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
機械拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)是拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)第一道(dao)工(gong)序,將不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)零件表(biao)面的(de)凹凸不(bu)(bu)(bu)平度(du)(du)加工(gong)到(dao)一定的(de)粗糙度(du)(du)值(zhi),一般Ra≤0.8um,再用化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或(huo)電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)除(chu)去不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)零件表(biao)面的(de)微觀不(bu)(bu)(bu)平度(du)(du),使Ra≤0.05um,才能取得最后的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)(du)——鏡面光(guang)(guang)(guang)(guang)澤。經(jing)過軋制的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)潔度(du)(du)較高的(de)板材(cai)或(huo)精加工(gong)的(de)工(gong)件,不(bu)(bu)(bu)需進(jin)行(xing)機械拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)而可以直(zhi)接進(jin)行(xing)化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或(huo)電(dian)化(hua)學拋(pao)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. 化學拋光
化學拋光是通過化學拋光液控(kong)制化學反應,使不銹鋼零件表(biao)面(mian)微觀突起部分的(de)溶(rong)解(jie)速度(du)大于(yu)微觀凹洼處的(de)溶(rong)解(jie)速度(du),從而對不銹鋼零件表(biao)面(mian)實現拋光。化學拋光液的(de)組成及工藝條(tiao)件見表(biao)10-7。
化學拋光典型工(gong)藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表(biao)面有焊縫(feng),且(qie)油(you)(you)污嚴重,采用1號工藝流(liu)程(cheng):手工除焊瘤、毛刺、焊渣等(deng) 手工去油(you)(you)(汽油(you)(you)擦洗)→化(hua)(hua)學(xue)除油(you)(you)(參考(kao)上節(jie))→水洗→化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(1號配方)→中(zhong)和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化(hua)(hua)鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零(ling)件(jian)表面油漬很輕(qing)且有較薄氧化(hua)(hua)(hua)皮時,采用2號(hao)工藝流程:化(hua)(hua)(hua)學(xue)除(chu)油→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)(xi)→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)化(hua)(hua)(hua)(硫酸10mL/L、鹽(yan)酸1mL/L,溫度(du)40~60℃時間以零(ling)件(jian)析出氣(qi)體10~20s 即可) →水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋光(2號(hao)) →水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(hua)(hua)(hua)→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→中和[氨水(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分數(shu)),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→脫水(shui)(shui) 烘(hong)干(gan)→驗收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)由(you)西(xi)安戶縣塢化工廠生(sheng)產,其配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)150~270mL/L,其余為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui),加(jia)熱(re)溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間(jian) 0.2~0.5min。其成分含有酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰乙(yi)酸(suan)和(he)其他助劑(ji)。使用MW-6拋(pao)光(guang)液(ye)的(de)工藝流程:除(chu)油→熱(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱(re)水(shui)(shui)(shui)(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(he)(質量分數(shu)為(wei)2%的(de)氨水(shui)(shui)(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)(shui)(shui)洗(xi)→超聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙(yi)醇(chun)(質量分數(shu)為(wei)95%)脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)(shui)→烘干→包裝(zhuang)。
化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)適應性強,可以處理形狀復雜(za)的零(ling)件(jian)(jian),能使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)內外(wai)表(biao)面(mian)都獲得均(jun)勻的光(guang)潔度(du)。工藝操作(zuo)簡便(bian),生產效率高(gao)。所使用的化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)設(she)備(bei)簡單,價格便(bian)宜(yi)。但化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)零(ling)件(jian)(jian)的表(biao)面(mian)質量略(lve)差于電化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)。
3. 電化學拋光
對表(biao)(biao)(biao)面(mian)質量要求較高的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)可采用電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光。電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光是以被拋(pao)(pao)光不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)作為陽極,不(bu)溶性(xing)(xing)金屬作為陰極,兩(liang)電極同時浸(jin)入電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光槽中(zhong),通以直流電產(chan)生選擇(ze)性(xing)(xing)的(de)(de)陽極溶解,浸(jin)蝕掉不(bu)銹(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)2~40um厚的(de)(de)薄層,得到極好(hao)的(de)(de)、耐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)、光滑的(de)(de)、光亮的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)本體。電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光面(mian)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)比(bi)機械拋(pao)(pao)光面(mian)好(hao)。而且(qie)具有無污(wu)染(ran)表(biao)(biao)(biao)面(mian),在使用中(zhong)容易清洗,因此大量用于(yu)食品工廠、飲料工業和醫藥工業。由于(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)耐蝕性(xing)(xing)好(hao)、有漂(piao)亮的(de)(de)外觀,因此也可用作許多不(bu)銹(xiu)鋼(gang)構件(jian)(jian),如車鎖、車輛格子窗、車內揚聲器等(deng)。
但(dan)是電化(hua)學拋(pao)光只是對(dui)不銹(xiu)鋼零件(jian)表面起到微觀(guan)的(de)整(zheng)平(ping)作用,宏觀(guan)的(de)整(zheng)平(ping)仍(reng)要靠機械拋(pao)光。電化(hua)學拋(pao)光材(cai)料化(hua)學成分(fen)的(de)不均勻(yun)性(xing)和顯微偏析(xi)特別敏感,金(jin)屬基體和非(fei)金(jin)屬夾(jia)雜物之間常被劇(ju)烈浸蝕。有時,不銹(xiu)鋼存在的(de)不良(liang)的(de)冶金(jin)狀(zhuang)態、金(jin)屬晶粒尺(chi)寸結構不均勻(yun)性(xing)、鹽類或氧化(hua)物的(de)污染、酸洗(xi)過度、淬火(huo)過度、軋制痕跡等(deng)均會對(dui)電化(hua)學拋(pao)光產生不良(liang)影(ying)響,需機械拋(pao)光來彌補。
電化學拋光液的(de)組成及工藝條(tiao)件見表(biao)10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬(ma)氏體不(bu)銹鋼有良好的拋光效果。
(2) 配方4適用于奧氏(shi)體不銹鋼(gang)電(dian)解拋光。
③ 配(pei)方5適用于馬氏體(ti)不銹鋼電化(hua)學(xue)拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧(ao)氏體不銹鋼的電(dian)化學(xue)拋光。
