不銹鋼化學(xue)拋光溶液組成(cheng)及(ji)中低溫(wen)工藝(yi)條件見(jian)表3-1。

配方 1
本(ben)配方中(zhong)(zhong)不使用(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan),而只使用(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)鈉60g/L,代替硝(xiao)酸(suan),從而消除(chu)傳統的三(san)酸(suan)拋光液(ye),消除(chu)對環境和(he)人體健康的危害。該配方具有拋光效果好、出光速(su)率較(jiao)快、無黃煙等(deng)優點(dian)。化(hua)學拋光的工藝(yi)流(liu)程(cheng)是:脫脂(脫脂液(ye)為常規堿性(xing)除(chu)油(you)液(ye),常溫下除(chu)油(you)15min)→水洗(xi)(xi)→化(hua)學拋光→水洗(xi)(xi)→中(zhong)(zhong)和(he)(5%碳(tan)酸(suan)鈉溶液(ye))→水洗(xi)(xi)→干燥(zao)(或民度甘他(ta)工作)。
1. 磷酸
磷酸在化學拋光過程中既能起溶解作用,又在香蕉視頻app連接:不銹鋼表面生成一層不溶性磷酸鹽轉化膜,可以有效地抑制不銹鋼的過度溶解,當磷酸超過150ml/L時,會增大不銹鋼表面的磷酸鹽轉化膜的厚度,抑制溶解反應的進行,不能達到拋光效果。當磷酸濃度低于90mL/L時,不銹鋼表面磷酸鹽轉化膜不連續,不能抑制不銹鋼表面在鹽酸和硝酸的作用下發生過腐蝕。實驗結果表明,磷酸在120mL/L時的拋光質量最優,表面接近鏡面光亮,能看清人的五官。
2. 硝酸鈉(na)
取代了原(yuan)來使(shi)用的(de)硝(xiao)酸(suan),避免(mian)添加(jia)過程中產生黃煙,還可(ke)有(you)效地(di)除(chu)去不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面上的(de)氧化層。硝(xiao)酸(suan)鈉低(di)(di)于40g/L時,氧化層難(nan)以除(chu)去,表(biao)(biao)面含有(you)蝕坑(keng)和麻點(dian)出現。當(dang)硝(xiao)酸(suan)鈉超過80g/L時,對不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面會(hui)產生鈍化作用,使(shi)溶解速率降(jiang)低(di)(di),會(hui)產生黃煙,表(biao)(biao)面光(guang)(guang)亮度下降(jiang)。實(shi)驗結果表(biao)(biao)明,硝(xiao)酸(suan)鈉為60g/L時,拋光(guang)(guang)質量最(zui)好。
3. 鹽(yan)酸
用于除去不銹鋼表面上的(de)氧(yang)化層。當鹽酸(suan)低(di)(di)于40mL/L時(shi),氧(yang)化層去除不完(wan)全,拋光(guang)(guang)(guang)效果不理想(xiang);當鹽酸(suan)超過80mL/L時(shi),不銹鋼表面會(hui)產生過腐蝕(shi),拋光(guang)(guang)(guang)性能降低(di)(di),且酸(suan)霧(wu)揮發嚴重(zhong)。實驗結果表明,當鹽酸(suan)為60mL/L時(shi),拋光(guang)(guang)(guang)質量最佳,表面接近鏡面光(guang)(guang)(guang)亮,反射(she)能看清人(ren)的(de)五官。
4. 添加(jia)劑
在拋(pao)光(guang)(guang)過(guo)程中(zhong)起(qi)著十(shi)分重要的作用(yong),對拋(pao)光(guang)(guang)速(su)率和(he)拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果(guo)有(you)很大的影響。添(tian)(tian)加(jia)劑由烏洛(luo)(luo)托品(pin)、聚乙二(er)(er)醇、二(er)(er)甲基(ji)硅油(you)、十(shi)二(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)苯(ben)醚二(er)(er)磺(huang)酸(suan)鈉按(an)1:3:1:1的質量比復(fu)配(pei)而成(cheng)。配(pei)制方法(fa)是:首先選取50g烏洛(luo)(luo)托品(pin)溶(rong)于1L水中(zhong),然(ran)后按(an)質量比依次添(tian)(tian)加(jia)其他三(san)種(zhong)藥品(pin),烏洛(luo)(luo)托品(pin)起(qi)緩蝕(shi)作用(yong),防止(zhi)拋(pao)光(guang)(guang)過(guo)程中(zhong)產(chan)生過(guo)腐(fu)蝕(shi);聚乙二(er)(er)醇是大分子有(you)機物(M6000),起(qi)到黏度調(diao)節和(he)抑制酸(suan)霧作用(yong);二(er)(er)甲基(ji)硅油(you)起(qi)消泡(pao)作用(yong);十(shi)二(er)(er)烷基(ji)二(er)(er)苯(ben)醚二(er)(er)磺(huang)酸(suan)鈉在不銹鋼表面形(xing)成(cheng)吸附層,起(qi)到增光(guang)(guang)作用(yong)。實驗結果(guo)表明,復(fu)合(he)型添(tian)(tian)加(jia)劑控制方便,添(tian)(tian)加(jia)簡單,有(you)效(xiao)提高拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果(guo),添(tian)(tian)加(jia)量以15mL/L為宜(yi)。
