)(pao)光來(lai)彌補。
電化學拋光液的組成及工藝條件見表(biao)10-8。
① 配方(fang)330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼(gang)有良(liang)好的拋光效果。
(2) 配(pei)方4適用于奧(ao)氏體不銹鋼(gang)電解拋光。
③ 配方5適用于馬(ma)氏體不銹鋼電(dian)化(hua)學拋光。
④ 配方6適用于(yu)焊接的奧氏體不銹鋼的電化(hua)學拋(pao)光。
