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)(pao)光(guang)(guang)是拋(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)(de)第一道(dao)工序,將不(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)凹凸不(bu)平(ping)度(du)加工到一定的(de)(de)粗糙度(du)值,一般Ra≤0.8um,再用化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)除去不(bu)銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)微(wei)觀不(bu)平(ping)度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才能取得最后的(de)(de)光(guang)(guang)亮度(du)——鏡面(mian)光(guang)(guang)澤(ze)。經過軋制(zhi)的(de)(de)光(guang)(guang)潔度(du)較(jiao)高的(de)(de)板材或(huo)精加工的(de)(de)工件(jian),不(bu)需進行機械(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)而可以直接進行化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(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(pao)光
化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)是通過化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液控制化(hua)(hua)學反應,使不銹鋼零件(jian)表面(mian)(mian)微(wei)觀突起(qi)部分的(de)(de)溶(rong)解速(su)度大于微(wei)觀凹(ao)洼(wa)處的(de)(de)溶(rong)解速(su)度,從而對不銹鋼零件(jian)表面(mian)(mian)實現拋(pao)(pao)光(guang)(guang)。化(hua)(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液的(de)(de)組(zu)成(cheng)及(ji)工藝條件(jian)見表10-7。
化(hua)學拋光典型工藝(yi)流程:
a. 不銹鋼(gang)表面(mian)有焊縫,且油污嚴重,采(cai)用1號(hao)工(gong)藝流(liu)程:手(shou)工(gong)除(chu)焊瘤、毛刺、焊渣(zha)等 手(shou)工(gong)去油(汽油擦(ca)洗)→化學除(chu)油(參考(kao)上節(jie))→水洗→化學拋光(guang)(1號(hao)配方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室溫,時(shi)間0.5~1h)→水洗→干燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)表面油漬(zi)很輕且有較薄氧化(hua)(hua)(hua)皮時,采用2號工(gong)藝流程:化(hua)(hua)(hua)學除油→水(shui)(shui)洗→酸(suan)(suan)洗→水(shui)(shui)洗→活(huo)化(hua)(hua)(hua)(硫酸(suan)(suan)10mL/L、鹽酸(suan)(suan)1mL/L,溫度(du)40~60℃時間以(yi)零(ling)件(jian)析出氣體10~20s 即可(ke)) →水(shui)(shui)洗→化(hua)(hua)(hua)學拋光(2號) →水(shui)(shui)洗→鈍化(hua)(hua)(hua)→水(shui)(shui)洗→中(zhong)和[氨水(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)洗→脫水(shui)(shui) 烘干→驗收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)(ji)由(you)西安戶縣塢化(hua)工廠生產(chan),其(qi)配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)(ji)150~270mL/L,其(qi)余為(wei)(wei)水,加熱溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)成分含有酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰乙(yi)酸(suan)和其(qi)他助劑(ji)(ji)。使(shi)用MW-6拋(pao)光(guang)液的工藝流程:除油(you)→熱水預(yu)熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱水洗(60~70℃)→中和(質(zhi)量分數為(wei)(wei)2%的氨(an)水)→冷水洗→超聲波清(qing)洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質(zhi)量分數為(wei)(wei)95%)脫水→烘干(gan)→包裝。
化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)適應性(xing)強(qiang),可以處理形狀復雜的零件(jian),能使(shi)不銹鋼零件(jian)內外表面都獲得均勻的光(guang)(guang)潔(jie)度。工藝(yi)操作簡(jian)(jian)便,生產效率(lv)高。所使(shi)用(yong)的化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)設(she)備簡(jian)(jian)單,價格(ge)便宜。但化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)零件(jian)的表面質(zhi)量略差于電化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)(guang)。
3. 電化學拋光
對表(biao)(biao)面(mian)質量(liang)要求較高的(de)不銹(xiu)鋼(gang)零件可采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)是以(yi)被拋光(guang)不銹(xiu)鋼(gang)零件作(zuo)為陽(yang)極(ji)(ji),不溶(rong)性(xing)金屬作(zuo)為陰極(ji)(ji),兩(liang)電(dian)極(ji)(ji)同時浸(jin)入電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)槽中(zhong),通以(yi)直流電(dian)產生選擇性(xing)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)溶(rong)解,浸(jin)蝕(shi)掉(diao)不銹(xiu)鋼(gang)零件表(biao)(biao)面(mian)2~40um厚的(de)薄層,得(de)到(dao)極(ji)(ji)好的(de)、耐蝕(shi)性(xing)的(de)、光(guang)滑的(de)、光(guang)亮的(de)不銹(xiu)鋼(gang)本(ben)體。電(dian)化(hua)學(xue)拋光(guang)面(mian)的(de)耐蝕(shi)性(xing)比機械拋光(guang)面(mian)好。而且具有無污染表(biao)(biao)面(mian),在使(shi)用(yong)中(zhong)容易清(qing)洗,因此大(da)量(liang)用(yong)于食(shi)品工(gong)(gong)廠、飲料工(gong)(gong)業和醫藥工(gong)(gong)業。由(you)于表(biao)(biao)面(mian)耐蝕(shi)性(xing)好、有漂亮的(de)外觀,因此也可用(yong)作(zuo)許多不銹(xiu)鋼(gang)構(gou)件,如車鎖、車輛格子窗、車內揚聲器等(deng)。
但是電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)只(zhi)是對不(bu)銹鋼零件表面(mian)起到(dao)微(wei)觀的(de)整平作用,宏(hong)觀的(de)整平仍要靠(kao)機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)。電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)材(cai)料化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分的(de)不(bu)均勻性(xing)和顯微(wei)偏析(xi)特別敏感,金(jin)(jin)屬基體和非金(jin)(jin)屬夾雜物(wu)(wu)之間常(chang)被劇(ju)烈浸(jin)蝕。有時,不(bu)銹鋼存在的(de)不(bu)良的(de)冶(ye)金(jin)(jin)狀(zhuang)態、金(jin)(jin)屬晶(jing)粒(li)尺(chi)寸結構不(bu)均勻性(xing)、鹽類或氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)污染、酸洗過度、淬(cui)火過度、軋(ya)制痕(hen)跡(ji)等均會對電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)產(chan)生不(bu)良影響(xiang),需機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)來彌(mi)補(bu)。
電(dian)化學拋光液的組成及工藝條(tiao)件見表10-8。
① 配方(fang)330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好的拋光效果。
(2) 配方4適用(yong)于奧氏體不銹鋼電解(jie)拋光(guang)。
③ 配方5適用于馬氏(shi)體不銹鋼電化學(xue)拋光。
④ 配方(fang)6適用于焊(han)接的(de)奧氏體不銹鋼的(de)電化(hua)學拋光。
