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,不銹(xiu)鋼(gang)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(ji)(ji)械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)是拋(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)第一道工(gong)序,將不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表面的(de)凹凸不(bu)(bu)平度(du)(du)加工(gong)到一定的(de)粗糙(cao)度(du)(du)值,一般Ra≤0.8um,再(zai)用化學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)電化學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)除去不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件表面的(de)微觀(guan)不(bu)(bu)平度(du)(du),使Ra≤0.05um,才能取得最后的(de)光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du)——鏡面光(guang)(guang)澤(ze)。經過軋(ya)制(zhi)的(de)光(guang)(guang)潔度(du)(du)較高的(de)板材或(huo)精加工(gong)的(de)工(gong)件,不(bu)(bu)需(xu)進(jin)行機(ji)(ji)械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)而(er)可(ke)以(yi)直接進(jin)行化學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)電化學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光(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. 化學拋光
化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)是通(tong)過化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)液控制化(hua)學反應,使不(bu)銹鋼零(ling)件表面微觀突起(qi)部分的(de)(de)(de)溶(rong)解速度大(da)于微觀凹(ao)洼處(chu)的(de)(de)(de)溶(rong)解速度,從而(er)對不(bu)銹鋼零(ling)件表面實現拋(pao)光(guang)(guang)。化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)液的(de)(de)(de)組成及工藝條件見表10-7。
化學拋光典(dian)型(xing)工藝流(liu)程:
a. 不銹鋼表面有焊縫,且(qie)油(you)污嚴重,采用1號工(gong)(gong)藝流程:手工(gong)(gong)除(chu)焊瘤、毛刺、焊渣等(deng) 手工(gong)(gong)去油(you)(汽油(you)擦(ca)洗(xi)(xi))→化(hua)學除(chu)油(you)(參考上(shang)節(jie))→水洗(xi)(xi)→化(hua)學拋光(1號配方)→中和(碳(tan)酸鈉3~5g/L,氫氧(yang)化(hua)鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)(xi)→干燥(zao)→驗收。
b. 不(bu)銹鋼(gang)零(ling)件表(biao)面油漬很輕(qing)且(qie)有較(jiao)薄氧化皮時,采用2號(hao)工藝流程:化學(xue)除油→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→活化(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫度40~60℃時間(jian)以(yi)零(ling)件析出氣體10~20s 即(ji)可) →水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→化學(xue)拋光(2號(hao)) →水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→鈍化→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→中和[氨水(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→脫水(shui)(shui) 烘干→驗收(shou)。
另外MW-6拋(pao)(pao)光劑由(you)西(xi)安(an)戶縣塢化工廠生產(chan),其(qi)配方:MW-6拋(pao)(pao)光劑150~270mL/L,其(qi)余為水(shui),加熱(re)(re)溫度75~85℃,拋(pao)(pao)光時間 0.2~0.5min。其(qi)成分(fen)含有(you)酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲(jia)酸(suan)、冰乙酸(suan)和其(qi)他助劑。使用MW-6拋(pao)(pao)光液(ye)的工藝流(liu)程:除油→熱(re)(re)水(shui)預熱(re)(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)光→熱(re)(re)水(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(質(zhi)量分(fen)數(shu)為2%的氨水(shui))→冷(leng)水(shui)洗(xi)→超(chao)聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量分(fen)數(shu)為95%)脫水(shui)→烘干(gan)→包裝。
化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)適應性強,可以(yi)處理形(xing)狀復(fu)雜的(de)零(ling)件,能使不銹鋼零(ling)件內外表(biao)面(mian)都獲得均(jun)勻的(de)光(guang)(guang)(guang)潔度。工藝操作(zuo)簡便,生產(chan)效(xiao)率(lv)高。所使用的(de)化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)設備簡單(dan),價格(ge)便宜。但(dan)化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)零(ling)件的(de)表(biao)面(mian)質量略差于電化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)。
3. 電化學拋光
對表面(mian)質量(liang)要(yao)求較(jiao)高的(de)不(bu)銹鋼零件(jian)(jian)(jian)可(ke)(ke)采用(yong)電化(hua)學拋(pao)光。電化(hua)學拋(pao)光是(shi)以被拋(pao)光不(bu)銹鋼零件(jian)(jian)(jian)作為(wei)陽極,不(bu)溶性金屬作為(wei)陰極,兩電極同時(shi)浸入電化(hua)學拋(pao)光槽中,通以直流(liu)電產生選擇性的(de)陽極溶解,浸蝕(shi)掉不(bu)銹鋼零件(jian)(jian)(jian)表面(mian)2~40um厚的(de)薄層,得到極好的(de)、耐(nai)蝕(shi)性的(de)、光滑的(de)、光亮(liang)的(de)不(bu)銹鋼本體。電化(hua)學拋(pao)光面(mian)的(de)耐(nai)蝕(shi)性比(bi)機械拋(pao)光面(mian)好。而且具有無(wu)污染表面(mian),在使(shi)用(yong)中容易清洗(xi),因此(ci)大量(liang)用(yong)于食品工廠、飲料工業(ye)和醫藥工業(ye)。由(you)于表面(mian)耐(nai)蝕(shi)性好、有漂(piao)亮(liang)的(de)外觀,因此(ci)也可(ke)(ke)用(yong)作許多不(bu)銹鋼構件(jian)(jian)(jian),如車鎖(suo)、車輛格子窗、車內揚(yang)聲器等。
但是(shi)電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)只是(shi)對(dui)(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表面起(qi)到微觀的(de)整平作用(yong),宏觀的(de)整平仍要靠(kao)機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)材(cai)料化(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)和(he)顯(xian)微偏析特別敏感,金屬(shu)基(ji)體(ti)和(he)非金屬(shu)夾雜(za)物(wu)之間常被劇烈浸蝕。有時,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)存在的(de)不(bu)良(liang)的(de)冶金狀態、金屬(shu)晶(jing)粒尺寸結構(gou)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)、鹽類(lei)或(huo)氧化(hua)物(wu)的(de)污(wu)染、酸(suan)洗過(guo)度、淬火過(guo)度、軋制痕跡等(deng)均(jun)會對(dui)(dui)電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)產生不(bu)良(liang)影響,需(xu)機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)來彌補(bu)。
電化(hua)學拋光液的組成及工(gong)藝條件(jian)見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體(ti)不銹鋼有良好的拋光效果(guo)。
(2) 配方4適用(yong)于奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)電解(jie)拋(pao)光。
③ 配方5適用(yong)于馬氏體不銹鋼(gang)電化學拋光。
④ 配方6適用(yong)于焊接的奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的電(dian)化學拋光。
