不銹鋼零件在生產過程中經過鑄鍛、壓力加工、熱處理等工藝過程以后,表面會生成一層黑色氧化皮。另外,不銹(xiu)鋼零件在切削加工過程中也會留下微觀不平度。為了獲得不銹鋼零件表面光潔度、光亮度和使用壽命,必須對不銹鋼零件進行拋光。不銹鋼零件的拋光工藝過程包括表面化學預處理、機械拋光、化學拋光或電化學拋光,最后鈍化。拋光的效果取決于不銹鋼零件的原始粗糙度。機械拋光、化學拋光或電化學拋光后的光潔度越高,越能提高不銹鋼自身的價值,發揮其應有的特性。
1. 機械拋光
機械(xie)拋(pao)光(guang)是(shi)拋(pao)光(guang)的(de)第一道工序(xu),將不(bu)(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)的(de)凹(ao)凸不(bu)(bu)平(ping)(ping)度加工到一定的(de)粗糙度值,一般Ra≤0.8um,再用化學拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化學拋(pao)光(guang)除去不(bu)(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)的(de)微觀不(bu)(bu)平(ping)(ping)度,使Ra≤0.05um,才能(neng)取得最后的(de)光(guang)亮度——鏡面(mian)光(guang)澤。經過(guo)軋制的(de)光(guang)潔度較高的(de)板材或(huo)精加工的(de)工件(jian),不(bu)(bu)需進行(xing)(xing)機械(xie)拋(pao)光(guang)而可以直接進行(xing)(xing)化學拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化學拋(pao)光(guang)。
精細鏡面機械拋光工藝過程:清潔表面→去除表面氧化層 [在開始拋光的20min內采用較大的拋光壓力(3~4)×104Pa,磨料和拋光乳化液的供應量也大些(12mL/cm2s),除盡氧化層] 鏡面拋光[顯露金屬基體后,磨削量和磨削壓力應減少,當出現鏡面光澤時不再加壓,靠磨頭自重修飾拋光,拋光液流量減少到8mL/cm2s,繼續拋光40min后即可得到鏡面光亮]。
2. 化學拋光
化學拋(pao)(pao)光是(shi)通過化學拋(pao)(pao)光液控(kong)制化學反應,使不銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)微(wei)觀(guan)突起部分的(de)溶(rong)解速(su)度(du)大于微(wei)觀(guan)凹(ao)洼處的(de)溶(rong)解速(su)度(du),從而對不銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)實(shi)現拋(pao)(pao)光。化學拋(pao)(pao)光液的(de)組成(cheng)及(ji)工藝條件見表10-7。
化學(xue)拋(pao)光典型工藝(yi)流程:
a. 不(bu)銹(xiu)鋼表面有焊(han)縫,且(qie)油(you)污嚴重,采(cai)用1號工(gong)藝流程(cheng):手(shou)工(gong)除(chu)焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣(zha)等(deng) 手(shou)工(gong)去(qu)油(you)(汽油(you)擦洗(xi))→化學除(chu)油(you)(參考(kao)上節)→水洗(xi)→化學拋(pao)光(1號配方)→中和(he)(碳酸(suan)鈉3~5g/L,氫氧(yang)化鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗(yan)收。
b. 不銹鋼零件表面油(you)漬很輕且有較薄氧化(hua)(hua)皮時(shi),采用(yong)2號(hao)工(gong)藝流程:化(hua)(hua)學除油(you)→水洗(xi)(xi)→酸洗(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)→活化(hua)(hua)(硫酸10mL/L、鹽酸1mL/L,溫度40~60℃時(shi)間以零件析出氣體10~20s 即可) →水洗(xi)(xi)→化(hua)(hua)學拋光(2號(hao)) →水洗(xi)(xi)→鈍(dun)化(hua)(hua)→水洗(xi)(xi)→中和(he)[氨水(d=0.889)2%(質量分數),室溫,5~10min]→水洗(xi)(xi)→脫水 烘干→驗收(shou)。
另外(wai)MW-6拋(pao)光(guang)劑由西安戶(hu)縣塢化工(gong)廠生產(chan),其(qi)配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)余為(wei)水(shui)(shui)(shui),加熱(re)溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)成分(fen)(fen)含(han)有酸、鹽酸、苯甲酸、冰乙酸和其(qi)他助(zhu)劑。使用MW-6拋(pao)光(guang)液(ye)的工(gong)藝(yi)流程(cheng):除油→熱(re)水(shui)(shui)(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱(re)水(shui)(shui)(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(質量分(fen)(fen)數為(wei)2%的氨(an)水(shui)(shui)(shui))→冷(leng)水(shui)(shui)(shui)洗(xi)→超聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質量分(fen)(fen)數為(wei)95%)脫水(shui)(shui)(shui)→烘干→包裝。
