一、電化學拋光銑切原(yuan)理(li)
1. 黏膜的整平(ping)作用
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(de)鈍(dun)化作用(yong)
黏膜也會(hui)阻礙(ai)陽極(ji)的(de)溶解(jie)，使陽極(ji)的(de)極(ji)化作用增大，在表(biao)面(mian)(mian)上會(hui)生成一層(ceng)氧(yang)化膜，具有一定的(de)穩(wen)定性，使表(biao)面(mian)(mian)不受化學作用，處于輕微鈍化狀態，表(biao)面(mian)(mian)便獲得光澤。
二、不銹(xiu)鋼電化學拋光(guang)銑切工藝(yi)
溶液(ye)成(cheng)分及工藝條件(jian)：
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
溫度／℃ （50~100)(最佳70~80)
陰(yin)陽極面積之比 （1~1.5 ): 1
陽極電(dian)流密(mi)度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳20~50)
各組分及工藝(yi)條件(jian)的(de)影響如下：
1. 磷酸含(han)量的(de)影響(xiang)
在硫酸(suan)15%,鉻酐15%,水余量，極(ji)距15mm,陽極(ji)電流密度25A/d㎡,時(shi)間10min,溫度50~100℃,不同磷酸(suan)含量的影(ying)響見(jian)表10-3。
在(zai)實驗過程(cheng)中，隨著磷酸含量的增加，電壓有升(sheng)高(gao)的趨(qu)勢(shi)。從表(biao)10-3可(ke)見(jian)，磷酸含量在(zai)40%~90%范(fan)圍(wei)內均可(ke)。選取60%~70%為(wei)宜(yi)。
2. 硫酸(suan)含量的影響
在磷酸65%,鉻酐12%,水(shui)余量，極距15mm,陽極電流(liu)密度(du)(du)25A/d㎡,時間9min,溫度(du)(du)50~100℃,不同(tong)硫(liu)酸含量的(de)影響見表10-4.
實驗過(guo)程(cheng)中(zhong)，隨著(zhu)硫(liu)(liu)酸(suan)的增加，電壓有下降的趨(qu)勢。硫(liu)(liu)酸(suan)超(chao)過(guo)15%以后，在液面產生大量的氣泡(pao)。由表(biao)10-4可見，硫(liu)(liu)酸(suan)含量在8%~15%之間均可，選(xuan)取(qu)硫(liu)(liu)酸(suan)12%為宜。
3. 鉻酐含量的影響
在(zai)磷(lin)酸65%,硫酸15%,水余量(liang)，極(ji)距15mm,陽極(ji)電流密度(du)20A/d㎡,時間8min,溫度(du)50~100℃,不同鉻酐(gan)含量(liang)的影(ying)響見表10-5。
隨著鉻酐(gan)(gan)含(han)量(liang)的增加，電壓有下(xia)降的趨勢。從表10-5可見，鉻酐(gan)(gan)含(han)量(liang)在5%~15%之間均可，選取(qu)鉻酐(gan)(gan)含(han)量(liang)12%為宜。
4. 電流(liu)密度大小的影響
①. 電位(wei)－電流密度(du)的斷續測定，每次更換(huan)試(shi)片，試(shi)片被拋光(guang)面(mian)積均(jun)為1d㎡.在磷酸65%,硫酸12%,鉻酐12%,水余量的溶液中(zhong)進行(xing)，極距(ju)15mm,起始溫度(du)50℃,結果見表10-6。
②. 電(dian)位－電(dian)流密(mi)度(du)連續測定(ding)，不更換試片，一直測下去(qu)，其結果見表(biao)10-7。測定(ding)時的其他(ta)條件均與斷續測定(ding)相同。
根據表10-6和表10-7的結(jie)果(guo)，給出電(dian)位與電(dian)流的密度(du)曲(qu)線(xian)見圖(tu)10-10。
