電化學(xue)拋光溶(rong)液的組(zu)成及工藝條件(jian)見表3-3。
電化學拋光溶液的(de)組成和工藝(yi)條件對拋光的(de)影響
配方(fang) 1
見表(biao)3-3,用(yong)雙極(ji)(ji)性電化學拋(pao)光(guang)法對不(bu)銹鋼(gang)杯內壁(bi)進(jin)行拋(pao)光(guang),可(ke)以得(de)(de)到理想(xiang)的(de)拋(pao)光(guang)效(xiao)果,解決了采用(yong)傳統(tong)的(de)電化學拋(pao)光(guang)法拋(pao)光(guang)不(bu)銹鋼(gang)內壁(bi)存在陰(yin)極(ji)(ji)安裝困難而易短路,可(ke)能會使(shi)得(de)(de)工件(jian)被擊(ji)穿(chuan)的(de)問(wen)題,采用(yong)雙極(ji)(ji)性電化學拋(pao)光(guang)工藝,工件(jian)不(bu)與電源的(de)電極(ji)(ji)相連,使(shi)得(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)工件(jian)內壁(bi)完成拋(pao)光(guang)。
1. 雙極(ji)性(xing)電(dian)化學拋(pao)光原理。雙極(ji)性(xing)電(dian)化學拋(pao)光原理圖見圖3-11
楊(yang)建(jian)橋教授首先采用了(le)雙(shuang)極(ji)(ji)(ji)性電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)裝置,結構示意圖見圖3-12。工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)不與(yu)電(dian)鍍(du)電(dian)源的(de)(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)相連,不銹(xiu)鋼工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)處于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)與(yu)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間(jian)(jian),面(mian)對陰(yin)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)是(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)內壁(bi),面(mian)對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)是(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)外壁(bi)。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)與(yu)陰(yin)極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)通(tong)路被(bei)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)阻斷(duan),必須(xu)從工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)“穿過”,形成電(dian)流(liu)(liu)回(hui)路。當電(dian)流(liu)(liu)到(dao)達工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)時,導電(dian)過程就由溶液中(zhong)的(de)(de)離子(zi)導電(dian)轉化(hua)為工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)金(jin)屬中(zhong)的(de)(de)電(dian)子(zi)導電(dian)、工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)發(fa)生(sheng)(sheng)電(dian)子(zi)得失的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying),從而使電(dian)流(liu)(liu)導通(tong)。在工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)與(yu)溶液接觸的(de)(de)兩個界(jie)面(mian)上都有(you)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)(sheng),工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)面(mian)向陰(yin)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)一側(不銹(xiu)鋼內壁(bi))是(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)出的(de)(de)界(jie)面(mian),發(fa)生(sheng)(sheng)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying),完成拋(pao)(pao)光(guang)(guang),而工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)面(mian)向陽(yang)極(ji)(ji)(ji)一側,即不銹(xiu)鋼外壁(bi)是(shi)(shi)電(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)人的(de)(de)界(jie)面(mian),發(fa)生(sheng)(sheng)還原反(fan)(fan)應(ying),無拋(pao)(pao)光(guang)(guang)作用。
2. 拋(pao)光工藝
①. 拋光液配置
首先(xian)加(jia)入(ru)水,然后(hou)在攪(jiao)拌下慢慢加(jia)入(ru)磷酸,再加(jia)入(ru)硫酸,最后(hou)加(jia)入(ru)鉻酐(gan),至完全溶解。
②. 添加劑
加入(ru)少量添加劑可改善電拋光(guang)溶液的性能,起(qi)(qi)緩蝕作(zuo)用(yong)(yong)的有羥基、羧基類(lei),起(qi)(qi)整(zheng)平作(zuo)用(yong)(yong)的有氨基及(ji)環烷烴類(lei)(有甘油(you)、明膠),起(qi)(qi)光(guang)亮(liang)作(zuo)用(yong)(yong)的有糖(tang)(tang)類(lei)及(ji)其(qi)他雜環類(lei)(如淀粉(fen)、糖(tang)(tang)精等),它(ta)們相(xiang)互匹配(pei),起(qi)(qi)到協同作(zuo)用(yong)(yong)。
③. 溫(wen)度
溫度較(jiao)低時,拋(pao)光速率較(jiao)慢,溫度過高時,零件(jian)拋(pao)光后表面(mian)有(you)云霧狀膜,可在3%硝酸溶液中(zhong)浸亮。
④. 補充
