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(xie)拋光
機(ji)械(xie)(xie)拋光是拋光的(de)第一(yi)道工序,將不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)凹凸(tu)不平度(du)加工到一(yi)定的(de)粗(cu)糙度(du)值,一(yi)般Ra≤0.8um,再(zai)用化學(xue)拋光或電(dian)化學(xue)拋光除去不銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)微觀不平度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才能(neng)取得最后的(de)光亮度(du)——鏡面(mian)光澤。經過軋制的(de)光潔(jie)度(du)較高的(de)板材(cai)或精加工的(de)工件(jian)(jian),不需(xu)進行(xing)機(ji)械(xie)(xie)拋光而可(ke)以直接(jie)進行(xing)化學(xue)拋光或電(dian)化學(xue)拋光。
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(guang)
化學(xue)拋光是(shi)通過化學(xue)拋光液(ye)(ye)控制化學(xue)反應(ying),使不銹鋼零(ling)(ling)件(jian)表面(mian)微觀突起部分(fen)的溶解速度(du)大于(yu)微觀凹洼處的溶解速度(du),從而對不銹鋼零(ling)(ling)件(jian)表面(mian)實現(xian)拋光。化學(xue)拋光液(ye)(ye)的組成及工藝條件(jian)見(jian)表10-7。
化(hua)學(xue)拋光典型(xing)工藝流程:
a. 不(bu)銹鋼(gang)表面有(you)焊(han)縫,且油(you)(you)污(wu)嚴重,采用1號工藝流程(cheng):手工除(chu)焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣等 手工去(qu)油(you)(you)(汽(qi)油(you)(you)擦洗(xi))→化(hua)(hua)學(xue)除(chu)油(you)(you)(參考上節)→水洗(xi)→化(hua)(hua)學(xue)拋光(1號配方(fang))→中和(碳(tan)酸鈉(na)3~5g/L,氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫,時(shi)間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零件表面油(you)漬很輕且(qie)有較薄氧(yang)化(hua)皮時,采用(yong)2號(hao)工藝(yi)流程:化(hua)學除油(you)→水洗(xi)(xi)(xi)→酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)(xi)→活化(hua)(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫(wen)度40~60℃時間以零件析出(chu)氣體10~20s 即可) →水洗(xi)(xi)(xi)→化(hua)學拋光(guang)(2號(hao)) →水洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(hua)→水洗(xi)(xi)(xi)→中和[氨水(d=0.889)2%(質量分數),室溫(wen),5~10min]→水洗(xi)(xi)(xi)→脫(tuo)水 烘干→驗收。
另外MW-6拋光劑由西安戶縣(xian)塢化工(gong)廠生產(chan),其(qi)配方:MW-6拋光劑150~270mL/L,其(qi)余為(wei)(wei)水,加熱溫度75~85℃,拋光時間(jian) 0.2~0.5min。其(qi)成分(fen)含有酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、苯甲酸(suan)(suan)、冰(bing)乙(yi)酸(suan)(suan)和其(qi)他助劑。使用(yong)MW-6拋光液的工(gong)藝流程:除(chu)油→熱水預熱(60~70℃) →MW-6拋光→熱水洗(60~70℃)→中和(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數為(wei)(wei)2%的氨水)→冷水洗→超(chao)聲波清洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數為(wei)(wei)95%)脫水→烘(hong)干→包裝。
化學拋光(guang)(guang)適應性(xing)強(qiang),可以處理形狀復雜的零(ling)件,能(neng)使(shi)(shi)不銹鋼零(ling)件內外(wai)表面(mian)都獲得均勻的光(guang)(guang)潔度(du)。工藝(yi)操作(zuo)簡(jian)便,生(sheng)產效(xiao)率高(gao)。所(suo)使(shi)(shi)用的化學拋光(guang)(guang)設備簡(jian)單,價格便宜。但化學拋光(guang)(guang)零(ling)件的表面(mian)質量略差于(yu)電化學拋光(guang)(guang)。
3. 電化學(xue)拋光(guang)
對表(biao)面(mian)質量(liang)要求較高的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼零件可采用(yong)電(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)。電(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)是以(yi)被拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)不(bu)銹鋼零件作(zuo)為陽極(ji)(ji)(ji),不(bu)溶(rong)性金屬作(zuo)為陰極(ji)(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)(ji)同時浸入電(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)槽中(zhong),通以(yi)直流電(dian)產生(sheng)選擇性的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)溶(rong)解,浸蝕掉不(bu)銹鋼零件表(biao)面(mian)2~40um厚的(de)(de)(de)(de)薄層(ceng),得到極(ji)(ji)(ji)好的(de)(de)(de)(de)、耐蝕性的(de)(de)(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)滑的(de)(de)(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)亮的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼本體。電(dian)化學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性比機械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面(mian)好。而且具有無(wu)污染表(biao)面(mian),在使(shi)用(yong)中(zhong)容易清洗(xi),因(yin)此大(da)量(liang)用(yong)于(yu)食品工(gong)廠(chang)、飲料工(gong)業和醫藥工(gong)業。由(you)于(yu)表(biao)面(mian)耐蝕性好、有漂亮的(de)(de)(de)(de)外觀,因(yin)此也可用(yong)作(zuo)許(xu)多(duo)不(bu)銹鋼構件,如車(che)鎖、車(che)輛格子窗、車(che)內揚聲器等。
但是電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)只是對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼零件(jian)表面起(qi)到微(wei)觀的(de)(de)(de)整平作用(yong),宏觀的(de)(de)(de)整平仍(reng)要靠機械(xie)(xie)拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)材料(liao)化(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)均勻性(xing)和顯微(wei)偏析特(te)別敏感,金(jin)屬(shu)基(ji)體和非金(jin)屬(shu)夾雜物(wu)之間常被(bei)劇烈浸蝕。有時,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼存在的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)良的(de)(de)(de)冶(ye)金(jin)狀態、金(jin)屬(shu)晶(jing)粒尺寸結構不(bu)(bu)(bu)(bu)均勻性(xing)、鹽類(lei)或氧(yang)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)污染、酸洗過度、淬火過度、軋制痕跡等均會對(dui)電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)產(chan)生不(bu)(bu)(bu)(bu)良影響,需(xu)機械(xie)(xie)拋(pao)光(guang)(guang)來(lai)彌(mi)補。
電化學拋光液的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不(bu)銹鋼有良好的拋光(guang)效果。
(2) 配(pei)方4適用(yong)于(yu)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼電解拋(pao)光。
③ 配方(fang)5適用于馬氏體不銹鋼電化學拋光。
④ 配方6適用于(yu)焊(han)接的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼的(de)電(dian)化學拋光。
