不銹鋼化學拋(pao)光溶液組成與(yu)高中溫工藝條件,見(jian)表3-2。
配(pei)方 1
配(pei)方1的組成(cheng)很簡(jian)單,只有(you)硝酸和乙酸,按體積比為2:3,將(jiang)溶(rong)液加熱到95~96℃時,溶(rong)液呈沸騰狀(zhuang)況,不銹鋼浸(jin)入溶(rong)液中,拋光反應十分(fen)劇烈(lie),似鍋中開水狀(zhuang)翻滾(gun),拋光效果最佳。
配方 2
在拋光(guang)液中(zhong)加入(ru)適量的(de)添加劑如3~10g/L甘油、7~8g/L明膠(jiao)或1~10g/L糊精(jing)等(deng)以提高溶液的(de)黏度,可提高拋光(guang)效(xiao)果(guo),使被(bei)拋光(guang)的(de)不銹鋼制件(jian)在不斷的(de)擺動下,及時排出拋光(guang)反應過(guo)程中(zhong)生成(cheng)的(de)氣體,使被(bei)拋光(guang)表(biao)面平整(zheng)、光(guang)亮(liang)。
配(pei)方 3
本配方中鹽酸(suan)(suan)與(yu)硝(xiao)酸(suan)(suan)起溶蝕作用,過(guo)(guo)(guo)多(duo)會造成過(guo)(guo)(guo)腐(fu)蝕,過(guo)(guo)(guo)少會影響拋光效果(guo)。加入較多(duo)的磷(lin)酸(suan)(suan),使溶液(ye)黏(nian)度增(zeng)大(da),易與(yu)不銹鋼(gang)中的鉻、鎳、鐵形成高黏(nian)度聚合多(duo)核配合物的黏(nian)液(ye)膜(mo),抑(yi)制(zhi)硝(xiao)酸(suan)(suan)和(he)鹽酸(suan)(suan)對基體表面(mian)的過(guo)(guo)(guo)腐(fu)蝕,抑(yi)制(zhi)表面(mian)過(guo)(guo)(guo)快溶解而產(chan)生拋光效果(guo)。但磷(lin)酸(suan)(suan)加入不得過(guo)(guo)(guo)量(liang),否則使拋光速率太慢(man)。
煙(yan)酸作為(wei)光(guang)亮(liang)劑使用,可大(da)大(da)提高溶液的(de)拋(pao)光(guang)能力(li),使拋(pao)光(guang)表(biao)面(mian)達到鏡面(mian)光(guang)亮(liang)。煙(yan)酸也用異(yi)煙(yan)酸(y-氯苯(ben)甲酸)或其他(ta)吡(bi)啶(ding)化合物替代,如(ru)吡(bi)啶(ding)-2,3-二羧(suo)酸(喹啉酸)、吡(bi)啶(ding)-2-2羧(suo)酸(皮(pi)考啉酸)。
磺基水(shui)楊酸的(de)(de)作用(yong)是去(qu)除拋(pao)光表面的(de)(de)污點,提高拋(pao)光質量。
聚乙二醇可(ke)吸附在金屬表面,促使(shi)形成高(gao)黏性膜,提高(gao)溶(rong)液(ye)的拋光效果。
選擇適當的溫度(du)80~95℃,時間1~5min,可(ke)使原(yuan)始粗糙度(du)Ra3.2提(ti)高到0.1~0.2。
配方 4
配方4溶液組(zu)分只(zhi)有(you)鉻(ge)酐(gan)和(he)硫(liu)酸(suan),鉻(ge)酐(gan)不能(neng)加(jia)入濃硫(liu)酸(suan)中,否則鉻(ge)酐(gan)不溶于濃硫(liu)酸(suan),只(zhi)有(you)先用(yong)盡可(ke)能(neng)少量的水把鉻(ge)酐(gan)溶解后(hou),在不斷攪拌下加(jia)入濃硫(liu)酸(suan),攪拌均勻并加(jia)熱(re)至80~100℃后(hou)即(ji)可(ke)使用(yong)。
用水(shui)量(liang)是配制成敗的關鍵,因(yin)為(wei)用水(shui)過量(liang),就會變為(wei)黑化工藝,使不銹鋼表面被氧化成黑色。
配(pei)方 5
配方(fang)5適用于(yu)熱壓(ya)或焊接形成的較厚的氧化(hua)后工件(jian)的光(guang)(guang)亮浸(jin)蝕(shi)。它具有工藝可靠,高(gao)效,操作簡便,浸(jin)蝕(shi)后表(biao)面潔白(bai),色澤均勻,無過腐蝕(shi),使用壽命長,表(biao)面粗糙(cao)度比浸(jin)蝕(shi)前可降(jiang)低2級等特點,可作為粗糙(cao)制件(jian)的光(guang)(guang)亮浸(jin)蝕(shi)或預(yu)拋光(guang)(guang)之用。
配(pei)方 6
配方(fang)6拋(pao)光(guang)(guang)溶液適用(yong)于表面(mian)粗(cu)糙度不小于Ra1.6制(zhi)件的(de)拋(pao)光(guang)(guang)作業。其中三乙醇(chun)胺、苯并咪唑和聚乙二醇(chun)及磷酸均起緩蝕和光(guang)(guang)亮(liang)作用(yong)。若拋(pao)光(guang)(guang)表面(mian)光(guang)(guang)亮(liang)度不足,可適當(dang)提高(gao)(gao)三種有(you)機(ji)物的(de)濃度,或添加3~10g/L甘油,以提高(gao)(gao)拋(pao)光(guang)(guang)效(xiao)果,也可適當(dang)調(diao)整工藝條件的(de)溫度和時(shi)間。
配方 7
