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(guang)
機械(xie)拋(pao)光(guang)是拋(pao)光(guang)的第(di)一(yi)道(dao)工(gong)序,將不銹鋼(gang)零(ling)件表(biao)面(mian)的凹凸不平度(du)加工(gong)到一(yi)定的粗(cu)糙度(du)值,一(yi)般Ra≤0.8um,再用化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)除去不銹鋼(gang)零(ling)件表(biao)面(mian)的微觀不平度(du),使Ra≤0.05um,才能取得最后的光(guang)亮度(du)——鏡面(mian)光(guang)澤。經過(guo)軋(ya)制的光(guang)潔(jie)度(du)較高的板(ban)材或(huo)精(jing)加工(gong)的工(gong)件,不需(xu)進行(xing)機械(xie)拋(pao)光(guang)而(er)可以直接進行(xing)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)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(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光是通過化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光液(ye)(ye)控制化(hua)(hua)學(xue)反應,使不銹鋼(gang)零件表(biao)面微(wei)觀突起部(bu)分的溶解(jie)速(su)度大于微(wei)觀凹(ao)洼處的溶解(jie)速(su)度,從而對不銹鋼(gang)零件表(biao)面實現拋(pao)(pao)光。化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光液(ye)(ye)的組(zu)成及(ji)工藝條(tiao)件見表(biao)10-7。
化學拋光典型工(gong)藝流程:
a. 不銹鋼表面(mian)有焊(han)縫,且油(you)污嚴重,采(cai)用(yong)1號(hao)工藝流程:手(shou)(shou)工除焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣(zha)等(deng) 手(shou)(shou)工去油(you)(汽油(you)擦洗(xi))→化(hua)(hua)學除油(you)(參考(kao)上節)→水洗(xi)→化(hua)(hua)學拋光(1號(hao)配方)→中和(碳(tan)酸鈉(na)3~5g/L,氫氧化(hua)(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零(ling)件(jian)表面油(you)漬很輕且有較薄氧(yang)化(hua)(hua)皮時,采(cai)用2號工藝流程(cheng):化(hua)(hua)學(xue)(xue)除(chu)油(you)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→活(huo)化(hua)(hua)(硫(liu)酸(suan)(suan)10mL/L、鹽酸(suan)(suan)1mL/L,溫度40~60℃時間以零(ling)件(jian)析出氣體10~20s 即可(ke)) →水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光(2號) →水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→鈍化(hua)(hua)→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→中和[氨(an)水(shui)(d=0.889)2%(質(zhi)量分數),室溫,5~10min]→水(shui)洗(xi)(xi)(xi)→脫水(shui) 烘干→驗收。
另外MW-6拋光(guang)劑由西安戶縣塢化工(gong)(gong)廠生產,其配方:MW-6拋光(guang)劑150~270mL/L,其余為水,加熱溫(wen)度75~85℃,拋光(guang)時間(jian) 0.2~0.5min。其成分含(han)有酸(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)、苯甲(jia)酸(suan)(suan)、冰乙酸(suan)(suan)和(he)其他助劑。使用MW-6拋光(guang)液的工(gong)(gong)藝流程:除油→熱水預熱(60~70℃) →MW-6拋光(guang)→熱水洗(xi)(xi)(60~70℃)→中和(he)(質(zhi)量分數(shu)(shu)為2%的氨(an)水)→冷水洗(xi)(xi)→超(chao)聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量分數(shu)(shu)為95%)脫水→烘干→包裝。
化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光適應性強,可以處(chu)理(li)形狀復雜的零(ling)(ling)件(jian),能(neng)使(shi)不銹鋼零(ling)(ling)件(jian)內外表(biao)面都獲得均勻的光潔度。工藝操作簡便,生產(chan)效率高(gao)。所(suo)使(shi)用的化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光設備(bei)簡單,價格便宜。但化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光零(ling)(ling)件(jian)的表(biao)面質量略(lve)差于(yu)電化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋光。
3. 電化學拋(pao)光
對表(biao)(biao)面(mian)質量要求較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)可(ke)采用(yong)(yong)電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)。電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)是(shi)以被拋(pao)光(guang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)作(zuo)(zuo)(zuo)為陽極(ji),不溶性(xing)(xing)(xing)金屬作(zuo)(zuo)(zuo)為陰極(ji),兩電(dian)極(ji)同(tong)時浸入電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)槽中,通以直流電(dian)產生選(xuan)擇(ze)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)陽極(ji)溶解,浸蝕(shi)掉不銹(xiu)鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)2~40um厚的(de)(de)(de)薄(bo)層,得到極(ji)好(hao)的(de)(de)(de)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)、光(guang)滑的(de)(de)(de)、光(guang)亮的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)本(ben)體。電(dian)化(hua)學拋(pao)光(guang)面(mian)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)比機(ji)械拋(pao)光(guang)面(mian)好(hao)。而(er)且具有無污染(ran)表(biao)(biao)面(mian),在使用(yong)(yong)中容易(yi)清洗,因此(ci)大量用(yong)(yong)于(yu)食(shi)品工廠、飲料工業和醫藥工業。由于(yu)表(biao)(biao)面(mian)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)、有漂亮的(de)(de)(de)外觀,因此(ci)也可(ke)用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)(zuo)許多不銹(xiu)鋼(gang)(gang)構(gou)件(jian)(jian),如車(che)鎖(suo)、車(che)輛(liang)格(ge)子(zi)窗、車(che)內揚聲器(qi)等。
但是電(dian)化(hua)學拋光(guang)只是對不(bu)(bu)銹鋼零件表面(mian)起到微觀的(de)整平(ping)作用(yong),宏觀的(de)整平(ping)仍要靠(kao)機械(xie)(xie)拋光(guang)。電(dian)化(hua)學拋光(guang)材料化(hua)學成分的(de)不(bu)(bu)均勻(yun)性和顯(xian)微偏析特別敏感,金(jin)(jin)屬基(ji)體和非金(jin)(jin)屬夾雜物之間常(chang)被劇(ju)烈浸蝕(shi)。有(you)時,不(bu)(bu)銹鋼存在的(de)不(bu)(bu)良的(de)冶金(jin)(jin)狀(zhuang)態、金(jin)(jin)屬晶粒尺寸(cun)結構(gou)不(bu)(bu)均勻(yun)性、鹽類(lei)或氧化(hua)物的(de)污染、酸洗(xi)過度、淬火過度、軋制痕跡等(deng)均會對電(dian)化(hua)學拋光(guang)產(chan)生不(bu)(bu)良影響,需機械(xie)(xie)拋光(guang)來彌補。
電化學拋光液的組成及工藝條(tiao)件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體(ti)不銹鋼有良好的拋光效果。
(2) 配方(fang)4適用于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)電解拋(pao)光。
③ 配方5適用于馬氏體不銹鋼電(dian)化(hua)學拋光(guang)。
④ 配(pei)方(fang)6適用于(yu)焊接的奧氏體不銹鋼的電化學拋光。
