在高清下載香蕉視頻app蘋果:不銹鋼電解拋光時,不銹鋼在陽極上,當電流通過電解液時,金屬表面微觀凸起部分首先被溶解,從而產生表面被拋光的效果。
1. 不銹鋼的陽極極化曲線
不銹鋼電解拋光時(shi)測得陽(yang)(yang)極(ji)電位(wei)-電流強(qiang)度極(ji)化曲線,如圖(tu)(tu)11-9.圖(tu)(tu)11-9中有3個不同的電化學(xue)行為區域(yu):活化區(A)、鈍(dun)化區(P)和(he)(he)過鈍(dun)化區(T).影響陽(yang)(yang)極(ji)極(ji)化曲線和(he)(he)陰(yin)極(ji)極(ji)化曲線相對(dui)位(wei)置的主(zhu)要(yao)因素有兩方面,一方面是鋼與合金(jin)(jin)的成分,另一方面是介質(zhi)的種類。我們把存在(zai)活化-鈍(dun)化轉(zhuan)變的金(jin)(jin)屬和(he)(he)合金(jin)(jin)的極(ji)化曲線圖(tu)(tu)上的陽(yang)(yang)極(ji)和(he)(he)陰(yin)極(ji)極(ji)化曲線的四(si)種相對(dui)位(wei)置,用圖(tu)(tu)11-9中的A、B、C、D、E和(he)(he)F來(lai)表示,以此來(lai)討論該金(jin)(jin)屬和(he)(he)合金(jin)(jin)鈍(dun)化狀態(tai)的穩定性。
由圖11-9可(ke)看出在(zai)(zai)不(bu)(bu)同條件下,電(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)四種(zhong)(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。第一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)εm和ε陰(yin)(yin)(yin)僅(jin)有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)交(jiao)(jiao)點A,即僅(jin)有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)穩定(ding)(ding)態(tai)(tai)(tai)(tai)εA,不(bu)(bu)超過(guo)(guo)鈍化(hua)(hua)電(dian)位εp,此時金(jin)屬處(chu)(chu)于(yu)(yu)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),腐(fu)(fu)蝕電(dian)流強度(du)較大(da),因此腐(fu)(fu)蝕速(su)度(du)較大(da)。如(ru)鐵在(zai)(zai)稀硫(liu)酸(suan)中的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕就(jiu)(jiu)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)典(dian)型的(de)(de)(de)例子。第二種(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)是ε陽(yang)和ε陰(yin)(yin)(yin)有(you)(you)三個(ge)(ge)(ge)交(jiao)(jiao)點B、C、D,而(er)C點是不(bu)(bu)穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de),B點和D點的(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)是相對(dui)穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de),即金(jin)屬可(ke)以(yi)(yi)處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)也可(ke)以(yi)(yi)處(chu)(chu)在(zai)(zai)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),這種(zhong)(zhong)(zhong)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)可(ke)以(yi)(yi)因為其他偶(ou)然因素而(er)被破(po)壞,而(er)使金(jin)屬或合金(jin)處(chu)(chu)于(yu)(yu)活(huo)化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。如(ru)18-8不(bu)(bu)銹鋼在(zai)(zai)含氧(yang)化(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)硫(liu)酸(suan)介質中即屬于(yu)(yu)此種(zhong)(zhong)(zhong)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)。