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(ji)械(xie)拋光
機械拋光(guang)是拋光(guang)的(de)(de)第一道(dao)工序(xu),將不銹(xiu)鋼零件(jian)表面(mian)的(de)(de)凹凸不平度加工到一定的(de)(de)粗糙(cao)度值,一般(ban)Ra≤0.8um,再(zai)用化學(xue)拋光(guang)或(huo)電化學(xue)拋光(guang)除去不銹(xiu)鋼零件(jian)表面(mian)的(de)(de)微觀不平度,使(shi)Ra≤0.05um,才能取得最(zui)后(hou)的(de)(de)光(guang)亮度——鏡(jing)面(mian)光(guang)澤(ze)。經過軋制的(de)(de)光(guang)潔度較高的(de)(de)板(ban)材或(huo)精加工的(de)(de)工件(jian),不需進行機械拋光(guang)而(er)可(ke)以直接進行化學(xue)拋光(guang)或(huo)電化學(xue)拋光(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(hua)學拋(pao)光
化學(xue)拋光是通過化學(xue)拋光液控制化學(xue)反(fan)應,使(shi)不銹鋼(gang)零(ling)件表面微觀(guan)(guan)突起部分的(de)溶解速(su)度大于微觀(guan)(guan)凹洼處的(de)溶解速(su)度,從而對不銹鋼(gang)零(ling)件表面實現(xian)拋光。化學(xue)拋光液的(de)組成及工藝條件見表10-7。
化(hua)學拋(pao)光(guang)典(dian)型工(gong)藝流程:
a. 不銹鋼表面有(you)焊縫,且油污嚴重,采用1號工藝流程:手工除焊瘤(liu)、毛刺、焊渣等(deng) 手工去油(汽油擦洗)→化學除油(參考上節)→水洗→化學拋光(1號配方)→中和(碳酸(suan)鈉(na)3~5g/L,氫氧化鈉(na)1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗→干燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼(gang)零件表面油(you)漬(zi)很輕且有(you)較薄氧化(hua)皮時,采用2號(hao)工藝流程:化(hua)學除油(you)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)(xi)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活化(hua)(硫酸10mL/L、鹽(yan)酸1mL/L,溫度(du)40~60℃時間以零件析(xi)出氣體10~20s 即可) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→化(hua)學拋(pao)光(2號(hao)) →水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(hua)→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→中和[氨(an)水(shui)(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)→脫水(shui)(shui)(shui) 烘干→驗收。
另外(wai)MW-6拋光劑由(you)西安戶縣(xian)塢化工廠生產,其配方(fang):MW-6拋光劑150~270mL/L,其余為水,加熱(re)溫度(du)75~85℃,拋光時間 0.2~0.5min。其成(cheng)分含(han)有(you)酸、鹽酸、苯(ben)甲酸、冰乙(yi)酸和(he)其他助劑。使用MW-6拋光液的(de)工藝流(liu)程:除油→熱(re)水預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋光→熱(re)水洗(xi)(60~70℃)→中和(he)(質(zhi)(zhi)量(liang)分數為2%的(de)氨(an)水)→冷水洗(xi)→超聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙(yi)醇(chun)(質(zhi)(zhi)量(liang)分數為95%)脫水→烘干→包裝。
化學(xue)(xue)拋光(guang)適應性強(qiang),可(ke)以處理(li)形(xing)狀(zhuang)復(fu)雜的(de)零件(jian)(jian),能(neng)使不銹鋼零件(jian)(jian)內(nei)外表面(mian)都獲得均勻的(de)光(guang)潔度。工藝(yi)操(cao)作簡便,生產效率高(gao)。所使用的(de)化學(xue)(xue)拋光(guang)設備簡單(dan),價格(ge)便宜。但化學(xue)(xue)拋光(guang)零件(jian)(jian)的(de)表面(mian)質量(liang)略差于電化學(xue)(xue)拋光(guang)。
3. 電(dian)化(hua)學拋光
對表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)質量要求較(jiao)高的(de)(de)不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)(jian)可(ke)采(cai)用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)是以被拋(pao)光(guang)(guang)不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)(jian)作(zuo)為(wei)陽(yang)極(ji)(ji),不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)金屬作(zuo)為(wei)陰極(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)同時浸(jin)入(ru)電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)槽中,通以直流(liu)電(dian)產生選擇性(xing)(xing)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)(rong)解(jie),浸(jin)蝕掉不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)2~40um厚的(de)(de)薄層,得到極(ji)(ji)好(hao)的(de)(de)、耐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)、光(guang)(guang)滑的(de)(de)、光(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)銹鋼本體。電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)比(bi)機械(xie)拋(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)(mian)好(hao)。而且具有(you)無污染表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian),在使用(yong)中容易(yi)清洗,因此(ci)大量用(yong)于食品工(gong)廠、飲料(liao)工(gong)業(ye)和醫藥工(gong)業(ye)。由(you)于表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)耐蝕性(xing)(xing)好(hao)、有(you)漂亮的(de)(de)外(wai)觀,因此(ci)也可(ke)用(yong)作(zuo)許多(duo)不(bu)銹鋼構件(jian)(jian),如車鎖(suo)、車輛(liang)格(ge)子窗、車內揚(yang)聲器(qi)等。
但是電(dian)化學拋光只是對(dui)(dui)不銹鋼零件表面起到微(wei)觀的整平(ping)(ping)作用,宏觀的整平(ping)(ping)仍要靠機械拋光。電(dian)化學拋光材料化學成(cheng)分的不均(jun)勻(yun)性(xing)和(he)顯微(wei)偏析特別敏感,金(jin)屬(shu)基體和(he)非金(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu)之間常被(bei)劇烈浸蝕。有時,不銹鋼存(cun)在的不良的冶金(jin)狀態(tai)、金(jin)屬(shu)晶粒(li)尺(chi)寸結構不均(jun)勻(yun)性(xing)、鹽類或氧化物(wu)的污(wu)染、酸(suan)洗過(guo)度(du)(du)、淬火(huo)過(guo)度(du)(du)、軋制痕跡等均(jun)會(hui)對(dui)(dui)電(dian)化學拋光產(chan)生(sheng)不良影響,需機械拋光來彌補。
電化學(xue)拋(pao)光液的組成及工藝條件見表10-8。
① 配方(fang)330Cr13、40Cr13馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼有(you)良好(hao)的拋(pao)光效果。
(2) 配方4適用于(yu)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼電(dian)解(jie)拋(pao)光。
③ 配方(fang)5適用于馬氏體不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學拋光。
④ 配(pei)方(fang)6適(shi)用于(yu)焊接的(de)奧氏體不(bu)銹鋼的(de)電(dian)化學拋光。
