一、電化(hua)學拋光銑切原理(li)
1. 黏(nian)膜(mo)的整平作(zuo)用
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. 黏膜的鈍化作用
黏膜(mo)也會(hui)阻礙陽極的(de)溶解(jie)，使陽極的(de)極化作用增大，在表面(mian)上會(hui)生成(cheng)一(yi)層氧化膜(mo)，具(ju)有一(yi)定的(de)穩定性，使表面(mian)不受化學作用，處于輕(qing)微(wei)鈍化狀態，表面(mian)便獲得光澤。
二、不銹鋼(gang)電化學(xue)拋光銑切(qie)工藝(yi)
溶液(ye)成分(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(yu)量
溫度(du)／℃ （50~100)(最佳(jia)70~80)
陰陽極(ji)面積之比 （1~1.5 ): 1
陽極電流密度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳20~50)
各組(zu)分及工藝條件的影響(xiang)如下：
1. 磷酸含量的影響(xiang)
在硫(liu)酸15%,鉻酐15%,水余量(liang)，極距15mm,陽極電(dian)流密度25A/d㎡,時間10min,溫度50~100℃,不同磷酸含量(liang)的影響(xiang)見(jian)表10-3。
在(zai)(zai)實(shi)驗過程中，隨著磷酸(suan)含量的增加，電壓有升高(gao)的趨勢。從表10-3可見，磷酸(suan)含量在(zai)(zai)40%~90%范(fan)圍內(nei)均可。選取60%~70%為宜。
2. 硫酸含量的影響
在(zai)磷(lin)酸65%,鉻酐12%,水(shui)余量(liang)(liang)，極(ji)距15mm,陽極(ji)電(dian)流密度25A/d㎡,時(shi)間9min,溫(wen)度50~100℃,不同硫酸含(han)量(liang)(liang)的(de)影響見表10-4.
實(shi)驗過程中，隨著硫酸(suan)(suan)的(de)增(zeng)加，電壓(ya)有下降(jiang)的(de)趨(qu)勢。硫酸(suan)(suan)超過15%以(yi)后，在(zai)液面產生大量(liang)的(de)氣(qi)泡。由表(biao)10-4可(ke)見(jian)，硫酸(suan)(suan)含(han)量(liang)在(zai)8%~15%之間均(jun)可(ke)，選取(qu)硫酸(suan)(suan)12%為(wei)宜。
3. 鉻酐含(han)量的影響
在磷酸65%,硫酸15%,水(shui)余量(liang)(liang)，極(ji)距(ju)15mm,陽極(ji)電流密度20A/d㎡,時間8min,溫度50~100℃,不同(tong)鉻酐含量(liang)(liang)的影響見表10-5。
隨著鉻酐含量(liang)的增加，電(dian)壓有(you)下(xia)降(jiang)的趨勢(shi)。從表(biao)10-5可見，鉻酐含量(liang)在5%~15%之(zhi)間(jian)均可，選取鉻酐含量(liang)12%為宜。
4. 電流密度(du)大小的影響
①. 電(dian)位－電(dian)流(liu)密度的(de)斷續測定(ding)，每次更(geng)換試片，試片被拋光面積均為1d㎡.在磷(lin)酸65%,硫酸12%,鉻酐12%,水余量的(de)溶液中進(jin)行，極距15mm,起始溫度50℃,結(jie)果見表10-6。
②. 電(dian)位(wei)－電(dian)流密度(du)連續測(ce)(ce)定(ding)，不更換試片，一直(zhi)測(ce)(ce)下去，其結果見表10-7。測(ce)(ce)定(ding)時的其他(ta)條(tiao)件均與斷續測(ce)(ce)定(ding)相同。
根據表10-6和(he)表10-7的(de)結(jie)果，給(gei)出電(dian)位與電(dian)流的(de)密度曲線見(jian)圖10-10。
由圖10-10可見，陽(yang)(yang)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)上升到3V,此(ci)時(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度緩(huan)慢上升至4A/d㎡,試(shi)(shi)片(pian)表面(mian)(mian)不光(guang)亮(liang)，說明此(ci)區域不起(qi)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)作用(yong)。電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)從3V升到4V,電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度升至10A/d㎡,試(shi)(shi)片(pian)表面(mian)(mian)光(guang)亮(liang)程度仍(reng)不太理想，可能(neng)是(shi)由于離子擴散(san)速率還稍大(da)于金屬溶(rong)解速率，金屬表面(mian)(mian)的黏(nian)性膜仍(reng)未生成，電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)作用(yong)仍(reng)不起(qi)作用(yong)。