5. 溫度
當80℃時,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)速(su)率快(kuai),但易產生過腐蝕,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)使用壽命較短。當低于50℃時,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)速(su)率慢,表(biao)面呈霧狀,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果較差(cha)。以60℃時的拋(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果最(zui)好,接近鏡面光(guang)(guang)亮,可照(zhao)見人影(ying)。
6. 時間
拋(pao)(pao)光時間(jian)過(guo)長,生(sheng)產效率(lv)低(di),腐蝕量大,拋(pao)(pao)光液消耗(hao)量增(zeng)加。拋(pao)(pao)光時間(jian)應控制在3~5min為宜。如果(guo)在最佳(jia)(jia)溫度和(he)在此時間(jian)內得不到最佳(jia)(jia)拋(pao)(pao)光效果(guo),表明溶液成分有變化,應作適應調整,或化學分析(xi)后(hou)調整再操作,才(cai)能(neng)保持(chi)最佳(jia)(jia)效果(guo)。
配方 2
本配(pei)(pei)方(fang)含(han)有(you)鹽(yan)酸和雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui),雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)比較不(bu)穩(wen)定,加有(you)聚乙(yi)二醇,作(zuo)(zuo)為穩(wen)定劑(ji)和光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)劑(ji),在(zai)室溫下操作(zuo)(zuo)。在(zai)時間(jian)上拋光(guang)(guang)光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)即(ji)可(ke)(ke)取出,依靠(kao)雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)的氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用,如果(guo)雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)的光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)作(zuo)(zuo)用不(bu)足,應即(ji)時補加,以保(bao)持(chi)其光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)作(zuo)(zuo)用。本配(pei)(pei)方(fang)不(bu)含(han)磷酸、硝酸、硫酸,也(ye)可(ke)(ke)作(zuo)(zuo)為清潔生產的無害(hai)化(hua)(hua)配(pei)(pei)方(fang)。鹽(yan)酸廢物(wu)被堿中和后以氯化(hua)(hua)鈉無害(hai)化(hua)(hua)排出。本化(hua)(hua)學拋光(guang)(guang)只能(neng)滿足一般的光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)要(yao)求。如果(guo)要(yao)求鏡面光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang),一般都要(yao)先進行機械拋光(guang)(guang),再采用電解拋光(guang)(guang)才能(neng)達(da)到(dao)鏡面光(guang)(guang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)。
配方(fang) 3
本(ben)配(pei)方為三酸體系化(hua)學拋(pao)光(guang)、不(bu)銹鋼制(zhi)品在加(jia)工(gong)過(guo)程中表面生成黑色氧(yang)化(hua)皮時,經過(guo)常規堿性化(hua)學除(chu)油后即可進行化(hua)學拋(pao)光(guang)。
1. 磷(lin)酸(suan)