第三種(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)ε陽(yang)和ε陰(yin)(yin)(yin)交(jiao)(jiao)于(yu)(yu)E點,只有(you)(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)鈍化(hua)(hua)穩定(ding)(ding)電(dian)位,這種(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)說明金(jin)屬只有(you)(you)處(chu)(chu)在(zai)(zai)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)才(cai)是穩定(ding)(ding)的(de)(de)(de),它能夠自(zi)動鈍化(hua)(hua),具有(you)(you)很小(xiao)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)度(du)。如(ru)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)(zai)硝酸(suan)中就(jiu)(jiu)是這樣。第四種(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)ε和ε陰(yin)(yin)(yin)交(jiao)(jiao)于(yu)(yu)F點,處(chu)(chu)于(yu)(yu)過(guo)(guo)鈍化(hua)(hua)區(qu),εF超過(guo)(guo)了過(guo)(guo)鈍化(hua)(hua)電(dian)位εT,金(jin)屬處(chu)(chu)于(yu)(yu)過(guo)(guo)鈍化(hua)(hua)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),有(you)(you)較高的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)度(du)。如(ru)鉻(ge)不(bu)(bu)銹鋼在(zai)(zai)濃硝酸(suan)中就(jiu)(jiu)會產(chan)生過(guo)(guo)鈍化(hua)(hua)。
從上述分析(xi)可以得出,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼只有(you)在第三(san)種狀(zhuang)態(即處于鈍化狀(zhuang)態)下(xia)才(cai)是(shi)(shi)耐腐(fu)(fu)蝕的(de),它(ta)有(you)最小(xiao)的(de)腐(fu)(fu)蝕電流,腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度很小(xiao)。其他三(san)種狀(zhuang)態下(xia)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)(shi)不(bu)(bu)耐蝕的(de)。由此可見不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)“不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性”是(shi)(shi)相對(dui)的(de),只是(shi)(shi)說腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度比較小(xiao)就(jiu)是(shi)(shi)了。
不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)不銹(xiu)性既然與表(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍(dun)化膜的(de)(de)穩定性有關,那么(me),任何有意和無意的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)處(chu)理都可(ke)能影響其不銹(xiu)性。改(gai)變不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)粗糙(cao)度,就可(ke)以影響不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性。降(jiang)低不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙(cao)度,可(ke)以提高耐(nai)腐蝕性,這是不爭的(de)(de)事(shi)實,不銹(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)拋光的(de)(de)目的(de)(de)之一就在于此。
