一、電化學拋光銑切(qie)原理
1. 黏膜的整平作用
在電化學拋光銑切時，工件作為陽極產生溶解，陽極附近溶液的金屬鹽濃度不斷增加，生成高電阻率的黏膜，這層黏膜在表面毛刺及微觀凸出部分的厚度較小，電流密度較大，溶解較快，而在微觀凹入處的黏膜厚度較大，電阻較大，電流密度較小，溶解較慢。這樣使表面微觀凸起部分的尺寸減小較快，毛刺得以溶解，微觀凹入處的尺寸減小較慢，達到不(bu)銹(xiu)鋼表面平滑而被拋光，尺寸被均勻銑切一些。同時，陽極上產生的氧氣泡或放電，可以破壞表面毛刺及凸峰上的黏膜，促使不平處更強烈的溶解，進一步達到整平零件的目的。
2. 黏膜的鈍化作(zuo)用
黏膜也會阻礙陽(yang)(yang)極(ji)(ji)的(de)溶解，使(shi)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)的(de)極(ji)(ji)化(hua)(hua)作用增大，在表(biao)面上會生成一層氧化(hua)(hua)膜，具有一定的(de)穩(wen)定性，使(shi)表(biao)面不受化(hua)(hua)學作用，處(chu)于輕微鈍化(hua)(hua)狀態，表(biao)面便(bian)獲(huo)得光(guang)澤。
二、不銹(xiu)鋼(gang)電化學拋光銑切工藝
溶(rong)液成分(fen)及(ji)工藝條件：
磷酸（H3PO4)(d=1.65) （60%~70%)(最佳70%)
硫酸（H2SO4)(d=1.84) （8%~15%)(最佳12%)
鉻酐（CrO3) （5%~15%)(最佳12%)
水 余量(liang)
溫度(du)／℃ （50~100)(最(zui)佳70~80)
陰陽(yang)極面(mian)積之比 （1~1.5 ): 1
陽極電流密度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳(jia)20~50)
各組(zu)分及工藝條件的影響如下(xia)：
1. 磷酸(suan)含量的影(ying)響
在(zai)硫酸15%,鉻酐15%,水余量，極距15mm,陽極電流(liu)密度25A/d㎡,時(shi)間10min,溫度50~100℃,不(bu)同(tong)磷酸含量的影響見表10-3。
在實驗過程中，隨(sui)著磷酸(suan)(suan)含量(liang)的(de)增加，電壓有升高的(de)趨勢。從表(biao)10-3可見，磷酸(suan)(suan)含量(liang)在40%~90%范圍內均可。選取60%~70%為宜。
2. 硫(liu)酸(suan)含量的影響
在磷酸65%,鉻(ge)酐(gan)12%,水(shui)余量，極距15mm,陽極電流密度(du)25A/d㎡,時間(jian)9min,溫(wen)度(du)50~100℃,不同硫(liu)酸含量的影響見表10-4.
實驗過(guo)程中(zhong)，隨著硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)的增加，電壓有下降(jiang)的趨勢。硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)超過(guo)15%以后，在液面產生大量的氣泡。由表10-4可(ke)見(jian)，硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)含量在8%~15%之間(jian)均(jun)可(ke)，選取硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)12%為(wei)宜。
3. 鉻酐(gan)含量的影響
在磷酸(suan)65%,硫(liu)酸(suan)15%,水余量，極(ji)(ji)距15mm,陽極(ji)(ji)電流密(mi)度(du)20A/d㎡,時間8min,溫度(du)50~100℃,不同鉻酐含量的影(ying)響見(jian)表10-5。
隨著鉻酐含(han)量的增加，電壓有(you)下(xia)降的趨(qu)勢。從表(biao)10-5可見(jian)，鉻酐含(han)量在(zai)5%~15%之(zhi)間均可，選取鉻酐含(han)量12%為宜(yi)。
4. 電流(liu)密度大小的影響
①. 電位－電流(liu)密度的斷續測定，每次(ci)更換(huan)試(shi)片，試(shi)片被(bei)拋(pao)光面積均為1d㎡.在(zai)磷酸(suan)65%,硫(liu)酸(suan)12%,鉻(ge)酐12%,水余量的溶液(ye)中進行，極距15mm,起始溫度50℃,結果見表10-6。
②. 電(dian)位－電(dian)流密度連續(xu)測定，不(bu)更換試片，一直測下去，其結果見表10-7。測定時的其他條件均(jun)與斷(duan)續(xu)測定相同。