若表面拋(pao)光后(hou)不光亮時,可(ke)按硫酸:磷酸=8:1(體(ti)積比(bi))補加拋(pao)光液。
⑤. 拋光(guang)(guang)后仔細清(qing)洗,以防殘(can)留(liu)拋光(guang)(guang)液腐蝕杯壁。
配方 2
現代電(dian)(dian)路(lu)(lu)板(ban)表面(mian)貼裝技(ji)術(shu)(shu)(SMT),實現電(dian)(dian)子(zi)產(chan)品組裝的(de)(de)(de)高(gao)密度(du)、高(gao)可靠性、小(xiao)型化(hua)(hua)(hua)、低成本和(he)生(sheng)產(chan)自動化(hua)(hua)(hua)。SMT激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)模板(ban)是由計算機(ji)設計出(chu)(chu)的(de)(de)(de)各(ge)種電(dian)(dian)子(zi)產(chan)品線路(lu)(lu)圖,通(tong)過激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)機(ji)在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)片上打出(chu)(chu)點狀(zhuang)、條狀(zhuang)的(de)(de)(de)孔(kong)洞(dong),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)模板(ban)尺(chi)寸大(da)、壁(bi)薄,對其拋(pao)光(guang)(guang)(guang)要(yao)求(qiu)為(wei)變(bian)(bian)(bian)形小(xiao),孔(kong)壁(bi)光(guang)(guang)(guang)滑(hua),腐蝕量(liang)小(xiao)于0.005mm.經激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切(qie)割(ge)后的(de)(de)(de)模板(ban)孔(kong)隙在顯微鏡(jing)下能觀(guan)察到0.02mm的(de)(de)(de)毛刺,應采(cai)用電(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)(shu)去(qu)除毛刺,并保持(chi)SMT激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)模板(ban)孔(kong)壁(bi)光(guang)(guang)(guang)滑(hua),處(chu)理(li)(li)后不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)片厚度(du)均勻,尺(chi)寸差在0.005mm范圍內,達到表面(mian)光(guang)(guang)(guang)亮,必須解決處(chu)理(li)(li)過程(cheng)中控制尺(chi)寸變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)和(he)達到光(guang)(guang)(guang)亮之間相互矛盾的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)問題。目前國內外(wai)采(cai)用的(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)技(ji)術(shu)(shu)中,鋼(gang)板(ban)面(mian)積(ji)大(da),特別薄(在0.1mm以(yi)下)的(de)(de)(de)精密件作電(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)處(chu)理(li)(li)尚無先例。原因為(wei):一(yi)方(fang)面(mian),拋(pao)光(guang)(guang)(guang)處(chu)理(li)(li)電(dian)(dian)流密度(du)過高(gao),造成尺(chi)寸變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)較大(da),不(bu)適用于對尺(chi)寸變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)要(yao)求(qiu)嚴格(ge)的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)精密制品;另一(yi)方(fang)面(mian),光(guang)(guang)(guang)潔度(du)要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)溶(rong)(rong)液(ye)大(da)多含有鉻離子(zi),溶(rong)(rong)液(ye)易老化(hua)(hua)(hua)。本配方(fang)為(wei)無鉻精密電(dian)(dian)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)溶(rong)(rong)液(ye)。
1. 工藝流程
電解除油→水洗→去毛刺(ci)處理→水洗→精密電拋光(guang)→水洗→鈍化(hua)→水洗→干燥。
①. 除(chu)油(you)
氫氧(yang)化鈉20g/L,碳酸(suan)鈉30g/L,碳酸(suan)三鈉15g/L.
②. 去毛刺(ci)處理
磷(lin)酸40g/L,硫酸10g/L,烏(wu)洛托品1~2g/L,電(dian)解時間 5min,常溫(wen)電(dian)流(liu)密度(du)5~10A/d㎡.雙面腐蝕量0.001~0.002mm,呈灰色。小毛刺除去,大毛刺尺寸明顯減(jian)少。
③. 電拋光 見配(pei)方2。
④. 鈍化
硝酸20%,重鉻酸鉀2.5g/L,時間10min,室溫(wen),取出(chu)水洗吹干。
2. 工藝(yi)參(can)數
①. 添加劑
a. 整平劑
在(zai)溫(wen)度(du)60~65℃,拋(pao)光(guang)時間1min下,整平(ping)劑含量(liang)對拋(pao)光(guang)腐蝕量(liang)的(de)影響見(jian)圖3-13。
由(you)圖3-13可知,整(zheng)(zheng)平劑的最佳含量為15g/L.整(zheng)(zheng)平劑中包含1.5g/L糖(tang)精,為黃色黏稠液,其研制(zhi)可向沈(shen)陽工業(ye)大學理(li)學院孫雅(ya)茹、姚(yao)思童、徐炳(bing)輝咨詢。
b. 促進劑
為(wei)(wei)了提高溶液的導電性,加入硫(liu)酸銨作(zuo)為(wei)(wei)促進劑,其量以(yi)1min達到光亮為(wei)(wei)準,加入量為(wei)(wei)35g/L。導電鹽的選擇應不(bu)能包含影響(xiang)拋光質量的金屬離子(zi)。
②. 電(dian)流密度
電流密度低(10~20A/dm2),金屬處于活化狀態,拋光表面發生浸蝕,化學溶解比電化學溶解占優勢,工件暗灰不光亮。電流密度過高(30~40A/dm2),氧氣泡劇烈析出,工件表面發生過熱,溶解尺寸加快(0.007mm),孔隙處有細條紋,降低拋光均勻性。當電流密度為25A/d㎡時,溶液少量起泡,表面光亮均勻,試片雙邊減薄尺寸<0.005mm。
③. 溫度