從上述分(fen)析(xi)還可以看出,電解(jie)拋光就是選擇合適的(de)(de)電解(jie)液組成及濃(nong)度(du),使金屬(shu)表面(mian)既處(chu)于局(ju)部活化(hua),又處(chu)于局(ju)部鈍化(hua)的(de)(de)中間狀(zhuang)態(圖11-9中的(de)(de)B、D點之間),來(lai)實(shi)現整平表面(mian)、增加光澤的(de)(de)效果(guo)。同(tong)時,只有使陽(yang)極鈍化(hua)膜的(de)(de)生成速(su)度(du)與(yu)溶解(jie)速(su)度(du)大致相(xiang)同(tong)時,方可達到較好的(de)(de)拋光效果(guo)。為(wei)此,合理(li)地調整電解(jie)拋光的(de)(de)工藝參數(電流密度(du)、電解(jie)液溫度(du)、拋光時間),使陽(yang)極鈍化(hua)膜的(de)(de)生成速(su)度(du)與(yu)溶解(jie)速(su)度(du)大致相(xiang)同(tong),是獲得高亮度(du),低(di)粗糙度(du)的(de)(de)拋光效果(guo)的(de)(de)關鍵。
電(dian)化學拋(pao)光(guang)是以被拋(pao)光(guang)工件為陽極(ji)(ji)(ji),不溶性金屬為陰極(ji)(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)(ji)同時浸人電(dian)化學拋(pao)光(guang)槽中,通以直流電(dian)而產生有(you)選(xuan)擇性的陽極(ji)(ji)(ji)溶解(jie),陽極(ji)(ji)(ji)表面(mian)光(guang)亮度(du)增大(da),這種(zhong)過(guo)程與電(dian)鍍過(guo)程正好相(xiang)反。
2. 電解拋光的(de)黏性薄膜理論
電(dian)(dian)解(jie)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)主要是(shi)靠陽(yang)(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)溶解(jie)過程和(he)表面(mian)(mian)磷酸鹽(yan)膜共同作用的(de)(de)結果。從(cong)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)溶解(jie)下(xia)來的(de)(de)金屬離子與拋(pao)光(guang)(guang)(guang)液中(zhong)的(de)(de)磷酸形成溶解(jie)度小(xiao)、黏(nian)(nian)性(xing)大、擴散速度小(xiao)的(de)(de)磷酸鹽(yan),并慢慢地積(ji)累在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)附(fu)近,粘接在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面(mian)(mian),形成了(le)黏(nian)(nian)滯(zhi)性(xing)較大的(de)(de)電(dian)(dian)解(jie)液層。密度大、導電(dian)(dian)能(neng)力差的(de)(de)黏(nian)(nian)膜在(zai)微觀(guan)表面(mian)(mian)上分布不(bu)均(jun)勻(yun),從(cong)而影響了(le)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)上的(de)(de)分布。很明顯,黏(nian)(nian)膜在(zai)微觀(guan)凸起(qi)處(chu)比凹洼處(chu)的(de)(de)厚度小(xiao),使凸起(qi)處(chu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密度較高(gao)而溶解(jie)速度較快。隨著(zhu)黏(nian)(nian)膜的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong),凸凹位置的(de)(de)不(bu)斷變換,粗糙(cao)表面(mian)(mian)被(bei)逐(zhu)漸整平(ping)。不(bu)銹鋼(gang)表面(mian)(mian)因此被(bei)拋(pao)光(guang)(guang)(guang)達到(dao)高(gao)度光(guang)(guang)(guang)潔(jie)和(he)光(guang)(guang)(guang)澤的(de)(de)外觀(guan)。
由(you)此(ci)可見(jian),溶(rong)液(ye)濃(nong)度(du)(du)(du)和黏度(du)(du)(du)是電解拋(pao)光(guang)的(de)(de)重要(yao)(yao)因(yin)素,特別是溶(rong)液(ye)的(de)(de)黏度(du)(du)(du)。往往表現(xian)在(zai)新配(pei)的(de)(de)拋(pao)光(guang)溶(rong)液(ye),雖然成(cheng)分(fen)和濃(nong)度(du)(du)(du)達(da)到(dao)了要(yao)(yao)求,但(dan)由(you)于黏度(du)(du)(du)尚未達(da)到(dao)要(yao)(yao)求也拋(pao)不(bu)出光(guang)亮的(de)(de)表面,只有在(zai)經(jing)過一(yi)段(duan)時間(jian)的(de)(de)電解后(hou)方(fang)(fang)能使拋(pao)光(guang)達(da)到(dao)良好狀態(tai)。特別是溶(rong)液(ye)與零(ling)件的(de)(de)界面濃(nong)度(du)(du)(du)和黏度(du)(du)(du),在(zai)拋(pao)光(guang)中(zhong)起著重要(yao)(yao)作用。