根據表10-6和表10-7的(de)結果，給出電(dian)位(wei)與電(dian)流的(de)密度曲線見(jian)圖(tu)10-10。
由圖(tu)10-10可見，陽(yang)極電(dian)(dian)(dian)位上(shang)(shang)升(sheng)到(dao)3V,此時電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)緩慢上(shang)(shang)升(sheng)至4A/d㎡,試片(pian)表面(mian)不(bu)(bu)光(guang)(guang)亮，說(shuo)明此區域不(bu)(bu)起(qi)電(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)作(zuo)用(yong)。電(dian)(dian)(dian)位從(cong)3V升(sheng)到(dao)4V,電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)升(sheng)至10A/d㎡,試片(pian)表面(mian)光(guang)(guang)亮程度(du)(du)仍(reng)不(bu)(bu)太理想，可能是(shi)由于離子(zi)擴(kuo)散速(su)率(lv)(lv)還稍大于金屬溶(rong)解速(su)率(lv)(lv)，金屬表面(mian)的(de)黏(nian)性膜(mo)仍(reng)未生成，電(dian)(dian)(dian)化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)作(zuo)用(yong)仍(reng)不(bu)(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)。電(dian)(dian)(dian)位超過4V后，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)呈直線(xian)上(shang)(shang)升(sheng)。此時，陰陽(yang)極上(shang)(shang)均(jun)有氣(qi)(qi)泡析出。試片(pian)表面(mian)的(de)光(guang)(guang)亮程度(du)(du)優良，銑切均(jun)勻，有去毛刺作(zuo)用(yong)。陽(yang)極電(dian)(dian)(dian)位與電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)如繼續提(ti)高，電(dian)(dian)(dian)化學(xue)反應甚為激烈(lie)，溶(rong)液(ye)沸騰，氣(qi)(qi)體大量逸出，溶(rong)液(ye)處于不(bu)(bu)穩定狀態。綜(zong)上(shang)(shang)所述(shu)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)在10~55A/d㎡2均(jun)可取得(de)滿(man)意的(de)結(jie)果。故電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰陽極(ji)間距(ju)離(li)
陰陽(yang)極(ji)(ji)間距(ju)離的(de)大小(xiao)將直接影響電能(neng)的(de)利用率(lv)。極(ji)(ji)距(ju)過(guo)大，大量電能(neng)將消耗于電拋液(ye)的(de)歐姆電阻，產生的(de)熱(re)能(neng)使電拋液(ye)溫度(du)升高(gao)，極(ji)(ji)距(ju)過(guo)小(xiao)，容(rong)易造成(cheng)阻塞或短路。表(biao)10-8為在(zai)其他條件(jian)相同時，電流密度(du)30A/d㎡,不(bu)同極(ji)(ji)距(ju)所需要的(de)電壓值。
由表(biao)10-8可見，極距宜小(xiao)，以(yi)不影響電拋液的流動和短路(lu)為原(yuan)則。
6. 溫度的影響(xiang)
①. 溫(wen)度低。 電流效率低，拋光不亮或緩(huan)慢。呈灰白色，無銑切能力(li)和(he)去毛刺(ci)作用。
②. 溫度高至(zhi)60℃，溶(rong)液擴散作用強，陽極溶(rong)解加快(kuai)，電拋光性能好，毛刺除(chu)去不倒手。
③. 溫度(du)太高至100℃，溶液沸騰(teng)，大量(liang)氣體逸出(chu)，表面(mian)拋(pao)光優良，去毛刺(ci)不倒手，但惡化操作環(huan)境。
不同溫度對拋光和去毛刺的效果(guo)見表10-9.
