在香蕉視頻app連接:不銹鋼電解拋光時,不銹鋼在陽極上,當電流通過電解液時,金屬表面微觀凸起部分首先被溶解,從而產生表面被拋光的效果。
1. 不(bu)銹(xiu)鋼的陽極極化曲(qu)線(xian)
不銹鋼(gang)電(dian)(dian)解拋光時測得陽極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)-電(dian)(dian)流強度極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線,如圖(tu)11-9.圖(tu)11-9中有(you)(you)3個不同的(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學行為區(qu)(qu)(qu)(qu)域(yu):活化(hua)區(qu)(qu)(qu)(qu)(A)、鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)(qu)(qu)(qu)(P)和過鈍(dun)(dun)化(hua)區(qu)(qu)(qu)(qu)(T).影(ying)響陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線和陰極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線相對位(wei)置(zhi)的(de)(de)主要因素有(you)(you)兩方(fang)(fang)面,一方(fang)(fang)面是鋼(gang)與合(he)金(jin)的(de)(de)成分,另一方(fang)(fang)面是介質的(de)(de)種類。我們把存在活化(hua)-鈍(dun)(dun)化(hua)轉變的(de)(de)金(jin)屬(shu)和合(he)金(jin)的(de)(de)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線圖(tu)上的(de)(de)陽極(ji)(ji)和陰極(ji)(ji)極(ji)(ji)化(hua)曲(qu)線的(de)(de)四種相對位(wei)置(zhi),用圖(tu)11-9中的(de)(de)A、B、C、D、E和F來表(biao)示,以此來討(tao)論該(gai)金(jin)屬(shu)和合(he)金(jin)鈍(dun)(dun)化(hua)狀(zhuang)態的(de)(de)穩定性。
由圖11-9可(ke)(ke)看(kan)出在(zai)(zai)不同條件下(xia),電化(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)四(si)種(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。第(di)(di)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)情況(kuang)εm和ε陰(yin)僅有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)交(jiao)點(dian)A,即僅有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)態(tai)(tai)(tai)(tai)εA,不超(chao)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電位εp,此時金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)(yu)(yu)活化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),腐(fu)蝕(shi)(shi)電流(liu)強度(du)(du)較大,因(yin)此腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)較大。如(ru)鐵(tie)在(zai)(zai)稀硫酸中的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)就(jiu)(jiu)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)典(dian)型的(de)(de)例子。第(di)(di)二種(zhong)(zhong)情況(kuang)是(shi)ε陽(yang)和ε陰(yin)有(you)(you)三個(ge)(ge)交(jiao)點(dian)B、C、D,而(er)C點(dian)是(shi)不穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)(de),B點(dian)和D點(dian)的(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)是(shi)相對穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)(de),即金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)可(ke)(ke)以處(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)也可(ke)(ke)以處(chu)在(zai)(zai)活化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),這種(zhong)(zhong)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)可(ke)(ke)以因(yin)為其他偶(ou)然因(yin)素而(er)被破壞,而(er)使金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)或合金(jin)(jin)(jin)(jin)處(chu)于(yu)(yu)(yu)活化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。