電(dian)流密度25A/d㎡時(shi),溫度低(di),常(chang)溫時(shi)表面暗灰,升至(zhi)50℃時(shi)表面銀灰,腐(fu)蝕量(liang)小(xiao)(0.003~0.004mm/min).溫度60~75℃時(shi),鋼(gang)片光亮(liang),尺寸(cun)減薄達(da)到要求。
④. 時間
在(zai)電流密度25A/d㎡,溫度65℃,拋光時(shi)間與雙邊腐蝕量的關(guan)系曲線見圖3-14。
由圖3-14可見,拋(pao)光(guang)1min,雙(shuang)邊腐蝕(shi)量(liang)在0.004mm以內,表(biao)面均勻光(guang)亮,孔壁光(guang)滑(hua),無毛(mao)刺。
配(pei)方 3
這(zhe)里介紹上(shang)海利爾應(ying)用化學(xue)研究所提供(gong)的(de)(de)(de)LE-14不銹(xiu)鋼(gang)電(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑,可使用他們的(de)(de)(de)這(zhe)種拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑加上(shang)由磷酸(suan)(suan)300mL/L和硫酸(suan)(suan)450mL/L的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)液,可對奧(ao)氏體(ti)和馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在50~70(60)℃,電(dian)(dian)壓10~13(12)V、時間2~5min內都有鏡面拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)效果。在生(sheng)產過程(cheng)中(zhong)需保(bao)(bao)持(chi)二酸(suan)(suan)含量和LE-14拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)劑濃度(du)(du),否(fou)則(ze)影響光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)(du)。因此,工(gong)件(jian)在進(jin)出槽時,不可將(jiang)水帶(dai)入拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)槽中(zhong),否(fou)則(ze)槽液變稀,影響光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)(du)。此外,工(gong)件(jian)在拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)前應(ying)先進(jin)行除(chu)(chu)油,清洗干(gan)凈。工(gong)件(jian)在一般情況下,可以不必進(jin)行除(chu)(chu)銹(xiu)處理(li)。在工(gong)作(zuo)時溶液會升溫,應(ying)注意工(gong)作(zuo)液的(de)(de)(de)溫度(du)(du),可適當控制處理(li)時間,以保(bao)(bao)持(chi)溫度(du)(du)不超過(50~70℃).在拋(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)過程(cheng)中(zhong)會產生(sheng)沉淀物,應(ying)定(ding)期棄去槽中(zhong)沉淀物,如磷酸(suan)(suan)與硫酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)金屬(shu)化合物,并(bing)適量保(bao)(bao)持(chi)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)濃度(du)(du)。
配方 4
采(cai)用重(zhong)鉻(ge)酐(gan)、加入少量的(de)高分(fen)子聚乙二醇的(de)磷酸-硫酸體系,在低電流、較(jiao)高溫度(du)下拋光,獲得光亮如鏡的(de)效(xiao)果。溫度(du)對(dui)表面(mian)光亮度(du)起(qi)決(jue)定性(xing)作用。電流密(mi)度(du)、電力線(xian)分(fen)布(bu)均勻性(xing)、溶液組成、極板間距對(dui)拋光質量有(you)重(zhong)要影響,富鉻(ge)鈍化(hua)膜大大提高了不銹鋼表面(mian)的(de)耐蝕性(xing)能。
1. 電(dian)拋光原理(li)
不銹鋼(gang)工件作陽極(ji)(ji),同樣大(da)(da)小的(de)鉛(qian)板作陰極(ji)(ji),施(shi)加電壓,首先在(zai)陰極(ji)(ji)產生氫氣(qi)泡,隨(sui)著電流不斷(duan)加大(da)(da),氣(qi)泡大(da)(da)量(liang)產生,由于來不及破裂,于是向陽極(ji)(ji)擴(kuo)散,當達到(dao)一定電流時,氣(qi)泡充滿整個(ge)液(ye)面,同時,陽極(ji)(ji)也產生少量(liang)氧(yang)氣(qi)泡。通電后溶(rong)液(ye)和兩極(ji)(ji)表面產生阻(zu)抗。按6V、10A計(ji)算,將有60W熱(re)量(liang)產生,即使(shi)停止加熱(re),溶(rong)液(ye)溫度也逐漸升高,到(dao)達90℃時,產生熱(re)量(liang)和散失熱(re)量(liang)平衡,溶(rong)液(ye)溫度維持(chi)在(zai)75~95℃。
不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)拋光(guang)包括平滑(hua)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)(he)光(guang)澤化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)兩方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。平滑(hua)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)(he)黏(nian)稠(chou)液(ye)體(ti)膜(mo)(mo)密切相(xiang)關,而光(guang)澤化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)(he)固體(ti)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生相(xiang)關,見圖3-15 I-U變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)。