溫度可選在(zai)70~80℃為宜。
工藝(yi)配方中各(ge)組(zu)分的作用如下：
①. 磷酸的作用(yong)
磷(lin)酸(suan)是電拋(pao)(pao)光、銑切、去毛刺(ci)溶(rong)(rong)液的(de)(de)(de)主要成分。屬于中等(deng)強度的(de)(de)(de)無機酸(suan)，是促進稠性黏膜的(de)(de)(de)必(bi)不(bu)可(ke)少的(de)(de)(de)組分，其主要作(zuo)用是增(zeng)進拋(pao)(pao)光效果，因此，在拋(pao)(pao)光液中的(de)(de)(de)含量比較高。若磷(lin)酸(suan)含量低，使(shi)溶(rong)(rong)液相對密度減(jian)少，黏度減(jian)小，使(shi)離(li)子(zi)擴(kuo)散速率加大，對金(jin)屬的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解加快，不(bu)能(neng)達(da)到整平和拋(pao)(pao)光的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。但磷(lin)酸(suan)濃度也(ye)不(bu)宜過高，否則電阻增(zeng)大，電流升(sheng)不(bu)上，使(shi)反應緩慢。
②. 硫酸的作(zuo)用(yong)
硫(liu)酸(suan)能(neng)提高(gao)(gao)溶液(ye)的(de)(de)導電(dian)率，改善分散(san)能(neng)力，提高(gao)(gao)陽極電(dian)流效率，加(jia)速(su)銑切(qie)和去毛刺作用。硫(liu)酸(suan)含量(liang)(liang)控制在(zai)15%以下(xia)。硫(liu)酸(suan)含量(liang)(liang)過高(gao)(gao)時，液(ye)面(mian)易(yi)產生大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)氣泡，惡(e)化操(cao)作條(tiao)件，此外，使電(dian)拋液(ye)的(de)(de)化學(xue)溶解能(neng)力強，不易(yi)得到光亮的(de)(de)表面(mian)，且使溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)六價鉻(ge)還原成(cheng)三價鉻(ge)的(de)(de)速(su)度(du)加(jia)快，易(yi)使電(dian)解液(ye)老化。
③. 鉻酐的作用
鉻酐能使不銹鋼表面(mian)形(xing)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)薄層(ceng)，局部鈍化(hua)(hua)(hua)，保持(chi)其不受化(hua)(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)，以獲得光亮(liang)表面(mian)，有利于尖端毛刺電化(hua)(hua)(hua)學(xue)溶(rong)解(jie)速率的加快。鉻酐濃度太(tai)低(di)，不易獲得光亮(liang)表面(mian)。濃度太(tai)高時在大(da)電流下，易產生(sheng)沉淀(dian)析出，降低(di)電流效率，使拋光表面(mian)產生(sheng)麻點等過腐(fu)蝕(shi)。三價鉻超過15g/L時，拋出來的表面(mian)呈烏光色。
三、電化(hua)學拋光銑(xian)切(qie)去毛刺
工藝流程：不銹鋼1Cr18Ni9Ti或00Cr17Ni14Mo2→機械拋光→電化學除油①→熱水洗→冷水洗→第一次電拋光②→冷水洗→第二次電拋光（調一個方向）→冷水洗→中和③→水洗→干燥→驗收入庫。
四(si)、溶液的老化
由于不銹(xiu)鋼的(de)(de)鐵、鉻(ge)、鎳等金(jin)屬元素在電化學過程中被溶(rong)人電拋光溶(rong)液(ye)中，這(zhe)些雜質(zhi)一旦(dan)積累(lei)到一定(ding)程度(du)，使溶(rong)液(ye)黏稠，電阻增大，使不銹(xiu)鋼表面拋不光亮。雜質(zhi)中三(san)價鉻(ge)起(qi)了主要的(de)(de)作用(yong)。三(san)價鉻(ge)的(de)(de)來源有：
①. 不銹鋼的鉻元(yuan)素溶解成(cheng)三價鉻；
②. 溶液中六價(jia)鉻（鉻酐所含的鉻）還原成三價(jia)鉻。
陰極(ji)(ji)面(mian)(mian)積過大(da)，使(shi)六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)接受電(dian)子(zi)還原(yuan)成三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)的(de)速度加快。相反(fan)，陰極(ji)(ji)面(mian)(mian)積減小，陽(yang)極(ji)(ji)面(mian)(mian)積增(zeng)(zeng)大(da)，電(dian)流開大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)上產生(sheng)的(de)氧(yang)原(yuan)子(zi)會使(shi)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)氧(yang)化(hua)為六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)。如果溶液(ye)中(zhong)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)含量太高時(shi)，可(ke)增(zeng)(zeng)加陽(yang)極(ji)(ji)面(mian)(mian)積，使(shi)陰極(ji)(ji)面(mian)(mian)積：陽(yang)極(ji)(ji)面(mian)(mian)積＝1:5時(shi)，大(da)電(dian)流電(dian)解處理，可(ke)使(shi)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)含量降低，六價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)含量升高。在平常的(de)電(dian)拋(pao)光(guang)過程中(zhong)，陰陽(yang)極(ji)(ji)面(mian)(mian)積保持在（1~1.5):1,使(shi)溶液(ye)中(zhong)的(de)三(san)價(jia)(jia)(jia)鉻(ge)不會很快積累，延緩溶液(ye)的(de)老化(hua)過程的(de)時(shi)間。