如(ru)18-8不銹鋼(gang)在(zai)(zai)含氧化(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)硫酸介(jie)質中即屬(shu)于(yu)(yu)(yu)此種(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。第(di)(di)三種(zhong)(zhong)情況(kuang)ε陽(yang)和ε陰(yin)交(jiao)于(yu)(yu)(yu)E點(dian),只(zhi)有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)電位,這種(zhong)(zhong)情況(kuang)說(shuo)明金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)只(zhi)有(you)(you)處(chu)在(zai)(zai)鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)才是(shi)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)(de),它(ta)能夠自(zi)動鈍(dun)(dun)化(hua)(hua),具(ju)有(you)(you)很小的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)。如(ru)不銹鋼(gang)在(zai)(zai)硝(xiao)酸中就(jiu)(jiu)是(shi)這樣。第(di)(di)四(si)種(zhong)(zhong)情況(kuang)ε和ε陰(yin)交(jiao)于(yu)(yu)(yu)F點(dian),處(chu)于(yu)(yu)(yu)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)區(qu),εF超(chao)過了過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)電位εT,金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)處(chu)于(yu)(yu)(yu)過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),有(you)(you)較高(gao)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)速度(du)(du)。如(ru)鉻不銹鋼(gang)在(zai)(zai)濃硝(xiao)酸中就(jiu)(jiu)會產生過鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)。
從(cong)上述(shu)分析可以(yi)得出,不銹(xiu)鋼只有(you)在(zai)第三(san)(san)種狀(zhuang)態(tai)(tai)(即處于(yu)鈍化狀(zhuang)態(tai)(tai))下才是耐腐蝕的(de),它有(you)最小(xiao)的(de)腐蝕電(dian)流,腐蝕速度很(hen)小(xiao)。其(qi)他三(san)(san)種狀(zhuang)態(tai)(tai)下不銹(xiu)鋼是不耐蝕的(de)。由(you)此可見不銹(xiu)鋼的(de)“不銹(xiu)性(xing)”是相對(dui)的(de),只是說腐蝕速度比(bi)較小(xiao)就是了。
不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)性既然與表(biao)(biao)面(mian)鈍化膜(mo)的(de)穩定性有關,那么,任何有意(yi)和無意(yi)的(de)表(biao)(biao)面(mian)處理(li)都(dou)可(ke)(ke)能影(ying)響其不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)性。改變不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)的(de)粗糙度,就可(ke)(ke)以影(ying)響不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)耐腐蝕性。降(jiang)低(di)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)表(biao)(biao)面(mian)粗糙度,可(ke)(ke)以提高耐腐蝕性,這是不(bu)(bu)(bu)(bu)爭的(de)事實,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)拋光(guang)的(de)目的(de)之一就在(zai)于此。