由I-U變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)曲線(xian)可知,AB段(duan)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)不(bu)能有(you)效(xiao)地(di)保護酸對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕,而CD段(duan)電(dian)流過大(da),造成(cheng)(cheng)不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)加速(su)溶解(jie),在BC段(duan),陽極表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)溶解(jie),金屬(shu)(shu)離(li)子(zi)不(bu)斷進入附近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶液(ye)中,由于金屬(shu)(shu)離(li)子(zi)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率大(da)于向(xiang)溶液(ye)擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率,受到(dao)擴(kuo)散(san)作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制,于是(shi)(shi)在金屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)(he)(he)電(dian)解(jie)液(ye)之間形成(cheng)(cheng)一層黏(nian)稠(chou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)鹽液(ye)體(ti)膜(mo)(mo),同(tong)時,鈍化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo)也(ye)有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)。不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)凹凸不(bu)平,凸處(chu)比(bi)凹處(chu)液(ye)體(ti)黏(nian)膜(mo)(mo)薄(bo),濃度差、溫差和(he)(he)(he)電(dian)阻抗要(yao)小些,因而分配(pei)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流大(da)些,凸處(chu)比(bi)凹處(chu)溶解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率要(yao)快,正是(shi)(shi)黏(nian)膜(mo)(mo)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在產(chan)生選(xuan)擇性溶解(jie),到(dao)達平滑(hua)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但(dan)是(shi)(shi)一個平滑(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian),如果人射(she)光(guang)朝多個方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)散(san)射(she),光(guang)亮(liang)度不(bu)高,對(dui)電(dian)拋光(guang)來說,在一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝條件下,被(bei)拋光(guang)工件表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)產(chan)生一層極薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)(mo),使得金屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)溶解(jie)時,結晶不(bu)完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶粒優先溶解(jie),去除拋光(guang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)微觀(guan)不(bu)平,使表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)達到(dao)光(guang)亮(liang)如鏡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。
2. 聚乙二(er)醇和兩極間距對(dui)拋光質量的(de)影響
聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)16g、24g、40g,陰陽極間距1cm、1.5cm、2cm,改變其中(zhong)一個因素(su),重復上述過程。實驗結果(guo)表(biao)明,聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)含(han)(han)量(liang)(liang)為24g,兩極板(ban)間距為1.5cm時,光(guang)亮效(xiao)果(guo)最(zui)好。因為聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)分子量(liang)(liang)很大(da),通電(dian)以后,易和溶液形成(cheng)黏(nian)稠的(de)(de)膜(mo),少量(liang)(liang)的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)能起到(dao)顯著調控(kong)黏(nian)度的(de)(de)作用(yong)。當聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)含(han)(han)量(liang)(liang)過高時,溶液阻(zu)力大(da),溫度上升(sheng)過快(kuai),表(biao)面溶解困難(nan);而聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)含(han)(han)量(liang)(liang)過低,表(biao)面溶解較快(kuai),拋光(guang)不均勻,鈍化膜(mo)較難(nan)形成(cheng),整平效(xiao)果(guo)較差。極板(ban)間距離(li)過近,氫氣(qi)泡(pao)逸出困難(nan),造成(cheng)大(da)量(liang)(liang)氣(qi)泡(pao)覆蓋在表(biao)面;極板(ban)間距離(li)過遠,影響電(dian)流(liu)效(xiao)果(guo)(聚(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)配制成(cheng)18.5%濃度的(de)(de)水溶液,稱取130g,其含(han)(han)量(liang)(liang)為24g)。
3. 拋光對不銹鋼表面的化學組成的影響
從X射線能譜儀(XPS)分析可見,拋光后不銹鋼表面Fe2O3含量減少,Cr2O3 含量增加。拋光后,在不銹鋼表面形成富鉻鈍化膜,大大提高了不銹鋼表面的耐蝕性能。
4. 電力線分布(bu)對拋(pao)光(guang)質量的影響
