一、電(dian)化學拋光銑(xian)切原理
1. 黏膜(mo)的(de)整(zheng)平作用(yong)
在電化學拋光銑切時，工件作為陽極產生溶解，陽極附近溶液的金屬鹽濃度不斷增加，生成高電阻率的黏膜，這層黏膜在表面毛刺及微觀凸出部分的厚度較小，電流密度較大，溶解較快，而在微觀凹入處的黏膜厚度較大，電阻較大，電流密度較小，溶解較慢。這樣使表面微觀凸起部分的尺寸減小較快，毛刺得以溶解，微觀凹入處的尺寸減小較慢，達到不銹鋼(gang)表面平滑而被拋光，尺寸被均勻銑切一些。同時，陽極上產生的氧氣泡或放電，可以破壞表面毛刺及凸峰上的黏膜，促使不平處更強烈的溶解，進一步達到整平零件的目的。
2. 黏(nian)膜的(de)鈍化作用
黏膜(mo)也會阻礙(ai)陽極的溶(rong)解(jie)，使(shi)陽極的極化(hua)作(zuo)用增(zeng)大，在表(biao)面(mian)上(shang)會生成一(yi)層氧化(hua)膜(mo)，具有(you)一(yi)定(ding)的穩定(ding)性，使(shi)表(biao)面(mian)不受化(hua)學(xue)作(zuo)用，處于輕(qing)微鈍化(hua)狀態，表(biao)面(mian)便獲得光澤。
二、不銹鋼電化學(xue)拋(pao)光銑切工藝
溶液成(cheng)分(fen)及工(gong)藝條件：
磷酸（H3PO4)(d=1.65) （60%~70%)(最佳70%)
硫酸（H2SO4)(d=1.84) （8%~15%)(最佳12%)
鉻酐（CrO3) （5%~15%)(最佳12%)
水 余量(liang)
溫(wen)度(du)／℃ （50~100)(最佳70~80)
陰陽極面積之比 （1~1.5 ): 1
陽(yang)極電流密度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳20~50)
各(ge)組分及工(gong)藝條件的影(ying)響如下：
1. 磷酸含量的影響
在硫(liu)酸(suan)15%,鉻(ge)酐15%,水余(yu)量，極距15mm,陽極電(dian)流密度25A/d㎡,時間10min,溫度50~100℃,不同磷酸(suan)含量的影響見(jian)表10-3。
在(zai)實驗過程中(zhong)，隨著磷(lin)酸含(han)量的增加(jia)，電壓有(you)升高的趨勢。從表(biao)10-3可見，磷(lin)酸含(han)量在(zai)40%~90%范圍(wei)內均可。選取60%~70%為宜。
2. 硫酸含量的(de)影響(xiang)
在磷(lin)酸65%,鉻酐12%,水余量，極(ji)距15mm,陽極(ji)電流密度25A/d㎡,時間9min,溫度50~100℃,不同硫酸含(han)量的影響見表10-4.
實驗過程中(zhong)，隨(sui)著硫(liu)酸(suan)(suan)的增加，電壓有下(xia)降的趨(qu)勢。硫(liu)酸(suan)(suan)超(chao)過15%以后，在液(ye)面產生大(da)量的氣泡。由(you)表10-4可見(jian)，硫(liu)酸(suan)(suan)含量在8%~15%之間均可，選取硫(liu)酸(suan)(suan)12%為宜。
3. 鉻酐含量的影響
在(zai)磷(lin)酸65%,硫(liu)酸15%,水余量，極距15mm,陽極電流密度20A/d㎡,時間(jian)8min,溫度50~100℃,不同鉻(ge)酐含量的影響見表10-5。
隨著鉻酐(gan)含量的(de)增(zeng)加，電壓(ya)有下降的(de)趨(qu)勢。從表(biao)10-5可見，鉻酐(gan)含量在(zai)5%~15%之(zhi)間均可，選取鉻酐(gan)含量12%為(wei)宜。
4. 電流密(mi)度(du)大小的影響
①. 電位－電流(liu)密(mi)度的斷續測定，每次更換試(shi)片，試(shi)片被(bei)拋光面積均為1d㎡.在(zai)磷酸65%,硫酸12%,鉻酐12%,水余(yu)量的溶(rong)液中進(jin)行，極距15mm,起始溫度50℃,結果見(jian)表10-6。
②. 電(dian)位－電(dian)流密度連續(xu)測(ce)(ce)定(ding)，不更換試片(pian)，一直測(ce)(ce)下去，其結(jie)果(guo)見表10-7。測(ce)(ce)定(ding)時的其他(ta)條件均與斷續(xu)測(ce)(ce)定(ding)相同。