由(you)圖10-10可(ke)見，陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)上(shang)升(sheng)(sheng)到3V,此(ci)時(shi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)緩慢上(shang)升(sheng)(sheng)至4A/d㎡,試片(pian)表(biao)(biao)面(mian)不(bu)光(guang)亮(liang)(liang)，說明此(ci)區域不(bu)起電(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)作用(yong)(yong)(yong)。電(dian)(dian)(dian)位(wei)從3V升(sheng)(sheng)到4V,電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)升(sheng)(sheng)至10A/d㎡,試片(pian)表(biao)(biao)面(mian)光(guang)亮(liang)(liang)程(cheng)度(du)仍不(bu)太理想，可(ke)能是由(you)于離子擴散速率還稍大于金屬(shu)溶(rong)(rong)解速率，金屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)的(de)黏性膜仍未生成，電(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)作用(yong)(yong)(yong)仍不(bu)起作用(yong)(yong)(yong)。電(dian)(dian)(dian)位(wei)超過(guo)4V后，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)呈直線上(shang)升(sheng)(sheng)。此(ci)時(shi)，陰陽(yang)極(ji)(ji)上(shang)均(jun)有氣(qi)泡析出。試片(pian)表(biao)(biao)面(mian)的(de)光(guang)亮(liang)(liang)程(cheng)度(du)優良，銑切(qie)均(jun)勻，有去(qu)毛刺作用(yong)(yong)(yong)。陽(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位(wei)與電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)如繼續提(ti)高，電(dian)(dian)(dian)化(hua)學反應甚(shen)為激烈，溶(rong)(rong)液(ye)沸騰，氣(qi)體大量逸(yi)出，溶(rong)(rong)液(ye)處于不(bu)穩定狀態(tai)。綜(zong)上(shang)所(suo)述(shu)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)在10~55A/d㎡2均(jun)可(ke)取得滿意的(de)結果。故電(dian)(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰陽(yang)極間距離
陰陽極間距(ju)(ju)離(li)的大小(xiao)將直接影(ying)響電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)的利用率(lv)。極距(ju)(ju)過(guo)大，大量電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)將消(xiao)耗于電(dian)(dian)(dian)拋液的歐(ou)姆(mu)電(dian)(dian)(dian)阻，產生的熱能(neng)(neng)使(shi)電(dian)(dian)(dian)拋液溫度(du)升高，極距(ju)(ju)過(guo)小(xiao)，容易造成阻塞或短路。表(biao)10-8為在其他條件相同(tong)(tong)時，電(dian)(dian)(dian)流密度(du)30A/d㎡,不同(tong)(tong)極距(ju)(ju)所需要的電(dian)(dian)(dian)壓值(zhi)。
由表10-8可見(jian)，極(ji)距宜(yi)小，以不(bu)影響電(dian)拋液的(de)流動和短路為原則(ze)。
6. 溫度的影響
①. 溫度(du)低。 電流效率低，拋光(guang)不亮或(huo)緩(huan)慢。呈灰(hui)白色，無銑切能力和(he)去毛刺作(zuo)用。
②. 溫度高至60℃，溶(rong)液擴散(san)作用強，陽(yang)極溶(rong)解加快，電拋光性能好，毛(mao)刺除去不倒手。
③. 溫度(du)太高至100℃，溶液沸騰(teng)，大量氣(qi)體逸出，表面拋光優良，去毛(mao)刺不倒手，但惡化操(cao)作環境。
不(bu)同溫度對拋(pao)光和去毛刺(ci)的效果見表10-9.