電(dian)流(liu)密度分(fen)布和拋光液(ye)分(fen)散(san)能力的均(jun)勻(yun)性決(jue)定工件(jian)表面的拋光效果,要(yao)(yao)得到均(jun)勻(yun)拋光面,應根據工件(jian)形狀設計陰極,使工件(jian)表面電(dian)力線分(fen)布盡量均(jun)勻(yun)。在同樣的工藝條(tiao)件(jian)下,圓形比長方形樣品(pin)的電(dian)力線分(fen)布要(yao)(yao)均(jun)勻(yun)些(xie),光亮效果要(yao)(yao)好。
5. 溫度對拋光(guang)質量的影響(xiang)
溫度(du)(du)(du)對提(ti)高(gao)光(guang)(guang)亮度(du)(du)(du)起(qi)決定性作用。有(you)時拋光(guang)(guang)后不銹鋼(gang)表面雖(sui)然不平整,但(dan)拋光(guang)(guang)時只要有(you)足夠的(de)溫度(du)(du)(du),照樣有(you)好的(de)亮度(du)(du)(du)。但(dan)溫度(du)(du)(du)過(guo)高(gao)(40~60℃),使(shi)黏(nian)膜層(ceng)難(nan)以(yi)(yi)維持,溶液對流(liu)加快,電阻減小,甚至(zhi)出現過(guo)拋或腐蝕(shi);溫度(du)(du)(du)過(guo)低,黏(nian)膜層(ceng)黏(nian)度(du)(du)(du)大,傳質較困(kun)難(nan),極(ji)化加大,固體氧化膜難(nan)以(yi)(yi)形成(cheng)(cheng),拋光(guang)(guang)后表面為(wei)霧狀,不光(guang)(guang)亮,模(mo)糊不清(qing)。要根據溶液黏(nian)度(du)(du)(du)、組成(cheng)(cheng),選(xuan)擇適當(dang)的(de)溫度(du)(du)(du)。
6. 結(jie)論
采用無鉻酐,加入少量高(gao)分(fen)(fen)子聚乙(yi)二醇(chun)的磷酸-硫(liu)酸體系溶液(ye),在(zai)低電流、較高(gao)溫度下拋(pao)光,可獲得光亮如鏡的效果。溫度起(qi)決定性作用,而(er)電力緩分(fen)(fen)布(bu)均勻性,溶液(ye)組成、極(ji)板間距有重要影響(xiang)。
配方 5
配方是由天津手表廠和武漢材料保護研究(jiu)所在廠所三(san)結合實(shi)驗小(xiao)組進行(xing)實(shi)驗面獲得(de)成功的。
1. 電(dian)解拋(pao)光(guang)的優點
天津手表(biao)(biao)廠拋(pao)光(guang)(guang)工(gong)(gong)人經生產(chan)實踐(jian)證明,手表(biao)(biao)外(wai)(wai)殼的(de)(de)電(dian)解拋(pao)光(guang)(guang)與手工(gong)(gong)機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)相比,電(dian)解拋(pao)光(guang)(guang)的(de)(de)優點是:表(biao)(biao)殼內外(wai)(wai)色澤(ze)一致,光(guang)(guang)亮(liang)清潔;當機(ji)芯(xin)裝人表(biao)(biao)殼時,在擰(ning)緊(jin)后蓋的(de)(de)過程中(zhong)(zhong),螺紋中(zhong)(zhong)毛刺插入機(ji)芯(xin)的(de)(de)現象大大減少(shao),因而(er)降低(di)了停表(biao)(biao)率(lv);螺紋間配合松滑,能(neng)防止不銹鋼之間咬合時的(de)(de)咬死(si);抗腐蝕性能(neng)強;光(guang)(guang)澤(ze)持久;外(wai)(wai)觀(guan)輪廓(kuo)清晰(xi);更主要(yao)的(de)(de)是減輕工(gong)(gong)人繁重的(de)(de)體力(li)(li)勞(lao)動(dong),提(ti)高生產(chan)率(lv),降低(di)產(chan)品成(cheng)本(ben),節省人力(li)(li)、物力(li)(li)和棉(mian)布(bu)等。但(dan)不足之處,如,由于公差配合的(de)(de)關系,電(dian)解拋(pao)光(guang)(guang)不能(neng)進(jin)行二次返修(xiu),表(biao)(biao)面(mian)平整(zheng)度(du)尚不及(ji)手工(gong)(gong)機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang),偶(ou)爾(er)還(huan)出現癤疤,造成(cheng)返修(xiu)困難。目前還(huan)須反復實踐(jian),不斷(duan)總結,不斷(duan)改進(jin)。
2. 電解(jie)拋光工藝過程
表殼經機械加工后經過(guo)砂邊,磨(mo)角頭,磨(mo)四(si)角面后進行電解拋光:化學去(qu)(qu)油(you)(常(chang)規堿(jian)性化學去(qu)(qu)油(you)溶液,溫(wen)度80~90℃,時間30min光膏去(qu)(qu)除(chu)為止)→熱水(shui)洗(xi)(xi)(60~70℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→上掛具→電解拋光(見配方(fang)5),熱水(shui)洗(xi)(xi)(40~60℃)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→中和(碳(tan)酸(suan)鈉50g/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)→鈍化(硝酸(suan)50mL/L)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)。
3. 電解拋光工藝條件
①. 陰陽極面積比(bi):(2:1)~(2.5:1)
②. 陰極板材料:304不(bu)銹鋼(gang)板。
③. 掛具: 主(zhu)桿(gan)用黃銅元(yuan)棒制成(cheng),掛針用黃銅絲制成(cheng),外套(tao)聚氯乙(yi)烯套(tao)管。表(biao)殼的管孔插進黃銅絲制成(cheng)的掛針上,四面朝下。
4. 電解液的(de)配制與調整。
①. 配制(zhi)
以1L為(wei)例(li):將500mL磷酸(suan)(d=1.65~1.70)倒人容器(qi)內,再(zai)加(jia)入400ml硫酸(suan)(d=1.82~1.84),混合后加(jia)熱至80℃,再(zai)稱(cheng)50g鉻酐加(jia)水40ml,溶解(jie)后倒入容器(qi)內,攪拌(ban),電(dian)解(jie)液呈黃(huang)色,液面浮有紅黃(huang)色微粒,最后倒入7~8g明膠,發生強烈(lie)還原反應,呈黃(huang)綠色,加(jia)水調整至1L.通電(dian)處理后即可電(dian)解(jie)拋(pao)光。
②. 調整
在生產過程中電解液要經常保持黃綠色,即電解液中含有Cr6+30%、Cr3+70%,此稱為“鉻標”7。開始時需要根據化學分析數據調整,以后可按操作工人經驗來調整。當電解液中含Cr6+高時,可按比例加人明膠使其還原;當電解液中Cr3+高時,可按比例加入鉻酸溶液,在生產中,根據電解液的最佳拋光質量是在電解液的中間階段,而不是在電解液的新配階段和電解液的老舊階段,而電解液的老舊程度可以用Fe3+含量來檢驗,當含鐵量近乎3%時,電解液即老舊了;也可以用壽命統計來計算,當電解液壽命超過200A·h/L時,電解液也就老舊了。經驗證明:生產五萬多只表殼時,180L的槽液就需要調配。