當磷酸(suan)在80~120g/L時,拋光效(xiao)果(guo)較(jiao)好;過高,超過170mL/L時,抑(yi)制(zhi)(zhi)溶解反應(ying),使(shi)黑色(se)氧化(hua)皮難以除(chu)去;而≤60mL/L時,磷化(hua)膜不連(lian)續,難以抑(yi)制(zhi)(zhi)表面被硝(xiao)酸(suan)和鹽酸(suan)過溶解。
2. 硝酸
在(zai)其他(ta)成分適中時(shi),硝酸在(zai)40~80mL/L時(shi)可得光亮(liang)、平整的拋光面。
3. 鹽酸
用于除去不銹(xiu)鋼(gang)表面的黑色氧化(hua)皮(pi)。在(zai)其他成分適中(zhong)時,鹽酸含量在(zai)80~120mL/L時,拋光效果最好(hao),過高(gao)則光亮度下降。
4. 亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鈉(na)
在(zai)其他成分正(zheng)常的(de)情況下,亞硝酸鈉(na)的(de)含量為1~1.5g/L,溫(wen)度(du)在(zai)室溫(wen),時間為5~10min時的(de)光亮度(du)最好。當其含量達(da)2.0g/L時,氧化氮大量逸(yi)出,污染環境。
5. 添加(jia)劑(ji)
十六烷基氯(lv)化吡啶(ding)適量(liang)(1~3g/L)時(shi)可得極佳光(guang)亮度的拋(pao)光(guang)面。苯甲(jia)酸鈉作(zuo)為(wei)緩蝕劑,尿(niao)素(su)則抑制氮氧化物的產生。
6. 時間和拋光溫度(du)
溫度在50~60℃時(shi),拋光(guang)時(shi)間(jian)短,可得到(dao)較好(hao)的效果(guo),但加(jia)熱后難(nan)以控制,在室溫下也可獲(huo)得同樣的拋光(guang)效果(guo),故選擇室溫。此時(shi)拋光(guang)時(shi)間(jian)在5~10min,也便于控制。
配方 4
本配方(fang)是(shi)不使用三強酸,而是(shi)在pH等于(yu)3~4的范圍(wei)內操作的,有利于(yu)過氧化氫的穩(wen)定,充(chong)分發(fa)揮其拋光(guang)(guang)作用,在工藝流(liu)程中要除(chu)油(常規堿(jian)性除(chu)油去凈為止)和酸洗(xi)(鹽酸100mL/L,加六次(ci)甲基(ji)四胺1g/L,室(shi)溫,15~20min),然后進行(xing)化學(xue)拋光(guang)(guang)。拋光(guang)(guang)后要用碳(tan)酸鈉5g/L溶(rong)液中和20min。
1. 氟(fu)化氫銨
主要是對Fe2+配位成配位離子(Fe2+成[FeF6]3-),在其他成分存在下,氟化氫銨10~14g/L均可使拋光表面光亮如鏡,可選取12g/L。
2. 雙(shuang)氧水
是(shi)強氧(yang)化性的弱酸,實驗拋(pao)光(guang)(guang)溶液的pH為(wei)2~3,恰為(wei)雙氧(yang)水(shui)的穩定(ding)pH.雙氧(yang)水(shui)與氟化氫銨共同作用的結(jie)果使拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果變好(hao)。在雙氧(yang)水(shui)未(wei)加(jia)時(shi),只(zhi)有其他成(cheng)分(fen),表面(mian)無拋(pao)光(guang)(guang)的變化;當加(jia)到20mL/L時(shi),表面(mian)略發(fa)黑;當氧(yang)水(shui)加(jia)到60~140ml/L時(shi),拋(pao)光(guang)(guang)表面(mian)為(wei)光(guang)(guang)亮如鏡。從(cong)成(cheng)本和時(shi)間考慮,取80mL/L為(wei)宜(yi)。
3. 尿素
起(qi)增溶作用(yong),避(bi)免大量氣(qi)泡逸出,使(shi)反應穩定,在(zai)其他成分存在(zai)下,尿素在(zai)8~14g/L時都(dou)可獲得光亮如鏡(jing)的表面(mian)。可選(xuan)取10g/L為宜。
4. 苯甲酸鈉(na)
其在拋光液(ye)中(zhong)起緩蝕作用(yong)。在其他(ta)成分常(chang)規含量下(xia),苯甲酸鈉以0.96g/L為宜。
5. 草酸(suan)
拋(pao)光(guang)液(ye)中沒有草(cao)酸(suan)(suan),鐵不(bu)能充分(fen)溶(rong)解。草(cao)酸(suan)(suan)在(zai)2~4g/L時(shi)均(jun)可使拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)光(guang)亮如鏡,以取3g/L為宜。
6. 十二(er)烷基苯磺(huang)酸鈉
主要起潤濕(shi)作用。在其他成分存在下,十(shi)二烷基苯磺酸鈉0.4~1.0g/L均(jun)可(ke)獲(huo)得(de)光亮(liang)如鏡的拋(pao)光表面(mian)。以選取(qu)0.5g/L為宜。
7. 時間與溫度