化(hua)學(xue)拋光適應性強(qiang),可以處理形(xing)狀復雜的零件,能使不銹鋼零件內外(wai)表(biao)(biao)面都獲得均(jun)勻的光潔度(du)。工藝操作簡(jian)便,生產效(xiao)率(lv)高(gao)。所使用的化(hua)學(xue)拋光設備簡(jian)單,價(jia)格便宜(yi)。但化(hua)學(xue)拋光零件的表(biao)(biao)面質量略差于電化(hua)學(xue)拋光。
3. 電化學拋光
對表面(mian)(mian)(mian)質量要求(qiu)較高的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件可采用(yong)電(dian)化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)。電(dian)化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)是以(yi)被拋(pao)(pao)光(guang)(guang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件作為(wei)陽(yang)極(ji),不(bu)(bu)(bu)溶性(xing)金屬(shu)作為(wei)陰極(ji),兩(liang)電(dian)極(ji)同時浸入電(dian)化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)槽中,通以(yi)直流電(dian)產生選擇性(xing)的陽(yang)極(ji)溶解(jie),浸蝕掉不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件表面(mian)(mian)(mian)2~40um厚(hou)的薄層,得到極(ji)好(hao)的、耐(nai)蝕性(xing)的、光(guang)(guang)滑的、光(guang)(guang)亮(liang)的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)本體。電(dian)化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)的耐(nai)蝕性(xing)比機械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)好(hao)。而(er)且具有(you)無污染表面(mian)(mian)(mian),在使用(yong)中容易清洗,因(yin)此(ci)大(da)量用(yong)于(yu)食品工(gong)廠、飲料工(gong)業和(he)醫藥工(gong)業。由(you)于(yu)表面(mian)(mian)(mian)耐(nai)蝕性(xing)好(hao)、有(you)漂亮(liang)的外觀(guan),因(yin)此(ci)也可用(yong)作許多(duo)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)構(gou)件,如車(che)鎖、車(che)輛(liang)格子窗、車(che)內揚聲器等。
但是(shi)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)只(zhi)是(shi)對(dui)不銹鋼零件表(biao)面起到微觀(guan)的整平(ping)作用,宏觀(guan)的整平(ping)仍要(yao)靠機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)。電(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)材(cai)料化(hua)學成分的不均(jun)(jun)勻(yun)性和顯微偏析特別敏感,金屬(shu)(shu)基體和非金屬(shu)(shu)夾雜物之間常被劇(ju)烈浸蝕。有時,不銹鋼存在的不良(liang)的冶金狀態、金屬(shu)(shu)晶(jing)粒尺寸(cun)結構不均(jun)(jun)勻(yun)性、鹽(yan)類或(huo)氧化(hua)物的污染、酸洗過度(du)、淬(cui)火過度(du)、軋(ya)制痕(hen)跡等(deng)均(jun)(jun)會對(dui)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)產(chan)生不良(liang)影(ying)響(xiang),需(xu)機(ji)械拋(pao)光(guang)(guang)來(lai)彌補。
電化學拋(pao)光液的組成(cheng)及工藝(yi)條(tiao)件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體(ti)不銹鋼(gang)有(you)良(liang)好的拋光效(xiao)果(guo)。
(2) 配方4適(shi)用(yong)于奧(ao)氏體不(bu)銹鋼電解(jie)拋光(guang)。
③ 配方(fang)5適用于馬氏(shi)體不銹鋼電(dian)化學(xue)拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧氏(shi)體不銹鋼的電(dian)化(hua)學(xue)拋(pao)光。
