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(bu)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(ji)械拋(pao)光是(shi)拋(pao)光的(de)(de)第(di)一道工(gong)序(xu),將不(bu)(bu)銹鋼零(ling)件表面的(de)(de)凹凸不(bu)(bu)平(ping)度加工(gong)到一定的(de)(de)粗糙(cao)度值,一般Ra≤0.8um,再(zai)用化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光或(huo)(huo)電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光除去不(bu)(bu)銹鋼零(ling)件表面的(de)(de)微觀不(bu)(bu)平(ping)度,使Ra≤0.05um,才能(neng)取得最后的(de)(de)光亮度——鏡(jing)面光澤。經過軋(ya)制的(de)(de)光潔度較高的(de)(de)板材或(huo)(huo)精加工(gong)的(de)(de)工(gong)件,不(bu)(bu)需進行機(ji)械拋(pao)光而可以(yi)直接進行化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光或(huo)(huo)電化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光。
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(xue)拋光
化(hua)學拋(pao)光是通過化(hua)學拋(pao)光液控制化(hua)學反應,使(shi)不(bu)銹鋼零件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)微觀(guan)突起部分的溶解(jie)速度(du)大(da)于微觀(guan)凹洼處的溶解(jie)速度(du),從而對不(bu)銹鋼零件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)實現(xian)拋(pao)光。化(hua)學拋(pao)光液的組(zu)成及工(gong)藝條件(jian)見表(biao)(biao)10-7。
化學拋光典(dian)型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表面有(you)焊縫,且油(you)(you)污嚴重,采用(yong)1號工藝流程:手工除焊瘤、毛刺、焊渣等 手工去油(you)(you)(汽油(you)(you)擦(ca)洗(xi))→化(hua)(hua)學(xue)(xue)除油(you)(you)(參考(kao)上節)→水(shui)洗(xi)→化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(1號配方)→中和(碳酸鈉(na)3~5g/L,氫氧化(hua)(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干燥(zao)→驗收。
b. 不(bu)銹鋼(gang)零件表面油漬很輕且有較薄氧化皮時(shi),采(cai)用2號工藝流程:化學除油→水(shui)(shui)洗→酸(suan)洗→水(shui)(shui)洗→活化(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度40~60℃時(shi)間以(yi)零件析出氣體(ti)10~20s 即可) →水(shui)(shui)洗→化學拋(pao)光(2號) →水(shui)(shui)洗→鈍(dun)化→水(shui)(shui)洗→中和[氨水(shui)(shui)(d=0.889)2%(質量分(fen)數),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)洗→脫水(shui)(shui) 烘(hong)干(gan)→驗收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑由西(xi)安戶(hu)縣(xian)塢化工廠生產,其(qi)配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)余為水,加(jia)熱溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其(qi)成分(fen)(fen)含有酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、苯甲(jia)酸(suan)(suan)、冰乙酸(suan)(suan)和其(qi)他助劑。使用MW-6拋(pao)光(guang)液的(de)工藝流程:除油→熱水預(yu)熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱水洗(xi)(60~70℃)→中和(質量(liang)分(fen)(fen)數為2%的(de)氨水)→冷水洗(xi)→超(chao)聲波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(chun)(質量(liang)分(fen)(fen)數為95%)脫水→烘干→包裝。
化(hua)(hua)學(xue)拋光適應性強,可以處理形狀復雜的零件(jian),能使不銹鋼零件(jian)內外表(biao)面都獲得均勻的光潔(jie)度。工(gong)藝操(cao)作簡(jian)便,生(sheng)產效率(lv)高。所使用的化(hua)(hua)學(xue)拋光設備簡(jian)單,價格(ge)便宜。但化(hua)(hua)學(xue)拋光零件(jian)的表(biao)面質(zhi)量略(lve)差于電化(hua)(hua)學(xue)拋光。
3. 電化學拋光
對表面(mian)(mian)質量(liang)要求較高的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)可(ke)采(cai)用電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)。電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)是以被拋光(guang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)作為陽(yang)極(ji),不(bu)(bu)溶性(xing)金屬(shu)作為陰極(ji),兩(liang)電(dian)極(ji)同時浸(jin)入電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)槽中,通(tong)以直流(liu)電(dian)產生選擇(ze)性(xing)的陽(yang)極(ji)溶解,浸(jin)蝕(shi)掉(diao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面(mian)(mian)2~40um厚的薄(bo)層(ceng),得到極(ji)好的、耐蝕(shi)性(xing)的、光(guang)滑的、光(guang)亮的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼本體。電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋光(guang)面(mian)(mian)的耐蝕(shi)性(xing)比機械拋光(guang)面(mian)(mian)好。而(er)且具有無污(wu)染表面(mian)(mian),在(zai)使(shi)用中容易清洗,因此大量(liang)用于食(shi)品工(gong)廠、飲料工(gong)業和醫藥工(gong)業。由于表面(mian)(mian)耐蝕(shi)性(xing)好、有漂亮的外觀,因此也可(ke)用作許多不(bu)(bu)銹(xiu)鋼構件(jian),如車鎖(suo)、車輛格子窗、車內揚聲器(qi)等。
但是電化(hua)學(xue)拋光只(zhi)是對(dui)(dui)不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)表面起到微觀的(de)(de)整平作用(yong),宏觀的(de)(de)整平仍要靠機(ji)械拋光。電化(hua)學(xue)拋光材料化(hua)學(xue)成分的(de)(de)不(bu)均勻(yun)性(xing)和(he)顯微偏析特(te)別(bie)敏感,金屬(shu)(shu)基(ji)體和(he)非金屬(shu)(shu)夾雜物之間常被劇烈浸蝕(shi)。有時,不(bu)銹鋼存在的(de)(de)不(bu)良(liang)的(de)(de)冶金狀態(tai)、金屬(shu)(shu)晶粒尺寸結構(gou)不(bu)均勻(yun)性(xing)、鹽類或氧化(hua)物的(de)(de)污染、酸洗過度、淬火過度、軋制痕跡等均會對(dui)(dui)電化(hua)學(xue)拋光產生不(bu)良(liang)影響,需機(ji)械拋光來彌補。
電化學拋光(guang)液的組(zu)成及工藝條件(jian)見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬(ma)氏(shi)體不銹鋼有(you)良好(hao)的拋光(guang)效果。
(2) 配方4適用于奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)電解拋光。
③ 配方5適(shi)用于馬氏體不銹鋼電化學拋光。
④ 配方6適(shi)用于焊接的奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼的電化(hua)學拋光。