經配(pei)方7化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光后(hou),可使奧氏體(ti)不(bu)銹鋼制品表面(mian)(mian)達(da)到鏡(jing)面(mian)(mian)光亮。工藝(yi)流程:有機溶劑除油(you)(汽(qi)油(you))浸(jin)泡5~10min,晾干→化(hua)(hua)學(xue)(xue)除油(you)(常規堿性化(hua)(hua)學(xue)(xue)除油(you)60~90℃,20min去凈為(wei)止)→如果表面(mian)(mian)有黑皮,要使氧化(hua)(hua)皮松動(dong)(氫氧化(hua)(hua)鈉(na)(na)170~190g/L,高(gao)錳酸鉀90~110g/L,90~105℃,20~30min)→流動(dong)水洗→化(hua)(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光→流動(dong)水洗→鈍化(hua)(hua)(硝酸280~350g/L,室(shi)(shi)溫,3~5min)→中和(碳酸鈉(na)(na)50~60g/L,室(shi)(shi)溫20~30s)→流動(dong)水洗→烘干→包裝(zhuang)。
1. 磷酸
本配方的磷酸最佳含量在140~160mL/L之(zhi)內,其原理(li)同于配方1.
2. 鹽酸
本配方的鹽酸最佳含量(liang)在100~130mL/L之內,主(zhu)要起溶解作(zuo)用。較低時,拋(pao)光效果較差,過高時,則(ze)會產生過腐蝕、粗糙、超差等現象。
3. 硝酸
本配方硝酸含(han)量為40~50mL/L,起溶(rong)(rong)解作用,達到拋光(guang)效果。其(qi)含(han)量過(guo)低,溶(rong)(rong)解速率(lv)減(jian)小,表面發灰(hui),不光(guang)亮。過(guo)高(gao),則表面形(xing)成的(de)鈍化膜過(guo)厚,降(jiang)低拋光(guang)速率(lv),并有大(da)量氮氧化物氣(qi)體析出。
4. 尿素
作為酸(suan)霧抑制劑(ji),防止拋光過程(cheng)中產生(sheng)大量黃煙(yan)。
5. 六(liu)亞(ya)甲基四胺
起緩蝕(shi)作用,調(diao)整(zheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)速率,防止(zhi)不銹鋼(gang)表(biao)面過腐(fu)(fu)蝕(shi)。
6. 復合(he)添(tian)加(jia)劑。
由黏(nian)度調節劑和光(guang)亮(liang)劑組成。在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面形成吸附(fu)層(ceng),增(zeng)強(qiang)溶液對不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)面的(de)均(jun)勻溶解作(zuo)用,對拋光(guang)起(qi)決定性作(zuo)用。黏(nian)度調節劑采(cai)用纖(xian)維(wei)素醚或(huo)明膠;光(guang)亮(liang)劑采(cai)用含氮的(de)雜環化合(he)物或(huo)芳(fang)香胺類有機(ji)物。
7. 維(wei)護
實驗發(fa)現,拋(pao)光液(ye)的拋(pao)光效率下降時(shi),補(bu)加效果(guo)不佳,應徹(che)底更(geng)換(huan)化學(xue)拋(pao)光液(ye)。
配方 8
配方(fang)8可參閱3.4.1.1一節的說明,除了(le)以硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)為主酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)外,還加(jia)(jia)了(le)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan),相當于(yu)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)體積的1/3的重量(liang),磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)可提高拋(pao)光(guang)液(ye)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)保持黏度較高,有(you)利于(yu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)拋(pao)光(guang)效(xiao)(xiao)果(guo)。添加(jia)(jia)劑加(jia)(jia)人的目的是(shi)使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)變得(de)更加(jia)(jia)光(guang)亮。要(yao)(yao)使(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)光(guang)亮,首先要(yao)(yao)使(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)溶解,并使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)活化(hua)(hua)。選(xuan)用添加(jia)(jia)劑隨拋(pao)光(guang)液(ye)類(lei)型、不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)種類(lei)而異。