拋光(guang)(guang)時間小于(yu)3min,拋光(guang)(guang)效果(guo)不明顯(xian),時間超過15min,拋光(guang)(guang)過度(du),有銹跡(ji)麻坑(keng)出現,一般以(yi)5~10min為好(hao),溫度(du)以(yi)室溫為好(hao),過高,會使(shi)雙氧水和(he)草酸分解,使(shi)拋光(guang)(guang)液失(shi)效。故最好(hao)是(shi)現用現配,失(shi)效后重配。
配(pei)方(fang) 5
也(ye)是(shi)在常溫下使用雙氧水(shui)和(he)鹽(yan)酸并加(jia)(jia)有(you)自制(zhi)的添加(jia)(jia)劑(ji),加(jia)(jia)水(shui)各占1/4質量分(fen)數。也(ye)可獲得(de)較好的光亮效(xiao)果(guo)。
1. 雙氧水
拋光液光亮的形成效果是依靠適量的雙氧水在溶液中產生Fe3+,形成黏性膜,以達到光亮效果。雙氧水含量過高,會加速Fe2+向Fe3+的轉化,使黏性膜轉弱或消失,使不銹鋼表面溶解加快,造成過腐蝕,使光亮度降低。雙氧水的用量為30~50mL。
2. 鹽酸
鹽酸用量在10mL之內時,化學溶解作用較小,產生的Fe2+少,因而轉化成Fe3+的數量也較少,不能滿足拋光所需形成黏性膜的要求,拋光效果較差。當鹽酸用量超過20mL后,拋光效果較好。但超過30mL后,失重較多,使拋光成本增加。故其用量以20~30mL為好。
3. 添加劑
為一種易溶(rong)于水的(de)無機(ji)物,其陰離(li)子(zi)能與從不銹鋼中溶(rong)解出來(lai)的(de)鐵離(li)子(zi)、鎳離(li)子(zi)、鉻離(li)子(zi)絡合,從而(er)控制和穩定腐蝕化學反(fan)應,并形成拋光所要求(qiu)的(de)黏(nian)性(xing)膜。在(zai)基(ji)礎配方:雙(shuang)氧(yang)水20~30mL、鹽酸20~30mL、水20~30mL、添加(jia)劑的(de)用量在(zai)20~30mL時(shi),光亮效果最好。添加(jia)劑量達到(dao)40mL時(shi),光亮作用反(fan)而(er)下降,且(qie)腐蝕失重迅速上升。
4. 水(shui)
水(shui)的用(yong)量(liang)應(ying)控制在20~30mL,水(shui)量(liang)過(guo)高,表面(mian)(mian)光亮效果下(xia)降;水(shui)量(liang)過(guo)低(di),表面(mian)(mian)雖(sui)光亮但不均勻(yun),且腐(fu)蝕失重較大,拋光成本增加。故水(shui)量(liang)也應(ying)嚴格控制。
配方 6
本拋光液適用于304不(bu)銹(xiu)鋼(0Cr18Ni9).
1. 磷酸
既起溶(rong)解作用,又(you)形(xing)成不溶(rong)性磷酸(suan)(suan)鹽(yan)轉(zhuan)化膜(mo),使(shi)出現的(de)(de)微觀表面凸出峰面優先溶(rong)解而達到(dao)光(guang)亮效果,其(qi)最佳含量為110mL/L.含量過低,抑制不了鹽(yan)酸(suan)(suan)和(he)硝酸(suan)(suan)的(de)(de)過溶(rong)解,使(shi)表面無光(guang)澤(ze);其(qi)含量過高,使(shi)磷酸(suan)(suan)膜(mo)太厚(hou),抑制溶(rong)解反應的(de)(de)進行,從而導致氧化皮難以(yi)除去,不產(chan)生(sheng)新的(de)(de)光(guang)潔表面。
2. 硝酸(suan)
其(qi)含(han)量(liang)過(guo)低,拋光面粗糙發灰、麻點(dian);含(han)量(liang)過(guo)高,不銹鋼表面易形(xing)成鈍(dun)化膜,從而使光亮(liang)度下(xia)降,并產(chan)生(sheng)大量(liang)酸霧。其(qi)最佳(jia)含(han)量(liang)為60mL/L。
3. 鹽酸
起溶解作(zuo)用(yong)。其最佳含(han)量(liang)為140mL/L,含(han)量(liang)過低,溶解速(su)率慢;含(han)量(liang)過高,溶解腐(fu)蝕加劇,都得不到滿(man)意的效果。
4. 添加劑共有三(san)種,即(ji)LBXQ-10A(開缸(gang)劑)LBXQ-10B(光亮(liang)劑)和LBXQ-10C(輔助光亮(liang)劑),由濟南(nan)市山東省(sheng)機械設計研究院(yuan)研制。需(xu)要者可(ke)向該研究院(yuan)購(gou)買。三(san)種添加劑的作(zuo)用(yong)如下:
①. A劑 又稱(cheng)開缸劑
主(zhu)要作用是對(dui)新(xin)配拋光(guang)液起老化(hua)作用,促使磷酸鹽轉(zhuan)化(hua)膜的(de)形(xing)成(cheng),從(cong)而抑制磷酸對(dui)金屬的(de)過溶解作用。新(xin)配拋光(guang)液添加(jia)5~6g/L即可(ke)。
②. B劑 又稱光亮(liang)劑
含多(duo)元醇、緩(huan)蝕劑(ji)、酚黃(huang)、無機鹽等(deng)成分(fen),以40mL/L為佳。含量(liang)(liang)過低(di)(di),光亮效果(guo)差,在補(bu)加光亮劑(ji)后,如再(zai)次拋(pao)光時(shi),先(xian)將(jiang)返工件在15%鹽酸內(nei)放置數分(fen)鐘(zhong)后再(zai)拋(pao)光,含量(liang)(liang)過高,會降低(di)(di)拋(pao)光速率。
