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(gang)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(pao)光
機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)第一(yi)(yi)道(dao)工(gong)(gong)序,將不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)表面(mian)的(de)凹凸(tu)不(bu)平度(du)加工(gong)(gong)到一(yi)(yi)定的(de)粗糙度(du)值,一(yi)(yi)般Ra≤0.8um,再用化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)除去不(bu)銹鋼零(ling)件(jian)表面(mian)的(de)微觀不(bu)平度(du),使(shi)Ra≤0.05um,才能取(qu)得最(zui)后的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)——鏡面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)澤。經過軋(ya)制的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)潔(jie)度(du)較高的(de)板材(cai)或精加工(gong)(gong)的(de)工(gong)(gong)件(jian),不(bu)需進行機(ji)械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)而可以直接進行化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(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(xue)拋(pao)(pao)光(guang)是通過化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)液控制化(hua)(hua)學(xue)反應(ying),使不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表面微觀(guan)突起部分的溶(rong)解速度大于微觀(guan)凹(ao)洼處的溶(rong)解速度,從而對不銹鋼(gang)零(ling)件(jian)表面實現拋(pao)(pao)光(guang)。化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)液的組成及工藝條件(jian)見(jian)表10-7。
化學拋光典型工藝流程(cheng):
a. 不銹鋼表面有(you)焊(han)縫,且油(you)(you)污嚴(yan)重,采(cai)用(yong)1號(hao)工(gong)(gong)藝流程:手工(gong)(gong)除焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣(zha)等(deng) 手工(gong)(gong)去油(you)(you)(汽油(you)(you)擦洗(xi))→化學除油(you)(you)(參考(kao)上節)→水洗(xi)→化學拋(pao)光(1號(hao)配方)→中和(碳(tan)酸鈉3~5g/L,氫氧(yang)化鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗(yan)收。
b. 不銹鋼零件(jian)表面油(you)漬很輕(qing)且有較薄氧化皮時,采用(yong)2號工(gong)藝(yi)流程:化學(xue)除油(you)→水(shui)洗→酸(suan)洗→水(shui)洗→活化(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度40~60℃時間以零件(jian)析出氣體10~20s 即可(ke)) →水(shui)洗→化學(xue)拋(pao)光(2號) →水(shui)洗→鈍(dun)化→水(shui)洗→中和(he)[氨水(shui)(d=0.889)2%(質量分(fen)數),室溫,5~10min]→水(shui)洗→脫(tuo)水(shui) 烘干→驗收。
另外MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑由西(xi)安戶(hu)縣塢化工廠生產,其(qi)(qi)配(pei)方:MW-6拋(pao)(pao)光(guang)劑150~270mL/L,其(qi)(qi)余為(wei)水(shui)(shui),加(jia)熱溫度75~85℃,拋(pao)(pao)光(guang)時(shi)間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成分含有酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、苯甲酸(suan)(suan)(suan)、冰乙酸(suan)(suan)(suan)和其(qi)(qi)他(ta)助劑。使用(yong)MW-6拋(pao)(pao)光(guang)液的(de)工藝流程:除油→熱水(shui)(shui)預熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)光(guang)→熱水(shui)(shui)洗(60~70℃)→中和(質量分數(shu)為(wei)2%的(de)氨水(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)洗→超聲(sheng)波清洗(30~40℃)→乙醇(質量分數(shu)為(wei)95%)脫(tuo)水(shui)(shui)→烘干→包裝。
化學拋(pao)光(guang)適應(ying)性強,可以處理形狀復雜的(de)零件,能使不銹鋼零件內外表面都獲得(de)均(jun)勻的(de)光(guang)潔度。工藝操作簡(jian)便(bian)(bian),生產效率高。所(suo)使用的(de)化學拋(pao)光(guang)設備簡(jian)單,價格便(bian)(bian)宜(yi)。但化學拋(pao)光(guang)零件的(de)表面質量略差于電化學拋(pao)光(guang)。
3. 電化學拋光
對表(biao)面質量要求較(jiao)高(gao)的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零件可采(cai)用(yong)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)。電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)是以(yi)被拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零件作為(wei)陽極(ji),不(bu)(bu)溶(rong)性(xing)(xing)金屬(shu)作為(wei)陰極(ji),兩電(dian)極(ji)同時浸入電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)槽中,通以(yi)直(zhi)流電(dian)產生(sheng)選擇(ze)性(xing)(xing)的(de)(de)陽極(ji)溶(rong)解,浸蝕掉不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零件表(biao)面2~40um厚的(de)(de)薄層,得(de)到極(ji)好(hao)的(de)(de)、耐(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)滑的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)本體。電(dian)化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)比機(ji)械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面好(hao)。而且(qie)具有(you)無污染(ran)表(biao)面,在使用(yong)中容(rong)易清洗,因此大量用(yong)于食品工(gong)(gong)廠、飲料工(gong)(gong)業和醫藥工(gong)(gong)業。由于表(biao)面耐(nai)蝕性(xing)(xing)好(hao)、有(you)漂亮的(de)(de)外觀,因此也可用(yong)作許多不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)構件,如車(che)鎖、車(che)輛格(ge)子窗(chuang)、車(che)內揚聲器等。
但(dan)是電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光只是對不銹鋼(gang)零件表面(mian)起(qi)到微觀的(de)(de)整(zheng)平作用,宏(hong)觀的(de)(de)整(zheng)平仍要(yao)靠機械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光。電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光材料(liao)化(hua)學成分的(de)(de)不均(jun)勻性和(he)顯(xian)微偏析特別敏(min)感(gan),金(jin)屬基體(ti)和(he)非(fei)金(jin)屬夾雜物(wu)(wu)之間常(chang)被劇烈(lie)浸蝕。有時,不銹鋼(gang)存在的(de)(de)不良的(de)(de)冶金(jin)狀(zhuang)態、金(jin)屬晶粒(li)尺(chi)寸結構(gou)不均(jun)勻性、鹽類或氧化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)污染(ran)、酸洗過(guo)度、淬火過(guo)度、軋制(zhi)痕跡等均(jun)會對電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光產生不良影響,需機械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光來彌補。
電化學拋光(guang)液的組(zu)成及工藝條件見(jian)表(biao)10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好的拋光效果。
(2) 配方4適用于奧氏體不銹鋼電解拋光。
③ 配方(fang)5適用于馬氏(shi)體不銹鋼(gang)電化(hua)學拋光。
④ 配方(fang)6適用(yong)于焊接的奧氏體不銹鋼的電化(hua)學拋(pao)光。