對13Cr、18Cr-8Ni-8、25Cr等(deng)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)同類(lei)型化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)液(ye)中(zhong)選(xuan)用的添加(jia)(jia)劑有(you)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽,如硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉻、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鎳、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)高鐵、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)銅(tong),又如氯(lv)化(hua)(hua)物:氯(lv)化(hua)(hua)銅(tong)、氯(lv)化(hua)(hua)鐵、氯(lv)化(hua)(hua)錳(meng)、氯(lv)化(hua)(hua)錫(xi)等(deng)。添加(jia)(jia)劑硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽、氯(lv)化(hua)(hua)物大都不(bu)(bu)(bu)溶于(yu)濃硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong),添加(jia)(jia)時要(yao)(yao)將添加(jia)(jia)劑制成飽和(he)水溶液(ye),再加(jia)(jia)人硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)混合液(ye),攪拌均勻,再升高溶液(ye)溫(wen)度,即可開(kai)始(shi)化(hua)(hua)學拋(pao)光(guang)。隨時注(zhu)意(yi)被拋(pao)光(guang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)的變化(hua)(hua),才能獲得(de)良好(hao)的效(xiao)(xiao)果(guo)。有(you)時不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)會(hui)形成表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo),掩蓋了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)下的外觀,要(yao)(yao)除去表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo),才可獲得(de)銀白色美(mei)麗的光(guang)亮外觀。這層表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)可在(zai)(zai)15%硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)1%氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的混合酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)浸漬(zi)洗脫表(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)。或(huo)在(zai)(zai)下列除膜(mo)(mo)(mo)配方(fang)中(zhong)除去拋(pao)光(guang)過程中(zhong)出現的不(bu)(bu)(bu)溶性(xing)膜(mo)(mo)(mo):硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)40mL/L,氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)15mL,水45mL。
這一類的缺點(dian)是操作(zuo)溫度較高,但反應(ying)快速(su)是其優點(dian)。在設備(bei)上要使用陶瓷槽。
配(pei)方 9
配(pei)方(fang)9是在(zai)磷(lin)酸(suan)-鹽(yan)酸(suan)型溶液中(zhong)加(jia)(jia)入適(shi)量(liang)硝(xiao)(xiao)酸(suan),可(ke)使化(hua)學拋光(guang)液的(de)工作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)由200℃下降到100℃以下,使化(hua)學拋光(guang)向實用化(hua)方(fang)面大大邁進一步,在(zai)3.4.3.5 一節中(zhong)對中(zhong)溫(wen)(wen)型不銹鋼化(hua)學拋光(guang)液對磷(lin)酸(suan)、硝(xiao)(xiao)酸(suan)、鹽(yan)酸(suan)、水(shui)含量(liang)、時間、溫(wen)(wen)度(du)等條件就拋光(guang)效果和反(fan)(fan)射率(lv)作(zuo)了(le)實例,取得(de)了(le)最佳數據,可(ke)操作(zuo)性(xing)很強,在(zai)配(pei)方(fang)中(zhong)使用了(le)FH-1添(tian)(tian)加(jia)(jia)劑,原作(zuo)者方(fang)景禮教(jiao)授認為(wei):FH-1是一種有機聚合物添(tian)(tian)加(jia)(jia)劑,它可(ke)強烈吸附在(zai)金(jin)(jin)屬(shu)表面,因而可(ke)迅(xun)速(su)使金(jin)(jin)屬(shu)溶解量(liang)下降,金(jin)(jin)屬(shu)表面反(fan)(fan)射率(lv)迅(xun)速(su)升(sheng)高(gao),當FH-1添(tian)(tian)加(jia)(jia)劑濃度(du)達到12mg/L以上時,吸附趨于(yu)飽和,金(jin)(jin)屬(shu)的(de)溶解量(liang)也達到最低(di)的(de)穩定值(zhi),使表面反(fan)(fan)射率(lv)達到最高(gao)狀態