③. 拋光中溶液的變化
a. 磷(lin)酸與(yu)硫酸的(de)(de)變化。隨著電解(jie)拋光表殼數(shu)量的(de)(de)增多,槽中磷(lin)酸和硫酸的(de)(de)含量直線下降。
b. 由于表殼含有鉻,故槽中Cr3+與Cr6+含量相應增加,但Cr6+增加較Cr3+為快;故在生產中隨時加入明膠使Cr6+還原,以維持槽液的正常生產。同時,槽中鐵(Fe3+)含量相應增加。
c. 調配(pei)。采(cai)用1/3的老舊溶液和(he)2/3的新(xin)配(pei)溶液相混合,可調配(pei)得(de)到最佳(jia)拋光質量。
5. 金屬(shu)的拋除量
測定(ding)方法。把(ba)表殼和后(hou)蓋沿(yan)中心線對(dui)切,取其半塊,切口處(chu)(chu)研磨(mo)平(ping)整(zheng),清洗干(gan)凈,固(gu)定(ding)在(zai)方鐵塊上,切口處(chu)(chu)朝上,用(yong)萬能工(gong)具顯微鏡(jing)測量(liang)其螺紋(wen)內(nei)徑(jing),外徑(jing)在(zai)電拋光(guang)前后(hou)金(jin)屬去除量(liang)的(de)(de)變化,前后(hou)相減即為金(jin)屬的(de)(de)拋除量(liang)。
在(zai)(zai)幾(ji)次重復實驗中,表(biao)(biao)殼螺紋內徑(jing)的金屬拋除量每分鐘(zhong)約為0.01mm,外(wai)徑(jing)為0.002mm,表(biao)(biao)殼電解(jie)4min,后(hou)蓋為2min,總(zong)電解(jie)時(shi)間為6min,總(zong)金屬拋除量為0.05~0.07mm,在(zai)(zai)配(pei)合公差范圍之內進(jin)行放大照相(xiang),齒形在(zai)(zai)電解(jie)拋光前(qian)后(hou)基本無變化。
6. 電解(jie)拋光的疵病(bing)及消除方法。見表(biao)3-4 。
配方 6
本配(pei)方的(de)(de)優點是(shi)一反(fan)常(chang)規,含(han)有(you)(you)多量(liang)(liang)硫酸(suan)(suan)與(yu)少(shao)量(liang)(liang)磷(lin)酸(suan)(suan),并含(han)有(you)(you)大量(liang)(liang)甘(gan)油作(zuo)為添加(jia)劑,以彌(mi)補(bu)(bu)磷(lin)酸(suan)(suan)的(de)(de)量(liang)(liang)少(shao)不(bu)足而(er)(er)(er)帶來的(de)(de)影響,并加(jia)入少(shao)量(liang)(liang)鉻酐,只在配(pei)制時(shi)(shi)加(jia)入,以后不(bu)需再加(jia),這對(dui)廢水處(chu)理也有(you)(you)利。而(er)(er)(er)不(bu)銹鋼中(zhong)鉻在拋光過程中(zhong)不(bu)斷補(bu)(bu)充到電解液(ye)中(zhong),可彌(mi)補(bu)(bu)鉻的(de)(de)含(han)量(liang)(liang)。而(er)(er)(er)被溶解下來的(de)(de)其(qi)他成(cheng)分如鐵、銅等金(jin)屬與(yu)磷(lin)酸(suan)(suan)生成(cheng)難溶的(de)(de)磷(lin)酸(suan)(suan)鹽沉(chen)(chen)(chen)淀(dian),而(er)(er)(er)使電解液(ye)有(you)(you)自(zi)凈化作(zuo)用,只需定時(shi)(shi)每(mei)半月(yue)或1個月(yue),清除槽底的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian),和(he)刷洗或敲擊除去在陰極上(shang)電沉(chen)(chen)(chen)積(ji)的(de)(de)金(jin)屬雜質,可不(bu)必報廢或更換部分拋光液(ye),再按比例適(shi)量(liang)(liang)補(bu)(bu)加(jia)磷(lin)酸(suan)(suan)、硫酸(suan)(suan)、甘(gan)油,以補(bu)(bu)充槽液(ye)的(de)(de)不(bu)足即可使拋光液(ye)恢復拋光能力。這是(shi)開封(feng)路云鶴提出的(de)(de)具有(you)(you)獨創性的(de)(de)舉措。
1. 拋光液(ye)的調(diao)整(zheng)
如果槽(cao)液(ye)中因硫(liu)酸(suan)較高,吸(xi)水(shui)(shui)性較強,槽(cao)液(ye)相(xiang)對(dui)密度低于1.4時(用比重計測出),此時應加(jia)熱槽(cao)液(ye)至近100℃,蒸發(fa)濃縮法除去部分水(shui)(shui)分,使槽(cao)液(ye)體積短缺,然后按硫(liu)酸(suan):磷(lin)酸(suan)=8:1(體積比)加(jia)入槽(cao)內,使溶液(ye)相(xiang)對(dui)密度提升到1.4~1.5范圍(wei)內,不需(xu)化驗,調好溫度和電流密度即可(ke)試拋(pao)光,如果還顯粗糙不光亮(liang),可(ke)適(shi)量(liang)加(jia)入甘油,表面立即可(ke)拋(pao)至光亮(liang)細致,且(qie)不發(fa)生過腐蝕。
2. 對(dui)拋光槽的要求
由于槽液中(zhong)含有多量(liang)的甘油(you),在電(dian)拋光(guang)過程(cheng)中(zhong),會(hui)產生大量(liang)泡沫。為防止(zhi)泡沫溢出槽外,故電(dian)拋光(guang)槽的高度應比液面高300~400mm,在調整槽液面時應留有足夠的空間(jian)。
3. 電(dian)焊(han)或(huo)熱處理零件的兩(liang)步拋(pao)光法工藝流程
對于有焊渣(zha)或(huo)氧化皮厚的(de)(de)電焊或(huo)熱處理零件的(de)(de)拋光(guang)(guang),不必(bi)事先酸(suan)洗除黑(hei)皮,而本槽液的(de)(de)硫酸(suan)含量(liang)較高,可采取兩(liang)步拋光(guang)(guang)法工藝:第(di)一步,零件進入槽拋光(guang)(guang)2~3min后取出(chu),將已疏松(song)了的(de)(de)焊渣(zha)及厚氧化皮用(yong)金屬絲刷(shua)刷(shua)除,牢固(gu)的(de)(de)可敲去(qu),水洗凈后瀝去(qu)水后再進行第(di)二(er)步進槽拋光(guang)(guang)3~5min即可拋光(guang)(guang)亮。
4. 溫度(du)
低于60℃時拋(pao)光(guang)速率較(jiao)慢(man)。當溫度(du)高(gao)于100℃時,拋(pao)出的(de)表(biao)面(mian)有一層霧(wu)狀膜,但只需在3%的(de)硝酸溶液中浸一下即可除去,并能保持光(guang)亮。采用(yong)(yong)鉛襯里的(de)鋼(gang)板(ban)套槽比(bi)較(jiao)理(li)想,可以在夾套里用(yong)(yong)蒸(zheng)汽進(jin)行加熱,又可利用(yong)(yong)流(liu)動冷(leng)水冷(leng)卻(que)降溫。這比(bi)全(quan)塑(su)(su)料(liao)板(ban)焊接(jie)的(de)塑(su)(su)料(liao)槽適用(yong)(yong),因為PVC塑(su)(su)料(liao)板(ban)只能在70℃以下的(de)溫度(du)時才能不變形的(de)工(gong)作(zuo)。