從上述分析還可以看(kan)出,電解(jie)拋(pao)光(guang)就是(shi)選擇合適的(de)電解(jie)液組成及濃度(du),使金屬表(biao)面既處(chu)于局(ju)部活化(hua),又處(chu)于局(ju)部鈍化(hua)的(de)中(zhong)間(jian)狀態(圖11-9中(zhong)的(de)B、D點(dian)之間(jian)),來實現(xian)整平表(biao)面、增加光(guang)澤的(de)效果(guo)。同(tong)時(shi)(shi),只有使陽極鈍化(hua)膜的(de)生成速(su)(su)度(du)與(yu)溶解(jie)速(su)(su)度(du)大致(zhi)相(xiang)同(tong)時(shi)(shi),方(fang)可達到較(jiao)好(hao)的(de)拋(pao)光(guang)效果(guo)。為(wei)此,合理(li)地調整電解(jie)拋(pao)光(guang)的(de)工藝參數(shu)(電流密度(du)、電解(jie)液溫(wen)度(du)、拋(pao)光(guang)時(shi)(shi)間(jian)),使陽極鈍化(hua)膜的(de)生成速(su)(su)度(du)與(yu)溶解(jie)速(su)(su)度(du)大致(zhi)相(xiang)同(tong),是(shi)獲得高亮度(du),低粗(cu)糙度(du)的(de)拋(pao)光(guang)效果(guo)的(de)關鍵。
電(dian)(dian)化學拋光是以被(bei)拋光工件為(wei)陽極(ji)(ji),不溶(rong)(rong)性金屬為(wei)陰極(ji)(ji),兩電(dian)(dian)極(ji)(ji)同時(shi)浸(jin)人電(dian)(dian)化學拋光槽中(zhong),通以直流電(dian)(dian)而產(chan)生有(you)選擇性的陽極(ji)(ji)溶(rong)(rong)解,陽極(ji)(ji)表(biao)面光亮度增大,這種過程與(yu)電(dian)(dian)鍍過程正(zheng)好相(xiang)反。
2. 電解拋光的黏(nian)性薄膜理論
電(dian)解拋(pao)光主要是靠陽(yang)(yang)極電(dian)極溶(rong)(rong)解過程和表(biao)面(mian)(mian)磷酸(suan)鹽(yan)膜(mo)共同作用的(de)結果(guo)。從(cong)陽(yang)(yang)極溶(rong)(rong)解下來的(de)金屬離子與拋(pao)光液(ye)中的(de)磷酸(suan)形(xing)成溶(rong)(rong)解度(du)小(xiao)(xiao)、黏(nian)性大、擴散(san)速度(du)小(xiao)(xiao)的(de)磷酸(suan)鹽(yan),并慢慢地積累在(zai)陽(yang)(yang)極附(fu)近,粘接在(zai)陽(yang)(yang)極表(biao)面(mian)(mian),形(xing)成了(le)黏(nian)滯性較大的(de)電(dian)解液(ye)層。密度(du)大、導電(dian)能力差(cha)的(de)黏(nian)膜(mo)在(zai)微觀(guan)(guan)表(biao)面(mian)(mian)上分布不均勻,從(cong)而影響了(le)電(dian)流(liu)密度(du)在(zai)陽(yang)(yang)極上的(de)分布。很(hen)明顯,黏(nian)膜(mo)在(zai)微觀(guan)(guan)凸起(qi)處比(bi)凹洼處的(de)厚(hou)度(du)小(xiao)(xiao),使凸起(qi)處電(dian)流(liu)密度(du)較高(gao)而溶(rong)(rong)解速度(du)較快。隨著(zhu)黏(nian)膜(mo)的(de)流(liu)動,凸凹位置(zhi)的(de)不斷變換,粗糙(cao)表(biao)面(mian)(mian)被逐漸整平。不銹鋼表(biao)面(mian)(mian)因此被拋(pao)光達到高(gao)度(du)光潔和光澤的(de)外(wai)觀(guan)(guan)。
由(you)此(ci)可見,溶(rong)(rong)液(ye)(ye)濃(nong)度(du)和(he)黏(nian)(nian)度(du)是(shi)電(dian)解拋(pao)光(guang)的(de)重(zhong)要(yao)因素(su),特(te)別是(shi)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)黏(nian)(nian)度(du)。往往表(biao)(biao)現(xian)(xian)在(zai)新配的(de)拋(pao)光(guang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),雖然成分和(he)濃(nong)度(du)達(da)到了要(yao)求,但由(you)于黏(nian)(nian)度(du)尚未達(da)到要(yao)求也拋(pao)不出光(guang)亮的(de)表(biao)(biao)面(mian),只有在(zai)經過(guo)一段時間(jian)的(de)電(dian)解后(hou)方能使拋(pao)光(guang)達(da)到良(liang)好狀態。特(te)別是(shi)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)與零(ling)件(jian)的(de)界(jie)面(mian)濃(nong)度(du)和(he)黏(nian)(nian)度(du),在(zai)拋(pao)光(guang)中(zhong)起著重(zhong)要(yao)作用(yong)。這(zhe)就是(shi)為什么要(yao)求工(gong)件(jian)在(zai)進入拋(pao)光(guang)液(ye)(ye)前(qian)表(biao)(biao)面(mian)水膜(mo)(mo)要(yao)均(jun)勻(yun),否則會由(you)于工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)帶(dai)水膜(mo)(mo)的(de)不均(jun)勻(yun)性,破(po)壞了黏(nian)(nian)膜(mo)(mo)的(de)正常生成,發(fa)生局(ju)部(bu)過(guo)腐蝕(shi)現(xian)(xian)象(xiang)。水洗后(hou)的(de)工(gong)件(jian)最好甩干(gan)或(huo)烘干(gan)后(hou),立即迅速下槽,通電(dian)拋(pao)光(guang),方可避免由(you)于表(biao)(biao)面(mian)水膜(mo)(mo)不均(jun)勻(yun),發(fa)生局(ju)部(bu)過(guo)腐蝕(shi)現(xian)(xian)象(xiang)。
