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(ji)械拋光(guang)
機械(xie)(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)是拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)的第(di)一(yi)道工(gong)序,將(jiang)不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表(biao)面的凹凸不(bu)平度加(jia)工(gong)到一(yi)定的粗(cu)糙度值,一(yi)般Ra≤0.8um,再用化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)(huo)電化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)除去不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表(biao)面的微觀不(bu)平度,使Ra≤0.05um,才能取得最(zui)后的光(guang)(guang)亮度——鏡(jing)面光(guang)(guang)澤。經(jing)過(guo)軋制的光(guang)(guang)潔度較高的板材(cai)或(huo)(huo)精加(jia)工(gong)的工(gong)件(jian),不(bu)需進行機械(xie)(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)而可(ke)以(yi)直接進行化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)(huo)電化(hua)學拋(pao)(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(xue)拋光
化(hua)學(xue)拋光是通過(guo)化(hua)學(xue)拋光液控制(zhi)化(hua)學(xue)反(fan)應,使不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面(mian)(mian)微(wei)觀突(tu)起部分的(de)溶解(jie)速度大于微(wei)觀凹洼(wa)處(chu)的(de)溶解(jie)速度,從而對不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面(mian)(mian)實現拋光。化(hua)學(xue)拋光液的(de)組成及(ji)工藝條件(jian)見表10-7。
化學拋光典型工藝流程:
a. 不銹鋼(gang)表面有焊(han)(han)(han)縫(feng),且油(you)污(wu)嚴重,采用1號工(gong)(gong)藝流程(cheng):手工(gong)(gong)除焊(han)(han)(han)瘤、毛刺、焊(han)(han)(han)渣等 手工(gong)(gong)去油(you)(汽油(you)擦洗(xi))→化學(xue)除油(you)(參考(kao)上(shang)節)→水洗(xi)→化學(xue)拋光(1號配方(fang))→中(zhong)和(碳(tan)酸鈉3~5g/L,氫氧(yang)化鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)→干(gan)燥→驗收。
b. 不銹鋼(gang)零件表面油漬(zi)很輕且有較薄氧化皮時,采用2號工(gong)藝流(liu)程:化學(xue)除油→水洗(xi)→酸(suan)洗(xi)→水洗(xi)→活(huo)化(硫(liu)酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度40~60℃時間以零件析出氣體10~20s 即可) →水洗(xi)→化學(xue)拋光(2號) →水洗(xi)→鈍(dun)化→水洗(xi)→中和(he)[氨水(d=0.889)2%(質(zhi)量分數),室溫,5~10min]→水洗(xi)→脫水 烘(hong)干→驗收。
另外(wai)MW-6拋(pao)光劑由西(xi)安戶縣(xian)塢化工廠生產,其配方(fang):MW-6拋(pao)光劑150~270mL/L,其余為(wei)水(shui)(shui),加熱(re)溫度75~85℃,拋(pao)光時間(jian) 0.2~0.5min。其成分含有酸、鹽酸、苯甲酸、冰乙(yi)酸和其他助劑。使用(yong)MW-6拋(pao)光液的工藝流程:除(chu)油→熱(re)水(shui)(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光→熱(re)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(60~70℃)→中和(質量分數為(wei)2%的氨(an)水(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→超(chao)聲(sheng)波(bo)清洗(xi)(xi)(30~40℃)→乙(yi)醇(chun)(質量分數為(wei)95%)脫水(shui)(shui)→烘干→包裝。
化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)適應(ying)性強,可以處理(li)形狀復雜的(de)零件,能使不(bu)銹(xiu)鋼零件內(nei)外表面都獲得均勻的(de)光(guang)潔度。工藝(yi)操作簡便,生產效率高。所(suo)使用的(de)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)設備簡單,價格便宜(yi)。但化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)零件的(de)表面質量略差于電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)。
3. 電化學拋光
對表(biao)面質量要求(qiu)較(jiao)高的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)可采用電(dian)(dian)化學拋光(guang)(guang)。電(dian)(dian)化學拋光(guang)(guang)是以(yi)被拋光(guang)(guang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)作(zuo)為(wei)陽極(ji),不(bu)溶(rong)性(xing)(xing)(xing)金屬作(zuo)為(wei)陰極(ji),兩(liang)電(dian)(dian)極(ji)同時浸(jin)入電(dian)(dian)化學拋光(guang)(guang)槽中(zhong)(zhong),通以(yi)直流電(dian)(dian)產生選擇性(xing)(xing)(xing)的陽極(ji)溶(rong)解,浸(jin)蝕掉不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)面2~40um厚的薄層,得(de)到(dao)極(ji)好(hao)的、耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)的、光(guang)(guang)滑的、光(guang)(guang)亮(liang)的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)本體。電(dian)(dian)化學拋光(guang)(guang)面的耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)比機(ji)械拋光(guang)(guang)面好(hao)。而且具有無污染表(biao)面,在使(shi)用中(zhong)(zhong)容易清洗(xi),因此(ci)大量用于(yu)(yu)食品工廠、飲料工業(ye)和醫藥工業(ye)。由于(yu)(yu)表(biao)面耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)好(hao)、有漂亮(liang)的外觀(guan),因此(ci)也(ye)可用作(zuo)許多(duo)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)構件(jian)(jian),如車(che)(che)鎖、車(che)(che)輛格子窗(chuang)、車(che)(che)內揚聲器等。
但是電化(hua)學(xue)(xue)拋光只是對不(bu)(bu)銹鋼(gang)零件表(biao)面起到微觀(guan)(guan)的(de)整(zheng)平作(zuo)用,宏觀(guan)(guan)的(de)整(zheng)平仍(reng)要(yao)靠機械拋光。電化(hua)學(xue)(xue)拋光材料化(hua)學(xue)(xue)成分(fen)的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性和顯微偏(pian)析特別敏感,金屬(shu)基體和非(fei)金屬(shu)夾雜物(wu)之間常被劇烈(lie)浸蝕。有(you)時,不(bu)(bu)銹鋼(gang)存在的(de)不(bu)(bu)良(liang)的(de)冶金狀(zhuang)態、金屬(shu)晶粒尺寸(cun)結構(gou)不(bu)(bu)均勻(yun)性、鹽(yan)類或(huo)氧化(hua)物(wu)的(de)污染、酸洗過(guo)度(du)、淬火(huo)過(guo)度(du)、軋制痕(hen)跡等均會對電化(hua)學(xue)(xue)拋光產生不(bu)(bu)良(liang)影響(xiang),需機械拋光來彌補(bu)。
電化(hua)學拋光(guang)液的組成及(ji)工藝條件見表10-8。
① 配方(fang)330Cr13、40Cr13馬(ma)氏(shi)體不銹鋼有良好的拋光效果。
(2) 配方4適(shi)用于(yu)奧氏(shi)體不銹鋼電解拋光。
③ 配(pei)方5適用于馬氏體不銹鋼電(dian)化(hua)學拋光(guang)。
④ 配方6適(shi)用(yong)于(yu)焊接的(de)奧氏體不銹鋼(gang)的(de)電(dian)化(hua)學拋光(guang)。