5. 甘(gan)油(you)
甘油能與磷酸生成絡合物[C3H5(OH)2PO4],并能與金屬離子形成衍生物,在陽極表面形成一層更牢固的阻化膜,阻滯陽板溶解,從而使拋光表面非常細致光亮,同時,甘油還能防止不銹鋼在電解液中發生化學腐蝕,所以當甘油含量低時,拋光表面雖然光亮,但有腐蝕粗糙之處;此時對甘油稍加提高,即可克服粗糙,使光亮表面細致。但甘油含量不必過高,應少量調整,因甘油太多會產生過多泡沫,影響操作。
配方 7
朱琳娣、諸立平(杭州張小泉剪刀廠)對剪刀所采用的馬氏體不銹鋼的拋光進行了研究。由于剪刀所用的不銹鋼為馬氏體不銹鋼,其最大特點是含鉻12%~14%,而含鎳為零,含碳量為0.25%~0.35%(3Cr13)或0.35%~0.45%(4Cr13),為了保持有良好的剪切力,要求材料要冷作硬化過。一般地說,適用于奧氏體不銹鋼的電拋光液,并不一定適用于馬氏體不銹鋼的電拋光,他們通過對4Cr13不銹鋼的電化學拋光,在一定配比的硫酸、磷酸、鉻酐的水溶液中,具有良好的拋光效果。對溫度、相對濃度、電流密度、極間距、極板面積等作了一系列探索,取得了時間短、效率高、操作方便的可行方法。經過拋光后的制件,其機械拋光后的絲路基本平整。整個制件顯得豐滿厚實,具有強烈的光澤和高度的光潔度。
1. 3Cr13、4Cr13不銹鋼制品電化學拋光工藝流(liu)程:
上(shang)掛(gua)→電解除油(you)(常規堿性(xing)化學除油(you)液,55~60℃,DA2~5A/d㎡,1~2min)→熱(re)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)(xi)[硫(liu)酸10%~15%(體積(ji)分數)室溫(wen),30~50s,]→冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→甩干(gan)→電化學拋(pao)光(guang)(配方7)→二(er)次(ci)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(重(zhong)鉻(ge)酸鉀15g/L,氫氧化鈉3g/L,pH=6.5~7.5,溫(wen)度60~80℃,時間3min)→流(liu)動冷(leng)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→熱(re)水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→干(gan)燥→下(xia)掛(gua)。
2. 攪(jiao)拌
攪(jiao)拌方(fang)式為陰極移動(dong),能使溶液互相擴(kuo)散和(he)對流,溫(wen)度保(bao)持均勻,減小溶液濃差,避免陰暗(an)面,增強電(dian)拋光效果。
3. 電拋(pao)光(guang)液(ye)老化(hua)
經過(guo)分(fen)析,電(dian)拋光(guang)溶(rong)(rong)液雜質達到鐵60g/L,三價鉻20~25g/L,不論(lun)如何調整電(dian)流和溫度,對拋光(guang)均(jun)無濟于(yu)事,表明溶(rong)(rong)液已老化,溶(rong)(rong)液需部分(fen)更換(huan)予以更新。
4. 溶液控制
電拋光溶液的密度要控制在1.72g/cm3,在操作中,要控制使零件不帶水入槽,在使用磷酸時,要求其相對密度達到d=1.83,接近100%的磷酸含量。不得使用含水分高的磷酸,否則在使用前要采用蒸濃措施。
配(pei)方 8
本配方適用(yong)(yong)(yong)于(yu)馬氏體不銹鋼(gang)電化(hua)學拋光(guang)。方剛(gang)系統地總結了醫療用(yong)(yong)(yong)具(ju)(ju)(ju)、食品工業用(yong)(yong)(yong)具(ju)(ju)(ju)、餐具(ju)(ju)(ju)、廚(chu)房用(yong)(yong)(yong)具(ju)(ju)(ju)等特殊用(yong)(yong)(yong)途的(de)不銹鋼(gang)電化(hua)學拋光(guang)及(ji)(ji)鈍化(hua)技術,經過實驗,批量生產及(ji)(ji)成品各項性能指標的(de)檢測,此工藝已得到(dao)成功使用(yong)(yong)(yong)。
1. 鈍化
電(dian)化(hua)(hua)(hua)學拋光后會(hui)在其表面(mian)形成一(yi)層酸性的(de)膜(mo),干燥后這(zhe)一(yi)層膜(mo)會(hui)留在其表面(mian)上,過一(yi)段時間后,在空氣中(zhong)發生(sheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)而(er)(er)導(dao)致腐(fu)蝕,膜(mo)上還會(hui)附著一(yi)些對人體有害的(de)物質(zhi),從而(er)(er)影響表面(mian)狀(zhuang)況(kuang)和相應(ying)的(de)使(shi)用(yong)性能。鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)工藝為(wei)硝酸(d=1.42)18%~23%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)),鉻酐(gan)1.5%~2.0%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)),水75.5%~80%(質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)數(shu)(shu)),在室溫時鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)40~50min,或35~38℃為(wei)20~25min,或50℃時為(wei)10~15min。
2. 電化學拋光(guang)發生故障(zhang)。見表3-5.
配方 9
1. 磷(lin)酸(suan)
含(han)(han)(han)量(liang)為600mL/L。是保證拋光液(ye)正(zheng)常進行的(de)主(zhu)要成分。含(han)(han)(han)量(liang)過(guo)高時,槽液(ye)電阻增(zeng)大,黏度提高,導(dao)致(zhi)所需電壓較高,使(shi)整平(ping)速率遲緩。磷(lin)酸含(han)(han)(han)量(liang)過(guo)低,活化傾向(xiang)大,鈍化傾向(xiang)小,導(dao)致(zhi)不銹鋼(gang)表面不均勻腐(fu)蝕。
2. 硫酸(suan)
是活化劑,硫酸(suan)含量過多(duo),活化傾向(xiang)太大,易使拋(pao)光表面出現(xian)過腐蝕,呈(cheng)現(xian)均勻的密集麻點,硫酸(suan)過低(di)時,出現(xian)嚴重的不(bu)均腐蝕。
3. 丙三醇(甘油)
能(neng)起到良(liang)好的緩蝕(shi)作(zuo)用。在較高(gao)的溫度(du)下(xia),單(dan)純的磷(lin)酸也能(neng)腐蝕(shi)不(bu)銹鋼,但磷(lin)酸與丙三醇(chun)結合,能(neng)形成C3H5(OH)3PO4絡合物(wu),絡合物(wu)與金屬(shu)衍生(sheng)物(wu)形成磷(lin)酸鹽膜,防止(zhi)電解液(ye)對不(bu)銹鋼在不(bu)通電下(xia)的磨蝕(shi),有緩蝕(shi)的作(zuo)用。
4. 糖精