③. C劑 又稱輔助光亮劑
含(han)有多種(zhong)表面活性(xing)劑(ji),其主要作用是與光(guang)亮劑(ji)協同,保證不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面潔(jie)凈(jing)光(guang)亮,抑(yi)制不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面產生灰膜,C劑(ji)還有防止酸霧(wu)逸出的作用。以10mL/L為佳(jia)。
5. 溫度(du)
拋光液溫度以(70±5)℃為宜。溫度過低,拋光溶解反應速率緩慢,不銹鋼表面氧化皮難以除去,拋光效果差。溫度過高,拋光反應太快,不易控制,能耗較高。硝酸、鹽酸易分解外逸,致使污染環境,又降低拋光液有效成分。化學拋光是放熱反應,其釋放熱量與拋光載荷有關,即拋光件表面積與拋光液體積之比有關,即載荷愈大,其釋放熱量愈大。化學拋光所釋放的熱量要大于拋光槽所散失的熱量及工件帶走的熱量,因此,在拋光時不僅要停止加熱,還要進行冷卻。可選用聚四氟乙烯管、鈦管,起始時作為蒸氣加熱管,拋光溫度上升時又可通人冷卻液作為降溫冷卻管,以控制拋光液的溫度不超過80℃.為了使拋光液具有一定的壽命,根據處理工件面積(㎡)來計算槽液體積,用于304類型不銹鋼,每升可拋光0.5㎡.當用于1Cr18Ni9Ti不銹鋼,拋光時間采用2min,其使用壽命長達1.2m/L.因此,適當大的體積而較低的載荷,使拋光液的溫度比較穩定,使用拋光液的周期(壽命)也較長,溶液拋光載荷應控制。如1個日處理量1Cr18Ni9Ti不銹鋼為100m2的拋光量,則日耗體積為83L,如要使使用壽命為3天,則:100㎡÷1.2㎡/L×3d=250L。如拋光304、316不銹鋼,壽命可延長一倍。
6. 時間
拋光(guang)(guang)時間(jian)取決于(yu)不銹(xiu)鋼的表(biao)面狀(zhuang)況。一般情(qing)況下(xia)(xia)以2~5min為宜,即可(ke)獲(huo)得非常光(guang)(guang)亮的鏡面光(guang)(guang)潔度。時間(jian)少于(yu)2min,拋光(guang)(guang)效果不理想,時間(jian)過(guo)長,多于(yu)5min,易產(chan)生過(guo)腐(fu)蝕。新配的拋光(guang)(guang)液(ye),各種(zhong)成分均(jun)處于(yu)上限(xian)(xian),時間(jian)可(ke)取上限(xian)(xian)2min.如果拋光(guang)(guang)一段時間(jian)后,各成分會消耗至(zhi)(zhi)下(xia)(xia)限(xian)(xian),時間(jian)可(ke)適(shi)當延(yan)長至(zhi)(zhi)下(xia)(xia)限(xian)(xian)(<5min).各成分低于(yu)下(xia)(xia)限(xian)(xian),則(ze)可(ke)適(shi)當調(diao)整或更換。
7. 工藝(yi)流程
拋(pao)(pao)光(guang)(guang)表面(mian)在拋(pao)(pao)光(guang)(guang)前務必(bi)進行(xing)化(hua)(hua)學(xue)去油(you),可采(cai)用常規(gui)的堿性化(hua)(hua)學(xue)除油(you)溶液(ye)在常溫或中溫中除油(you),將表面(mian)除盡油(you)漬(zi)和其(qi)他污物后(hou)經流(liu)動水清洗后(hou)即(ji)可進行(xing)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)。化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)屬(shu)強(qiang)酸性,要用流(liu)動水立即(ji)沖洗凈,然后(hou)進行(xing)中和,用2%碳(tan)酸鈉溶液(ye)浸洗,然后(hou)用熱水清洗,如(ru)果需要長(chang)期保存,還要進行(xing)化(hua)(hua)學(xue)鈍化(hua)(hua),再冷(leng)水清洗,最后(hou)烘干(gan)。
配方(fang) 7
本(ben)配方可(ke)適(shi)用于(yu)69111不銹鋼(gang)零(ling)件的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang),表面(mian)被拋(pao)(pao)光(guang)溶液浸蝕和(he)整平,獲得(de)比較(jiao)光(guang)亮的(de)表面(mian)。69111不銹鋼(gang)是屬(shu)于(yu)半奧氏(shi)體(ti)沉淀不銹鋼(gang),由于(yu)它易(yi)于(yu)加(jia)(jia)工(gong)成型,且經冷(leng)作硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)時效處理能獲得(de)優(you)良(liang)的(de)機械性(xing)能,且具有優(you)良(liang)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學穩定性(xing)。