根據表10-6和表10-7的結果，給出電位與電流的密度曲線見圖10-10。
由圖10-10可(ke)見，陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)上(shang)(shang)(shang)升到3V,此時(shi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)緩慢上(shang)(shang)(shang)升至4A/d㎡,試(shi)片(pian)表(biao)(biao)面不(bu)(bu)光亮，說明(ming)此區域(yu)不(bu)(bu)起電(dian)(dian)化學(xue)(xue)拋光作用。電(dian)(dian)位(wei)從(cong)3V升到4V,電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)升至10A/d㎡,試(shi)片(pian)表(biao)(biao)面光亮程度(du)(du)(du)仍不(bu)(bu)太理想，可(ke)能是由于(yu)離(li)子擴散速(su)率(lv)還稍大于(yu)金(jin)屬(shu)溶解速(su)率(lv)，金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面的黏性膜仍未(wei)生成，電(dian)(dian)化學(xue)(xue)拋光作用仍不(bu)(bu)起作用。電(dian)(dian)位(wei)超過4V后，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)呈直線上(shang)(shang)(shang)升。此時(shi)，陰陽(yang)極(ji)(ji)上(shang)(shang)(shang)均有(you)氣(qi)泡析(xi)出。試(shi)片(pian)表(biao)(biao)面的光亮程度(du)(du)(du)優(you)良，銑切均勻，有(you)去(qu)毛刺作用。陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)與(yu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)如(ru)繼續提高(gao)，電(dian)(dian)化學(xue)(xue)反應甚(shen)為激烈，溶液沸騰(teng)，氣(qi)體大量逸出，溶液處于(yu)不(bu)(bu)穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)。綜(zong)上(shang)(shang)(shang)所述，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)在10~55A/d㎡2均可(ke)取得(de)滿意的結果。故(gu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)密(mi)(mi)度(du)(du)(du)取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰陽極間距離(li)
陰陽極間距離的(de)大小將直(zhi)接影響(xiang)電能(neng)的(de)利用率。極距過大，大量電能(neng)將消耗(hao)于電拋液的(de)歐姆電阻(zu)，產(chan)生的(de)熱能(neng)使電拋液溫度(du)(du)升高(gao)，極距過小，容易造成阻(zu)塞或短路(lu)。表10-8為在其他條件相同時，電流密度(du)(du)30A/d㎡,不同極距所需要的(de)電壓值。
由表10-8可(ke)見，極距(ju)宜小，以(yi)不影響(xiang)電拋液的流動和短路為(wei)原則。
6. 溫度的(de)影響
①. 溫度低。 電流效(xiao)率低，拋光不亮或(huo)緩慢。呈灰白色(se)，無銑切能力和去毛刺作用。
②. 溫(wen)度高(gao)至60℃，溶液(ye)擴散作用強，陽(yang)極(ji)溶解加快(kuai)，電拋光性能好(hao)，毛(mao)刺除去不倒手(shou)。
③. 溫度太高至100℃，溶液沸騰，大量氣體逸出，表(biao)面拋光優(you)良，去毛刺不倒(dao)手，但(dan)惡(e)化操(cao)作環境。
不同溫度對(dui)拋光和去毛(mao)刺的效(xiao)果見表10-9.