糖精(jing)在陰過(guo)程(cheng)中,能為金屬表面吸附(fu),有助于被拋光表面的(de)光亮(liang)作用。在陽極(ji)過(guo)程(cheng)中,在不規則(ze)的(de)表面形成一層吸附(fu)薄膜,成為表面隔離(li)物,當不通電(dian)時(shi),薄膜防止不銹鋼(gang)表面受電(dian)解液浸蝕(shi),當通電(dian)后,電(dian)力(li)線(xian)的(de)分布表現為凸起(qi)部分比凹入部位要大(da)得多,因此(ci),電(dian)力(li)線(xian)首先(xian)在凸起(qi)部位上擊穿(chuan)隔離(li)薄膜而(er)開(kai)始溶(rong)解,在凹入處被有效的(de)保護,以致達到選擇性溶(rong)解,呈現平滑光亮(liang)表面。
5. 電(dian)流密度(du)
電(dian)(dian)化學拋光(guang)(guang)通常是在高電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)下進行的(de)(de)。在電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)低時,金(jin)屬(shu)處(chu)于活(huo)化狀態(tai),被拋光(guang)(guang)表(biao)面發(fa)生浸蝕,陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)(jie)產物(wu)少,化學溶(rong)解(jie)(jie)比(bi)電(dian)(dian)化學溶(rong)解(jie)(jie)占優勢,以致(zhi)光(guang)(guang)潔(jie)度(du)(du)差。當(dang)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)超過合(he)適(shi)的(de)(de)數(shu)(shu)值后,會發(fa)生劇烈的(de)(de)氧氣析出(chu),金(jin)屬(shu)表(biao)面發(fa)生過熱和(he)過腐蝕,引起劇烈的(de)(de)不規則溶(rong)解(jie)(jie),增大了電(dian)(dian)能的(de)(de)消耗(hao)。由于陽(yang)極(ji)被拋光(guang)(guang)物(wu)的(de)(de)迅(xun)速溶(rong)解(jie)(jie),致(zhi)使靠近(jin)陽(yang)極(ji)的(de)(de)溶(rong)液濃(nong)度(du)(du)提高,電(dian)(dian)阻增大,故電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)不能超過合(he)適(shi)的(de)(de)數(shu)(shu)值。
6. 溫(wen)度(du)
適當的(de)高(gao)溫度,會使整平過(guo)程加速(su),電(dian)流效率(lv)提(ti)高(gao),從而提(ti)高(gao)了(le)表面光潔度和光亮度。溫度過(guo)低,會使電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)黏(nian)度提(ti)高(gao),導(dao)致(zhi)陽極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)(chan)(chan)物(wu)從金屬(shu)表面向整個電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)的(de)擴(kuo)散(san)和溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)向陽極(ji)的(de)補(bu)充更加困難。但溫度過(guo)高(gao)會使被(bei)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)金屬(shu)量不斷增(zeng)加,槽內產(chan)(chan)(chan)生蒸氣和氣體,把(ba)電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)從金屬(shu)表面擠開,反(fan)而降(jiang)低了(le)金屬(shu)的(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)率(lv)。溫度過(guo)高(gao)使電(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)附近(jin)的(de)黏(nian)度降(jiang)低,從而加速(su)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)產(chan)(chan)(chan)物(wu)向外擴(kuo)散(san),又導(dao)致(zhi)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速(su)率(lv)的(de)加速(su),影響產(chan)(chan)(chan)品表面光潔度。
7. 時間
延(yan)長拋(pao)(pao)光時(shi)間,超過(guo)(guo)達到一(yi)定的表面光亮(liang)度(du)所需時(shi)間的上(shang)限,不僅不能進(jin)一(yi)步提高表面光亮(liang)度(du),反而會損壞表面光亮(liang)度(du),并使零件(jian)尺寸變小(xiao)。故(gu)在拋(pao)(pao)光過(guo)(guo)程(cheng)中,要仔細觀察并確(que)定最佳的達到最好光亮(liang)度(du)的時(shi)間。
配方 10
1. 磷(lin)酸
在陽極區制品表(biao)面上生成稠性黏(nian)膜,有(you)利(li)于增進拋(pao)(pao)光(guang)效果,對不(bu)銹鋼(gang)表(biao)面的整平精飾(shi)有(you)極大的影響。其(qi)含量偏低(di)時,溶液相對密(mi)度(du)(du)小,黏(nian)度(du)(du)低(di),離子擴散速率(lv)大,金屬溶解(jie)加(jia)快,不(bu)利(li)于拋(pao)(pao)光(guang)效果。若含量過高(gao),密(mi)度(du)(du)增大,黏(nian)度(du)(du)高(gao),使(shi)拋(pao)(pao)光(guang)緩(huan)慢,且成本增加(jia)。
2. 硫酸
硫酸與磷酸一起形成陽極黏稠薄膜,有利于表面拋光。硫酸有助于提高溶液的電導率,降低電阻,從而降低槽壓,節約電能。有利于改善分散能力和提高陽極電流效率。若硫酸含量過高,將使鉻酐(CrO3)磺化,生成鉻酐磺化物(CrO3·SO3)沉淀,會降低表面光潔度,縮短電解拋光溶液的使用壽命。
3. 鉻(ge)酐
它是(shi)強氧化(hua)劑,使表(biao)面(mian)形成鈍化(hua)膜,避免(mian)表(biao)面(mian)腐蝕(shi),有利于獲(huo)得光潔表(biao)面(mian)。
4. 金屬雜質
雜質來自不銹鋼表面溶解下來的鐵、鎳和鉻。雜質含量過多,對拋光質量有不利影響,俗稱為電拋光溶液老化,其中鐵(Fe3+)含量不宜超過50g/L,三價鉻(Cr3+)含量不宜超過15g/L.雜質的積累除在陰極上有部分析出外,要靠更換電解液加以降低。
11. 配方(fang)11~13
配方(fang)11、12、13中不使用(yong)磷酸(suan)、硝酸(suan)的較環保的組成,廢水處理較方(fang)便,拋(pao)光效果尚可(ke)。