為(wei)了有效地去除(chu)加(jia)(jia)工(gong)過(guo)(guo)程如冷(leng)沖(chong)壓中(zhong)產生的(de)毛刺、機械劃傷,應力層(ceng)加(jia)(jia)熱處理過(guo)(guo)程中(zhong)生成的(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物等(deng),改善表面(mian)粗糙度,本(ben)配方的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)工(gong)藝(yi)效能高(gao),成本(ben)低、操作簡(jian)單,有較(jiao)高(gao)的(de)拋(pao)(pao)光(guang)速率,拋(pao)(pao)光(guang)溶液具備一(yi)定的(de)致鈍性(xing),以保證零(ling)件基體(ti)不易(yi)產生過(guo)(guo)腐蝕和(he)大量滲氫(qing),同時還具備高(gao)的(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)學穩定性(xing)、較(jiao)小的(de)溫度波動(dong)和(he)一(yi)定的(de)黏度等(deng)性(xing)能。
1. 預(yu)處(chu)理
化(hua)學(xue)拋光前(qian)零件必須認(ren)真(zhen)地在(zai)(zai)堿性化(hua)學(xue)除油溶液(ye)(氫氧(yang)化(hua)鈉(na)(na)20~30g/L,碳酸鈉(na)(na)30~40g/L、磷酸三鈉(na)(na)30~40g/L,OP-10乳化(hua)劑3~5g/L)中,溫(wen)度60~80℃、時間10~15min徹底除去(qu)表面(mian)油污,使表面(mian)潔凈(jing),然后(hou)在(zai)(zai)流動水洗凈(jing)后(hou),將(jiang)零件在(zai)(zai)30%~50%的鹽酸中預浸蝕1min,這是為了延長化(hua)學(xue)拋光溶液(ye)的使用壽命(ming)。
2. 化學拋光
小(xiao)零件可(ke)放在塑料籃子內(nei)、大零件可(ke)用尼龍繩吊掛,以減少對化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)溶液(ye)中(zhong)(zhong)金屬(shu)離子的(de)積累(lei),避免化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)溶液(ye)過早老(lao)化(hua)(hua)。當(dang)化(hua)(hua)拋(pao)液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)金屬(shu)離子如(ru)Fe2+為50g/L、三價鉻(ge)為Cr3+20g/L時,表(biao)明拋(pao)光(guang)溶液(ye)已(yi)老(lao)化(hua)(hua),只能(neng)全(quan)換(huan)或(huo)部分更換(huan),才能(neng)確保(bao)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)正常進行。在老(lao)化(hua)(hua)之前(qian),化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)進行中(zhong)(zhong),鹽酸(suan)、硝酸(suan)消(xiao)耗較多,應及(ji)時補充至(zhi)工(gong)藝范圍(wei)內(nei)。
3. 溫度
可(ke)在室(shi)溫(wen)(wen)下操作,溫(wen)(wen)度在25℃為(wei)宜。開始拋光(guang)時(shi)溫(wen)(wen)度偏低,化學(xue)拋光(guang)速率(lv)慢(man)。冬季(ji)溫(wen)(wen)度過(guo)低,易使零(ling)件(jian)(jian)表面(mian)致(zhi)鈍面(mian)停止化學(xue)拋光(guang)的進行(xing),此時(shi)應(ying)用鹽酸(suan)溶(rong)液活化零(ling)件(jian)(jian)表面(mian)后才可(ke)繼續進行(xing)化學(xue)拋光(guang)。當(dang)溫(wen)(wen)度升高時(shi) 化學(xue)拋光(guang)速率(lv)明顯加快(kuai)。化學(xue)拋光(guang)是個(ge)放熱反應(ying),溫(wen)(wen)度會持(chi)續上(shang)升,操作中會放出鹽酸(suan)白色蒸氣和(he)氧化氯(lv)棕(zong)色氣體(ti)(ti),基(ji)體(ti)(ti)金(jin)屬以高價離(li)子(zi)形式溶(rong)解,產生(sheng)過(guo)腐蝕現象(xiang),導致(zhi)零(ling)件(jian)(jian)報(bao)廢(fei),故應(ying)采取降(jiang)溫(wen)(wen)措施,暫停工作。
4. 后處理