溫(wen)度可選在70~80℃為宜。
工(gong)藝配(pei)方中各(ge)組分的作用(yong)如下(xia)：
①. 磷(lin)酸的(de)作用
磷酸是(shi)電拋(pao)(pao)光(guang)、銑切(qie)、去毛刺溶液的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分。屬于(yu)中等強度(du)的(de)(de)(de)無機酸，是(shi)促進(jin)稠性黏膜的(de)(de)(de)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)(shao)的(de)(de)(de)組分，其主(zhu)要(yao)作用(yong)是(shi)增進(jin)拋(pao)(pao)光(guang)效果，因此，在拋(pao)(pao)光(guang)液中的(de)(de)(de)含(han)量比較高。若磷酸含(han)量低(di)，使溶液相對密度(du)減(jian)少(shao)(shao)，黏度(du)減(jian)小，使離子擴(kuo)散速率加大，對金屬的(de)(de)(de)溶解加快，不(bu)能達到整平和拋(pao)(pao)光(guang)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。但磷酸濃度(du)也(ye)不(bu)宜過高，否則電阻增大，電流升(sheng)不(bu)上，使反應緩慢。
②. 硫酸的作用
硫(liu)酸能(neng)提高溶(rong)液的導電(dian)率，改善分散能(neng)力(li)，提高陽極電(dian)流(liu)效(xiao)率，加(jia)速(su)銑切和去毛(mao)刺作用。硫(liu)酸含(han)(han)量(liang)控制(zhi)在15%以下。硫(liu)酸含(han)(han)量(liang)過(guo)高時，液面(mian)(mian)易(yi)產生大(da)量(liang)的氣泡(pao)，惡化(hua)操(cao)作條件，此外，使電(dian)拋液的化(hua)學溶(rong)解能(neng)力(li)強(qiang)，不(bu)易(yi)得到光(guang)亮的表面(mian)(mian)，且(qie)使溶(rong)液中的六價鉻還原(yuan)成(cheng)三(san)價鉻的速(su)度加(jia)快，易(yi)使電(dian)解液老化(hua)。
③. 鉻酐的(de)作用
鉻酐能使(shi)(shi)不(bu)銹鋼表面(mian)形(xing)成氧化薄層，局部鈍化，保持其不(bu)受化學腐蝕(shi)，以獲得光(guang)亮表面(mian)，有利于尖端毛刺(ci)電(dian)(dian)化學溶解速率(lv)的(de)加快。鉻酐濃(nong)度太低，不(bu)易獲得光(guang)亮表面(mian)。濃(nong)度太高時在(zai)大電(dian)(dian)流下(xia)，易產生沉淀(dian)析出(chu)，降低電(dian)(dian)流效率(lv)，使(shi)(shi)拋(pao)光(guang)表面(mian)產生麻點等過腐蝕(shi)。三(san)價鉻超過15g/L時，拋(pao)出(chu)來的(de)表面(mian)呈烏(wu)光(guang)色。
三(san)、電化學拋光銑切(qie)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
由于(yu)不(bu)銹鋼(gang)的(de)鐵、鉻、鎳等金(jin)屬(shu)元素在電化學過程中被溶人電拋光溶液(ye)中，這些(xie)雜質一旦積累到一定(ding)程度，使(shi)溶液(ye)黏稠，電阻增大(da)，使(shi)不(bu)銹鋼(gang)表面拋不(bu)光亮。雜質中三(san)價鉻起了(le)主要的(de)作(zuo)用。三(san)價鉻的(de)來源有：
①. 不銹鋼(gang)的(de)鉻元素溶(rong)解成三(san)價鉻；
②. 溶液(ye)中六(liu)價鉻(ge)（鉻(ge)酐所含的鉻(ge)）還(huan)原(yuan)成三價鉻(ge)。
陰(yin)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)過(guo)大，使(shi)六價(jia)鉻接受電(dian)(dian)(dian)子還原成三(san)價(jia)鉻的(de)速度(du)加快。相反，陰(yin)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)減小，陽(yang)(yang)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)增(zeng)大，電(dian)(dian)(dian)流開大，陽(yang)(yang)極上(shang)產(chan)生的(de)氧原子會(hui)使(shi)三(san)價(jia)鉻氧化為(wei)六價(jia)鉻。如(ru)果(guo)溶(rong)液中(zhong)三(san)價(jia)鉻含(han)量(liang)太高(gao)(gao)時，可(ke)增(zeng)加陽(yang)(yang)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)，使(shi)陰(yin)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)：陽(yang)(yang)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)＝1:5時，大電(dian)(dian)(dian)流電(dian)(dian)(dian)解處(chu)理，可(ke)使(shi)三(san)價(jia)鉻含(han)量(liang)降低，六價(jia)鉻含(han)量(liang)升高(gao)(gao)。在平(ping)常的(de)電(dian)(dian)(dian)拋光過(guo)程中(zhong)，陰(yin)陽(yang)(yang)極面(mian)積(ji)(ji)(ji)保持在（1~1.5):1,使(shi)溶(rong)液中(zhong)的(de)三(san)價(jia)鉻不會(hui)很快積(ji)(ji)(ji)累(lei)，延緩溶(rong)液的(de)老化過(guo)程的(de)時間。