溫度可選(xuan)在70~80℃為(wei)宜。
工(gong)藝配方中各組分的作用如(ru)下：
①. 磷酸的(de)作(zuo)用
磷酸(suan)是(shi)電拋光(guang)、銑切、去毛刺溶液的(de)(de)(de)主要成(cheng)分。屬于中(zhong)等(deng)強(qiang)度的(de)(de)(de)無機(ji)酸(suan)，是(shi)促進(jin)稠性(xing)黏(nian)膜的(de)(de)(de)必不(bu)可少的(de)(de)(de)組分，其主要作用是(shi)增進(jin)拋光(guang)效果，因此，在拋光(guang)液中(zhong)的(de)(de)(de)含量(liang)比(bi)較高。若磷酸(suan)含量(liang)低，使(shi)溶液相(xiang)對密度減少，黏(nian)度減小，使(shi)離子(zi)擴(kuo)散速(su)率(lv)加大(da)，對金屬的(de)(de)(de)溶解加快(kuai)，不(bu)能達到整平和拋光(guang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。但磷酸(suan)濃(nong)度也不(bu)宜過高，否(fou)則電阻(zu)增大(da)，電流(liu)升不(bu)上，使(shi)反應緩慢。
②. 硫酸的作用
硫(liu)(liu)酸能提高(gao)溶液(ye)(ye)的(de)(de)導電率(lv)，改善分散能力，提高(gao)陽(yang)極電流效率(lv)，加速銑切和去毛刺作(zuo)用(yong)。硫(liu)(liu)酸含量控制在15%以下。硫(liu)(liu)酸含量過高(gao)時，液(ye)(ye)面(mian)易產生大量的(de)(de)氣泡，惡化操作(zuo)條件，此外，使電拋(pao)液(ye)(ye)的(de)(de)化學(xue)溶解(jie)能力強(qiang)，不易得到光亮的(de)(de)表面(mian)，且使溶液(ye)(ye)中的(de)(de)六價(jia)鉻還原(yuan)成(cheng)三價(jia)鉻的(de)(de)速度(du)加快，易使電解(jie)液(ye)(ye)老(lao)化。
③. 鉻酐的作用
鉻(ge)(ge)酐(gan)能(neng)使不(bu)銹鋼(gang)表面形(xing)成氧(yang)化薄層(ceng)，局部鈍(dun)化，保持(chi)其不(bu)受化學(xue)腐蝕，以獲(huo)得光亮(liang)表面，有利(li)于尖端毛(mao)刺電(dian)(dian)化學(xue)溶解速率的加快(kuai)。鉻(ge)(ge)酐(gan)濃(nong)度太低(di)，不(bu)易獲(huo)得光亮(liang)表面。濃(nong)度太高時(shi)在大電(dian)(dian)流下，易產生沉淀析出，降低(di)電(dian)(dian)流效率，使拋光表面產生麻點等過腐蝕。三價鉻(ge)(ge)超過15g/L時(shi)，拋出來的表面呈烏光色。
三、電化學(xue)拋光銑切去毛(mao)刺
工藝流程：不銹鋼1Cr18Ni9Ti或00Cr17Ni14Mo2→機械拋光→電化學除油①→熱水洗→冷水洗→第一次電拋光②→冷水洗→第二次電拋光（調一個方向）→冷水洗→中和③→水洗→干燥→驗收入庫。
四、溶液的老化(hua)
由于(yu)不銹鋼的鐵、鉻、鎳(nie)等金屬元素在(zai)電(dian)化學(xue)過(guo)程中(zhong)被溶(rong)人電(dian)拋(pao)光溶(rong)液(ye)中(zhong)，這些雜質一旦積累到一定程度，使溶(rong)液(ye)黏稠(chou)，電(dian)阻增大，使不銹鋼表面拋(pao)不光亮。雜質中(zhong)三價鉻起了主要的作用。三價鉻的來(lai)源(yuan)有：
①. 不銹(xiu)鋼的(de)鉻(ge)元素溶解成(cheng)三(san)價鉻(ge)；
②. 溶液(ye)中六價鉻(ge)（鉻(ge)酐(gan)所含的鉻(ge)）還(huan)原(yuan)成三價鉻(ge)。
陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)過大(da)(da)，使(shi)(shi)六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)接受電(dian)子還原(yuan)成三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)的(de)(de)速(su)度(du)加(jia)(jia)快(kuai)。相(xiang)反，陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)減小(xiao)，陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)增大(da)(da)，電(dian)流(liu)開(kai)大(da)(da)，陽極(ji)(ji)(ji)上(shang)產生的(de)(de)氧(yang)原(yuan)子會(hui)(hui)使(shi)(shi)三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)氧(yang)化為六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)。如果(guo)溶液中(zhong)三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)含量(liang)太高(gao)時，可(ke)增加(jia)(jia)陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)，使(shi)(shi)陰(yin)(yin)極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)：陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)＝1:5時，大(da)(da)電(dian)流(liu)電(dian)解處理(li)，可(ke)使(shi)(shi)三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)含量(liang)降低，六(liu)價(jia)鉻(ge)(ge)含量(liang)升高(gao)。在(zai)(zai)平常(chang)的(de)(de)電(dian)拋(pao)光過程中(zhong)，陰(yin)(yin)陽極(ji)(ji)(ji)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)保持在(zai)(zai)（1~1.5):1,使(shi)(shi)溶液中(zhong)的(de)(de)三(san)價(jia)鉻(ge)(ge)不會(hui)(hui)很(hen)快(kuai)積(ji)(ji)累，延(yan)緩溶液的(de)(de)老化過程的(de)(de)時間(jian)。
