在(zai)磷酸-鹽酸型溶液(ye)中加入適量硝酸,可使化(hua)學拋光液(ye)的工(gong)作溫(wen)度降(jiang)到(dao)100℃以下,使化(hua)學拋光向實(shi)用化(hua)邁(mai)進了(le)一(yi)大步。
1. 拋光黏液(ye)膜理論
在化(hua)學拋光初始階段,金(jin)屬首先被化(hua)學溶解(jie)或腐(fu)蝕(shi),它(ta)的重(zhong)量將迅速下(xia)降(jiang)。當(dang)腐(fu)蝕(shi)的金(jin)屬離子(zi)達到或超過(guo)拋光液中的絡(luo)合(he)(he)劑(ji)所能(neng)絡(luo)合(he)(he)的程度時,一種含(han)過(guo)量金(jin)屬離子(zi)的多核聚(ju)合(he)(he)型金(jin)屬絡(luo)合(he)(he)物形成(cheng)(cheng),它(ta)具有很(hen)高的黏(nian)度,用成(cheng)(cheng)黏(nian)液膜,阻止金(jin)屬進一步快速溶解(jie),腐(fu)蝕(shi)失(shi)重(zhong)將減少并趨王許金(jin)屬表面進行精細(xi)溶解(jie),或即(ji)微(wei)觀(guan)(guan)的凸出部(bu)被溶解(jie),凹下(xia)處則很(hen)少溶解(jie),使金(jin)屬的微(wei)觀(guan)(guan)表面得(de)以(yi)整平,產生(sheng)出光亮的效果(guo)。
2. 磷酸(suan)濃(nong)度的影響
在拋光液中其他成分(fen)不(bu)變,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)失重和反(fan)射率隨磷酸濃度的(de)變化(hua)曲線見圖(tu)3-5。
由圖3-5可見,在(zai)拋光初始階段,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)溶(rong)(rong)解(jie)量(liang)是隨著磷(lin)(lin)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)上升(sheng)的(de)。當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)達到或(huo)超過13%時(shi),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼溶(rong)(rong)解(jie)量(liang)下降,并趨于(yu)較穩定狀(zhuang)態。由于(yu)拋光液(ye)的(de)黏度(du)(du)迅速增加,加快金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面附近黏液(ye)膜(mo)的(de)形成,阻止金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)進一步溶(rong)(rong)解(jie)并達到拋光效果(guo)。當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)超過17%時(shi),拋光液(ye)黏度(du)(du)太高(gao),無法(fa)除去表面凸起的(de)部位,或(huo)不(bu)(bu)溶(rong)(rong)性(xing)鹽(yan)附著在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面光亮度(du)(du)或(huo)反射率逐漸下降。因此,僅當(dang)(dang)磷(lin)(lin)酸(suan)濃(nong)度(du)(du)為13%~17%時(shi),拋光液(ye)才具有最佳拋光效果(guo)。
3. 硝酸濃度(du)的(de)影響
不銹鋼(gang)的失重和(he)反射率(lv)隨硝酸濃(nong)度的變(bian)化曲線見圖(tu)3-6。
由圖3-6可見(jian),金屬的溶解速率是隨著硝酸濃(nong)度(du)的增(zeng)高而上升的。在低(di)硝酸濃(nong)度(du)時,金屬的溶解為低(di)水(shui)平溶解。在高濃(nong)度(du)時,拋光時會產生(sheng)麻(ma)點。當硝酸濃(nong)度(du)為4%~5%時,才能獲得最佳拋光效(xiao)果。
4. 鹽酸濃度的影(ying)響
不銹鋼的(de)失重和反(fan)射率隨(sui)鹽(yan)酸濃度(du)的(de)變化曲線見圖(tu)3-7。
從圖3-7可見,金(jin)屬(shu)的溶解隨鹽酸濃度(du)(du)的增(zeng)加變化(hua)微小,當鹽酸濃度(du)(du)為6%~8%時,光亮度(du)(du)(反射(she)率)上升(sheng),超過10%后,不銹鋼表面(mian)出現(xian)腐(fu)蝕(shi)點,與過多CI-吸附(fu)在金(jin)屬(shu)表面(mian)有關。因此,8%~10%的鹽酸含(han)量最適(shi)宜(yi)。
5. 水含量的影響
不銹鋼的(de)失重和反射率隨(sui)水(shui)含量(liang)的(de)變化曲線見圖3-8。
由(you)圖3-8可(ke)見,當水含量(liang)(liang)在68%~72%時,可(ke)獲(huo)得最佳(jia)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果。過高(gao)水含量(liang)(liang)會降低(di)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液黏度,不易形成黏液膜,表面光(guang)亮度下降。水含量(liang)(liang)太低(di),金屬表面腐蝕(shi)快,難獲(huo)好的拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果。水含量(liang)(liang)為(wei)64%~80%時,金屬溶解速率(lv)逐漸下降,在68%~72%時下降速率(lv)最慢,相應光(guang)反射(she)率(lv)最高(gao),此時即為(wei)最佳(jia)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)條(tiao)件。
6. 浸(jin)漬時間對拋光效(xiao)果的影響(xiang)
不銹鋼的(de)(de)(de)失重和(he)反(fan)射率隨拋光(guang)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)曲線見圖3-9。由圖3-9可(ke)見,開(kai)始(shi)時(shi)(shi),金屬表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)較快(kuai),隨著浸(jin)漬時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)延長,金屬的(de)(de)(de)溶解變(bian)慢并(bing)達到近穩定(ding)狀態。此時(shi)(shi)金屬表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)光(guang)反(fan)射率達到最高峰,相應的(de)(de)(de)拋光(guang)時(shi)(shi)間(jian)(jian)為4~6min.當浸(jin)漬時(shi)(shi)間(jian)(jian)進一步加(jia)(jia)長,金屬的(de)(de)(de)腐蝕(shi)又迅速(su)加(jia)(jia)快(kuai),表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)反(fan)射率隨之下降。
7. 拋光(guang)溫度的(de)影響
不(bu)銹鋼(gang)的(de)失重和反(fan)射(she)率(lv)隨(sui)溫度(du)(du)的(de)變化(hua)曲(qu)線見(jian)(jian)圖(tu)3-10,由(you)圖(tu)3-10可(ke)見(jian)(jian),失重的(de)溫度(du)(du)曲(qu)線是典型的(de)反(fan)應速率(lv)溫度(du)(du)曲(qu)線。隨(sui)著溫度(du)(du)的(de)升(sheng)高(gao),金屬的(de)溶解加速,腐(fu)蝕失重量逐漸上(shang)升(sheng)。當(dang)溫度(du)(du)達到90℃左右時,金屬的(de)溶解已足以(yi)形成具有良好(hao)的(de)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)作用(yong)的(de)黏(nian)液(ye)膜,此(ci)時拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果(guo)最佳(jia)。溫度(du)(du)繼(ji)續升(sheng)高(gao),拋(pao)(pao)(pao)光(guang)液(ye)的(de)黏(nian)度(du)(du)下降,拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果(guo)減(jian)弱(ruo)、表面易產生(sheng)孔蝕。因此(ci),85~95℃之(zhi)間的(de)溫度(du)(du)可(ke)獲(huo)得最佳(jia)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)效(xiao)果(guo),光(guang)反(fan)射(she)率(lv)可(ke)達90%以(yi)上(shang)。