零件(jian)經(jing)化學拋(pao)光后,需經(jing)流動水清洗干凈,并在5%的碳酸(suan)鈉水溶液中進行中和,除(chu)去(qu)表(biao)面帶(dai)有(you)的酸(suan)跡。實踐檢驗,69111不銹鋼(gang)零件(jian)化學拋(pao)光去(qu)除(chu)量(liang)為1~5μm,一般不會造(zao)成超差。本工藝(yi)工效高,操作方便,溶液穩(wen)定,成本低,適用于(yu)形狀復雜的零件(jian)。
配(pei)方 8
本(ben)配方(fang)為高性能環(huan)保不銹鋼拋光(guang)劑,拋光(guang)后工件表面可達到(dao)鏡面光(guang)亮(liang)效(xiao)果,且廢水處理(li)簡單,處理(li)后對環(huan)境(jing)無污染。
1. 磷酸
主要(yao)增加拋光(guang)液黏度,在不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面形成(cheng)黏性膜和(he)鈍化膜,可(ke)使不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面達到平整和(he)拋光(guang)功效(xiao)。其(qi)含(han)量低只(zhi)有腐蝕作用,其(qi)含(han)量過高,表面鈍化,達不(bu)到拋光(guang)目的。磷(lin)酸含(han)量控制在250~340g/L時,拋光(guang)效(xiao)果最佳。
2. 鹽酸
主要起溶(rong)解(jie)作用(yong)(yong)。單(dan)獨的鹽酸(suan)對不銹鋼不起溶(rong)解(jie)作用(yong)(yong),與硝酸(suan)等相(xiang)結合才有(you)溶(rong)解(jie)能(neng)力。鹽酸(suan)在290~360g/L之間,表面(mian)拋光均勻,光亮度高(gao)(gao);其含(han)(han)量高(gao)(gao),腐蝕增(zeng)大(da);含(han)(han)量低,腐蝕降(jiang)低。
3. 冰醋酸
為(wei)弱(ruo)腐劑(ji),與鹽酸(suan)共同起(qi)腐蝕作用,降低溶液(ye)的(de)腐蝕能(neng)力,使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼表面腐蝕均勻。使(shi)用硫酸(suan)代替冰醋酸(suan)、拋光均勻程度稍差(cha)。冰醋酸(suan)含量(liang)高低對拋光效果(guo)影響不(bu)大(da),為(wei)了節約成本,一般控制在150~240g/L為(wei)宜。
4. 硝酸鈉
為強氧化劑(ji),在拋(pao)光液(ye)中代(dai)替硝酸(suan),使用(yong)(yong)比較方便。其作用(yong)(yong)是溶解表(biao)面形(xing)成的鈍化膜,對表(biao)面有增光作用(yong)(yong)。以120~150g/L較好。含量(liang)(liang)高(gao),反(fan)應速率(lv)快,生產(chan)效率(lv)高(gao),但(dan)不易控制。含量(liang)(liang)低,速度慢,效果較差。
5. 復合表面活(huo)性劑
復(fu)合(he)(he)(he)表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)是(shi)由多種(zhong)表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)及其他(ta)有(you)(you)(you)特(te)效(xiao)(xiao)成(cheng)分的(de)(de)(de)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)經過實驗(yan)而組成(cheng)的(de)(de)(de),控(kong)制方便,添(tian)(tian)加(jia)簡單,能有(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)地提高拋光(guang)(guang)效(xiao)(xiao)果。其添(tian)(tian)加(jia)量在(zai)10~15g/L,工(gong)件要求達到(dao)鏡(jing)面或近似鏡(jing)面效(xiao)(xiao)果時添(tian)(tian)加(jia)量可增加(jia)到(dao)20g/L。復(fu)合(he)(he)(he)表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的(de)(de)(de)組成(cheng):起(qi)光(guang)(guang)亮作用(yong)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)機胺(an)(an)、明膠(jiao)、苯甲酸(suan)(suan)、水(shui)楊酸(suan)(suan)、磺酸(suan)(suan)和(he)各種(zhong)苯二(er)(er)酚(fen)等(deng)(deng),添(tian)(tian)加(jia)量為(wei)3~5g/L;起(qi)黏度調節作用(yong)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)丙(bing)二(er)(er)醇、纖維素醚和(he)聚乙(yi)二(er)(er)醇等(