電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)超過4V后(hou)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度呈直(zhi)線上升。此(ci)時(shi)，陰陽(yang)(yang)極上均(jun)有氣泡析(xi)出。試(shi)(shi)片(pian)表面(mian)(mian)的光(guang)亮(liang)程度優(you)良，銑切均(jun)勻，有去毛刺(ci)作用(yong)。陽(yang)(yang)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)與電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度如繼(ji)續(xu)提(ti)高，電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應甚為激烈，溶(rong)液沸騰，氣體(ti)大(da)量逸出，溶(rong)液處于不穩定狀(zhuang)態。綜上所述，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度在10~55A/d㎡2均(jun)可取得滿意的結果。故電(dian)(dian)(dian)流(liu)密度取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰(yin)陽極間距離
陰陽極(ji)(ji)間距離(li)的(de)(de)大小將直接影響電(dian)(dian)能的(de)(de)利用率。極(ji)(ji)距過大，大量電(dian)(dian)能將消(xiao)耗(hao)于電(dian)(dian)拋液(ye)(ye)的(de)(de)歐姆電(dian)(dian)阻(zu)，產生的(de)(de)熱能使電(dian)(dian)拋液(ye)(ye)溫度升高，極(ji)(ji)距過小，容易造(zao)成阻(zu)塞或短路(lu)。表10-8為在其他(ta)條件相同時，電(dian)(dian)流密度30A/d㎡,不同極(ji)(ji)距所需要的(de)(de)電(dian)(dian)壓值。
由(you)表(biao)10-8可(ke)見，極距宜小，以不(bu)影響電拋液的流動和短路為原則。
6. 溫(wen)度的影(ying)響(xiang)
①. 溫度低。 電(dian)流效(xiao)率低，拋(pao)光不亮或緩(huan)慢。呈灰白色，無銑切能力和去毛刺作用。
②. 溫度高至60℃，溶(rong)液擴散作用強(qiang)，陽極溶(rong)解加快(kuai)，電拋光性能好，毛刺除去(qu)不倒(dao)手。
③. 溫度太高至100℃，溶液(ye)沸騰，大量(liang)氣(qi)體逸(yi)出，表(biao)面拋光優良，去(qu)毛刺不(bu)倒(dao)手，但(dan)惡化操作環境。
不同溫度對(dui)拋光(guang)和去毛刺的(de)效果見表(biao)10-9.
溫度可選在70~80℃為宜(yi)。
工(gong)藝配方(fang)中(zhong)各組分(fen)的作用如下：
①. 磷酸的作用
磷(lin)(lin)(lin)酸是(shi)電(dian)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)、銑切、去毛(mao)刺(ci)溶液的(de)(de)主(zhu)要(yao)成分。屬于中等強度(du)(du)(du)的(de)(de)無機(ji)酸，是(shi)促進稠性(xing)黏(nian)膜的(de)(de)必不可少的(de)(de)組分，其主(zhu)要(yao)作用是(shi)增進拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果，因此，在拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)液中的(de)(de)含量(liang)比較高。若(ruo)磷(lin)(lin)(lin)酸含量(liang)低，使(shi)(shi)溶液相對密度(du)(du)(du)減少，黏(nian)度(du)(du)(du)減小，使(shi)(shi)離子(zi)擴散(san)速率加大，對金屬的(de)(de)溶解加快，不能達到整(zheng)平和(he)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)(de)目的(de)(de)。但磷(lin)(lin)(lin)酸濃度(du)(du)(du)也不宜過高，否則(ze)電(dian)阻增大，電(dian)流升(sheng)不上，使(shi)(shi)反應緩慢。
②. 硫(liu)酸(suan)的作用(yong)