這就是為什么(me)要(yao)(yao)求工件在(zai)進(jin)入拋(pao)光(guang)液(ye)前(qian)表面水(shui)膜(mo)要(yao)(yao)均(jun)勻,否則會由(you)于工件表面帶水(shui)膜(mo)的(de)(de)不(bu)均(jun)勻性,破壞了黏膜(mo)的(de)(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)成(cheng),發生(sheng)局部過腐蝕(shi)現(xian)象。水(shui)洗后(hou)的(de)(de)工件最好甩干或烘干后(hou),立即迅速下槽(cao),通電拋(pao)光(guang),方(fang)(fang)可避免由(you)于表面水(shui)膜(mo)不(bu)均(jun)勻,發生(sheng)局部過腐蝕(shi)現(xian)象。
電(dian)解拋(pao)(pao)光還不能完全取代(dai)機械拋(pao)(pao)光。這(zhe)是因為電(dian)解拋(pao)(pao)光只(zhi)是對金屬表面(mian)起微觀整(zheng)平作用,如果粗糙表面(mian)也采用電(dian)解拋(pao)(pao)光,那是非常不經濟的,宏觀的整(zheng)平還是要靠機械拋(pao)(pao)光。
電解拋(pao)(pao)光(guang)對材(cai)料化學成(cheng)分的不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性和顯微偏(pian)析特別敏感,會(hui)在金屬(shu)基體和非金屬(shu)夾雜物(wu)(wu)之間發生劇(ju)烈侵(qin)蝕作用。有時候,不(bu)(bu)良的臺金狀(zhuang)態(tai),金屬(shu)晶粒結構尺寸的不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性,軋制(zhi)的痕跡,鹽類或氧化物(wu)(wu)的污(wu)染(ran)、過酸洗以(yi)及淬火過度等,均(jun)會(hui)對電解拋(pao)(pao)光(guang)產生極不(bu)(bu)良的影響,而(er)這些問題常常要靠(kao)先(xian)期的機械拋(pao)(pao)光(guang)來(lai)彌補(bu)。
3. 不銹鋼電解(jie)拋光表面的特性
a. 電解拋光表面粗糙(cao)度(du)和光亮度(du)
電(dian)解拋光(guang)(guang)表面粗糙度值(Ra)接近于0.20μm,光(guang)(guang)亮度可(ke)達(da)80%左右,這是機(ji)械拋光(guang)(guang)所難以達(da)到(dao)的(圖(tu)11-3和(he)圖(tu)11-4).
b. 電解(jie)拋光表面顯微硬度
電(dian)解拋光(guang)(guang)隨著拋光(guang)(guang)時間的延長,表(biao)面顯(xian)微硬度開始時明顯(xian)下(xia)降,15min后下(xia)降趨(qu)勢變得平緩,這(zhe)主要是因(yin)為電(dian)解拋光(guang)(guang)時,冷作硬化(hua)層被(bei)逐漸溶解,使表(biao)面硬度下(xia)降,而后趨(qu)于(yu)平緩所致。
c. 表面(mian)耐腐蝕性
腐蝕性實驗采用失重(zhong)法進(jin)行(xing),即50g/L三氯化鐵和183g/L鹽(yan)酸介質,在溫度50℃中進(jin)行(xing)。每隔(ge)1小時取出試樣觀察(cha)其表面腐蝕狀(zhuang)態,并在光電(dian)分析(xi)天平上稱量其失重(zhong)值(zhi)(mg).
在(zai)電(dian)解拋(pao)光時,金屬表(biao)(biao)面的(de)冷作硬(ying)化層溶解,表(biao)(biao)面活性降低,更重要的(de)是表(biao)(biao)面形(xing)成連續的(de)鈍化膜,明顯地提(ti)(ti)高了其耐(nai)蝕性。眾所(suo)周知,降低表(biao)(biao)面的(de)粗(cu)糙度(du)可以(yi)提(ti)(ti)高耐(nai)腐(fu)蝕性。特別是電(dian)解拋(pao)光表(biao)(biao)面形(xing)成的(de)表(biao)(biao)面膜中,Cr/Fe值最大,在(zai)許多介質中都有(you)很高的(de)穩定性,所(suo)以(yi)耐(nai)腐(fu)蝕;而(er)機(ji)械(xie)拋(pao)光表(biao)(biao)面膜中的(de)Cr/Fe值最小,因(yin)而(er),在(zai)許多介質中的(de)穩定性,耐(nai)腐(fu)蝕性較電(dian)解拋(pao)光表(biao)(biao)面差許多。
4. 電(dian)解拋(pao)光的優點
不銹鋼電(dian)解(jie)拋光(guang)與(yu)手(shou)工機械拋光(guang)相比,具有(you)下(xia)列優點:
a. 產品內外色澤一致,清潔(jie)光亮,光澤持久,外觀(guan)輪廓清晰;
b. 拋光(guang)面抗腐(fu)蝕性能增強;
c. 與機械拋(pao)光相比,生產效率高,成本低(di);
d. 應用范(fan)圍廣.特別適用與蒲工件和(he)機(ji)械拋光不(bu)能實現的工件拋光,如焊(han)管、容器內(nei)壁拋光等。