deng)(deng),添(tian)(tian)加(jia)量為(wei)5~10g/L;起(qi)緩(huan)蝕作用(yong)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)六亞甲基四(si)胺(an)(an)、若丁(ding)、有(you)(you)(you)機胺(an)(an)等(deng)(deng),添(tian)(tian)加(jia)量為(wei)0.1%~1.0%;起(qi)消泡(pao)作用(yong)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)磷酸(suan)(suan)三丁(ding)酯、二(er)(er)甲基硅油和(he)醇類物(wu)質,添(tian)(tian)加(jia)量為(wei)0.01%~0.1%.總之,復(fu)合(he)(he)(he)表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)可以在(zai)工(gong)件面產生吸附黏膜,增強浸潤效(xiao)(xiao)果,而且起(qi)緩(huan)蝕、增光(guang)(guang)、消泡(pao)等(deng)(deng)作用(yong),可使反應平(ping)穩(wen)的(de)(de)(de)進行。
6. 溫度
化學拋光(guang)的(de)(de)反(fan)(fan)應速(su)率同(tong)溶液溫度(du)(du)幾(ji)乎(hu)呈正比,溫度(du)(du)越(yue)(yue)高,對(dui)材料(liao)的(de)(de)溶解能力越(yue)(yue)強,反(fan)(fan)應速(su)率越(yue)(yue)快(kuai),當溫度(du)(du)低(di)于50℃,反(fan)(fan)應速(su)率非常慢,幾(ji)乎(hu)無拋光(guang)作用。溫度(du)(du)在75~85℃為(wei)宜(yi)。
7. 攪拌
在拋光(guang)(guang)過程中,表面會產(chan)生許多氣(qi)泡,若(ruo)不進行攪(jiao)拌,工件(jian)凹部和內側由(you)于氣(qi)泡滯留,產(chan)生拋光(guang)(guang)不均(jun)勻,出(chu)現(xian)過腐蝕、條紋狀拋光(guang)(guang)表面。若(ruo)攪(jiao)拌速率(lv)過快,使泡沫增高(gao),溶液有效高(gao)度降低(di),工件(jian)局部在泡沫中拋光(guang)(guang),影響整體表面拋光(guang)(guang)效果(guo)。實(shi)踐證明,攪(jiao)拌采用移動的方式(shi),以8~12次/min為宜。
8. 化學(xue)拋光(guang)工藝流程
化學(xue)除(chu)(chu)油(磷酸(suan)3kg、無水(shui)(shui)檸檬(meng)酸(suan)4kg,甲基(ji)(ji)乙(yi)基(ji)(ji)酮(tong)3kg),OP-10(辛基(ji)(ji)酚(fen)聚氧乙(yi)烯醚(mi)2kg,水(shui)(shui)88kg)→流(liu)(liu)動(dong)(dong)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→浸蝕(奧氏體適(shi)用(yong):硫酸(suan)150~180g/L,硝(xiao)酸(suan)鈉40~50g/L,氯化鈉10~20g/L,溫度60~80℃,時(shi)間(jian)5~8min;若為(wei)馬氏體適(shi)用(yong):硝(xiao)酸(suan)140~150mL/L,磷酸(suan)100~120mL/L,室溫,時(shi)間(jian)5~10min;表(biao)面若殘留有含碳灰渣(zha),可用(yong)超聲波去(qu)除(chu)(chu)或(huo)用(yong)硫酸(suan)30~50g/L,鉻酐(gan)80~100g/L,氯化鈉2~4g/L,室溫處理(li)5~10min)→流(liu)(liu)動(dong)(dong)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)→化學(xue)拋光(guang)。
配(pei)方 9
這是以(yi)雙氧水和草酸配合的不(bu)銹鋼(gang)化學拋(pao)(pao)光劑(ji),硫酸含量(liang)為(wei)0.1g/L,僅起(qi)(qi)著調整(zheng)酸度(du)的作(zuo)用。十二烷基(ji)苯磺酸鈉起(qi)(qi)潤濕作(zuo)用,使(shi)拋(pao)(pao)光均勻。加(jia)溫(wen)至50℃,以(yi)提高拋(pao)(pao)光速率。本拋(pao)(pao)光液采用無(wu)毒物質作(zuo)為(wei)主(zhu)要(yao)成(cheng)分,牟培興曾用此(ci)液作(zuo)為(wei)手表(biao)軸齒化學拋(pao)(pao)光工(gong)藝實(shi)驗作(zuo)了總結。
配方 10
本(ben)配方均不含各種強酸(suan),解決廢水(shui)排放(fang)、環境污染和處理成本(ben)高的(de)(de)問(wen)題(ti),所獲得的(de)(de)表面光(guang)亮(liang)度為一般。通過(guo)加溫和延(yan)長時間可提高亮(liang)度。