硫(liu)酸(suan)能(neng)提高溶(rong)液(ye)的(de)導(dao)電(dian)率，改善(shan)分散能(neng)力，提高陽極(ji)電(dian)流(liu)效率，加速(su)銑切和(he)去毛刺(ci)作(zuo)用。硫(liu)酸(suan)含(han)(han)量(liang)(liang)控(kong)制在15%以(yi)下。硫(liu)酸(suan)含(han)(han)量(liang)(liang)過高時，液(ye)面易產生(sheng)大量(liang)(liang)的(de)氣泡，惡化(hua)操作(zuo)條件，此外(wai)，使電(dian)拋液(ye)的(de)化(hua)學溶(rong)解能(neng)力強，不易得到光亮的(de)表面，且(qie)使溶(rong)液(ye)中的(de)六(liu)價(jia)鉻還原成三價(jia)鉻的(de)速(su)度加快，易使電(dian)解液(ye)老(lao)化(hua)。
③. 鉻(ge)酐(gan)的作用
鉻(ge)酐能使不(bu)銹(xiu)鋼表(biao)面形(xing)成氧化(hua)薄(bo)層，局部鈍(dun)化(hua)，保持其(qi)不(bu)受化(hua)學腐蝕，以獲(huo)得(de)光(guang)亮表(biao)面，有(you)利(li)于尖端毛刺電(dian)(dian)化(hua)學溶解速率的加(jia)快。鉻(ge)酐濃度太低，不(bu)易(yi)獲(huo)得(de)光(guang)亮表(biao)面。濃度太高時(shi)在(zai)大(da)電(dian)(dian)流下，易(yi)產生沉淀(dian)析出，降低電(dian)(dian)流效率，使拋光(guang)表(biao)面產生麻點等過腐蝕。三(san)價鉻(ge)超過15g/L時(shi)，拋出來的表(biao)面呈烏(wu)光(guang)色。
三、電化學拋光銑切去毛刺
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(ye)的老(lao)化
由于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的鐵、鉻、鎳等金屬(shu)元素(su)在(zai)電化學過(guo)程(cheng)中被溶人電拋光(guang)溶液中，這些(xie)雜質一旦積累(lei)到一定程(cheng)度，使溶液黏稠，電阻增大，使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)拋不(bu)光(guang)亮。雜質中三價(jia)鉻起了主要(yao)的作用(yong)。三價(jia)鉻的來源有：
①. 不銹(xiu)鋼的(de)鉻(ge)元(yuan)素溶解成三價鉻(ge)；
②. 溶液中(zhong)六價鉻(ge)（鉻(ge)酐所含的鉻(ge)）還原成三價鉻(ge)。
陰(yin)(yin)極面(mian)積(ji)(ji)過大，使(shi)(shi)六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)接(jie)受電(dian)(dian)子還原(yuan)成三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)的速度加(jia)快(kuai)。相反，陰(yin)(yin)極面(mian)積(ji)(ji)減小，陽(yang)極面(mian)積(ji)(ji)增(zeng)(zeng)大，電(dian)(dian)流(liu)開(kai)大，陽(yang)極上產生的氧原(yuan)子會使(shi)(shi)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)氧化(hua)(hua)為(wei)六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)。如(ru)果溶(rong)液(ye)中(zhong)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)太(tai)高時(shi)，可增(zeng)(zeng)加(jia)陽(yang)極面(mian)積(ji)(ji)，使(shi)(shi)陰(yin)(yin)極面(mian)積(ji)(ji)：陽(yang)極面(mian)積(ji)(ji)＝1:5時(shi)，大電(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)解處理(li)，可使(shi)(shi)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)降低(di)，六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)升高。在平常的電(dian)(dian)拋光過程中(zhong)，陰(yin)(yin)陽(yang)極面(mian)積(ji)(ji)保持在（1~1.5):1,使(shi)(shi)溶(rong)液(ye)中(zhong)的三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)(ge)不會很(hen)快(kuai)積(ji)(ji)累(lei)，延緩溶(rong)液(ye)的老化(hua)(hua)過程的時(shi)間(jian)。