電解拋(pao)光(guang)(guang)還不能(neng)完全取代(dai)機(ji)(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)。這是因為電解拋(pao)光(guang)(guang)只是對(dui)金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)起微(wei)觀整平作用(yong),如果粗糙表(biao)(biao)面(mian)(mian)也(ye)采用(yong)電解拋(pao)光(guang)(guang),那是非常不經濟的(de),宏觀的(de)整平還是要靠機(ji)(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)。
電解拋(pao)光(guang)(guang)對材料化學成分的(de)不均勻(yun)性(xing)和(he)顯(xian)微偏析特別(bie)敏感(gan),會在金(jin)屬基體和(he)非金(jin)屬夾雜物(wu)之間(jian)發生(sheng)劇(ju)烈侵蝕作用。有時候(hou),不良(liang)的(de)臺(tai)金(jin)狀態,金(jin)屬晶粒結(jie)構尺(chi)寸的(de)不均勻(yun)性(xing),軋(ya)制的(de)痕跡,鹽(yan)類(lei)或(huo)氧(yang)化物(wu)的(de)污(wu)染、過酸(suan)洗(xi)以及(ji)淬火過度等,均會對電解拋(pao)光(guang)(guang)產(chan)生(sheng)極不良(liang)的(de)影響,而這些問題常常要(yao)靠(kao)先期的(de)機械拋(pao)光(guang)(guang)來彌補。
3. 不銹鋼電解(jie)拋(pao)光表面(mian)的特性
a. 電解拋(pao)光表面粗糙度和光亮(liang)度
電解拋(pao)光(guang)表面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)值(Ra)接近于0.20μm,光(guang)亮度(du)可達(da)80%左右,這是機械拋(pao)光(guang)所難以達(da)到的(圖11-3和圖11-4).
b. 電解(jie)拋光表面顯微硬度
電解(jie)拋(pao)光隨著拋(pao)光時間的延(yan)長,表(biao)面(mian)顯(xian)微硬度開(kai)始時明顯(xian)下降,15min后下降趨(qu)勢變得平緩(huan),這主要(yao)是因為電解(jie)拋(pao)光時,冷作硬化(hua)層(ceng)被(bei)逐漸溶解(jie),使表(biao)面(mian)硬度下降,而后趨(qu)于平緩(huan)所(suo)致。
c. 表面(mian)耐腐蝕(shi)性
腐蝕(shi)性實(shi)驗(yan)采用失(shi)重法進行,即50g/L三氯化鐵和183g/L鹽(yan)酸(suan)介質,在(zai)溫度50℃中(zhong)進行。每隔1小時(shi)取出(chu)試樣觀察其表面腐蝕(shi)狀態(tai),并在(zai)光電分析天平上(shang)稱量其失(shi)重值(mg).
在(zai)(zai)電解(jie)拋光(guang)時,金屬表(biao)(biao)面的(de)(de)冷作硬化(hua)(hua)層溶解(jie),表(biao)(biao)面活(huo)性降(jiang)低,更重(zhong)要的(de)(de)是(shi)表(biao)(biao)面形成連續(xu)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo),明顯地提高了其耐蝕性。眾(zhong)所周知,降(jiang)低表(biao)(biao)面的(de)(de)粗(cu)糙度(du)可(ke)以提高耐腐蝕性。特別是(shi)電解(jie)拋光(guang)表(biao)(biao)面形成的(de)(de)表(biao)(biao)面膜(mo)中(zhong),Cr/Fe值最大,在(zai)(zai)許(xu)多介(jie)質中(zhong)都有很高的(de)(de)穩定性,所以耐腐蝕;而(er)機械(xie)拋光(guang)表(biao)(biao)面膜(mo)中(zhong)的(de)(de)Cr/Fe值最小,因而(er),在(zai)(zai)許(xu)多介(jie)質中(zhong)的(de)(de)穩定性,耐腐蝕性較電解(jie)拋光(guang)表(biao)(biao)面差許(xu)多。
4. 電解拋(pao)光(guang)的(de)優點
不(bu)銹鋼電解拋光與手工機械拋光相比(bi),具有下(xia)列優點:
a. 產品內外色澤一(yi)致,清(qing)潔光亮,光澤持久,外觀輪廓清(qing)晰;
b. 拋光面抗腐蝕性能增強;
c. 與機械拋光相(xiang)比,生產效率(lv)高,成本低(di);
d. 應用(yong)范(fan)圍廣.特(te)別適(shi)用(yong)與蒲工件和機械拋(pao)光(guang)不(bu)能實(shi)現的工件拋(pao)光(guang),如焊管、容器內(nei)壁拋(pao)光(guang)等。