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,不銹鋼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(xie)拋光
機械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)是拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)第(di)一(yi)(yi)道工序,將(jiang)不(bu)銹鋼零件表面(mian)的(de)凹(ao)凸不(bu)平度加(jia)工到一(yi)(yi)定的(de)粗糙度值,一(yi)(yi)般(ban)Ra≤0.8um,再用化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)或電化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)除去不(bu)銹鋼零件表面(mian)的(de)微觀(guan)不(bu)平度,使Ra≤0.05um,才能取得(de)最后的(de)光(guang)(guang)亮度——鏡面(mian)光(guang)(guang)澤(ze)。經過軋制的(de)光(guang)(guang)潔度較高的(de)板材或精加(jia)工的(de)工件,不(bu)需進行機械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)而(er)可以直接進行化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)或電化學(xue)拋(pao)(pao)(pao)光(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. 化學拋光
化學(xue)(xue)拋光(guang)是通過化學(xue)(xue)拋光(guang)液控制(zhi)化學(xue)(xue)反應,使不銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面微觀突起部分的(de)溶解速(su)度大于(yu)微觀凹洼(wa)處的(de)溶解速(su)度,從而對(dui)不銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面實現拋光(guang)。化學(xue)(xue)拋光(guang)液的(de)組成(cheng)及工藝(yi)條(tiao)件(jian)(jian)見(jian)表(biao)(biao)10-7。
化學拋光(guang)典型工藝流(liu)程:
a. 不銹鋼表面有焊縫,且(qie)油污嚴(yan)重,采用1號(hao)工藝流程:手工除(chu)焊瘤、毛刺、焊渣(zha)等 手工去油(汽油擦洗)→化(hua)學除(chu)油(參(can)考上節)→水(shui)洗→化(hua)學拋(pao)光(1號(hao)配方)→中和(碳酸(suan)鈉(na)3~5g/L,氫氧化(hua)鈉(na)1~2g/L,室溫(wen),時間0.5~1h)→水(shui)洗→干燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼零件(jian)表(biao)面油漬(zi)很輕且有較薄氧(yang)化(hua)皮時,采用2號工藝流程:化(hua)學除油→水洗→酸(suan)洗→水洗→活化(hua)(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度40~60℃時間(jian)以(yi)零件(jian)析出氣體10~20s 即(ji)可) →水洗→化(hua)學拋光(guang)(2號) →水洗→鈍(dun)化(hua)→水洗→中和[氨水(d=0.889)2%(質(zhi)量分(fen)數),室溫,5~10min]→水洗→脫水 烘干→驗收(shou)。
另外MW-6拋(pao)光劑(ji)由西(xi)安戶縣塢化工廠生產,其(qi)(qi)配方(fang):MW-6拋(pao)光劑(ji)150~270mL/L,其(qi)(qi)余為(wei)水,加(jia)熱(re)溫(wen)度75~85℃,拋(pao)光時間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成(cheng)分含有酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、苯(ben)甲酸(suan)(suan)、冰(bing)乙(yi)酸(suan)(suan)和(he)其(qi)(qi)他助劑(ji)。使用(yong)MW-6拋(pao)光液的(de)工藝(yi)流程:除油(you)→熱(re)水預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光→熱(re)水洗(60~70℃)→中和(he)(質(zhi)量(liang)分數為(wei)2%的(de)氨(an)水)→冷水洗→超聲波(bo)清(qing)洗(30~40℃)→乙(yi)醇(質(zhi)量(liang)分數為(wei)95%)脫(tuo)水→烘干→包裝。
化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)適應性強,可以處(chu)理形狀復雜的(de)(de)零件(jian),能使不銹鋼零件(jian)內(nei)外表面(mian)都獲得均勻(yun)的(de)(de)光(guang)潔(jie)度。工藝操作簡便(bian),生產效率高。所使用的(de)(de)化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)設備簡單,價格便(bian)宜。但化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)零件(jian)的(de)(de)表面(mian)質量略差于電化學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)。
3. 電化學拋(pao)光
對(dui)表面(mian)(mian)質量(liang)要求(qiu)較高(gao)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件可采用電(dian)化(hua)學拋(pao)光。電(dian)化(hua)學拋(pao)光是以被拋(pao)光不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件作為陽極(ji)(ji),不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)金(jin)屬(shu)作為陰極(ji)(ji),兩電(dian)極(ji)(ji)同時浸入電(dian)化(hua)學拋(pao)光槽中,通以直流電(dian)產生選擇性(xing)(xing)的(de)(de)陽極(ji)(ji)溶(rong)(rong)解,浸蝕(shi)(shi)掉不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件表面(mian)(mian)2~40um厚的(de)(de)薄層,得到極(ji)(ji)好的(de)(de)、耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)、光滑的(de)(de)、光亮的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼本體。電(dian)化(hua)學拋(pao)光面(mian)(mian)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)比(bi)機(ji)械拋(pao)光面(mian)(mian)好。而且具有(you)無污染表面(mian)(mian),在(zai)使用中容易(yi)清洗,因此大量(liang)用于(yu)食(shi)品工(gong)廠、飲料工(gong)業(ye)(ye)和醫藥工(gong)業(ye)(ye)。由(you)于(yu)表面(mian)(mian)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)好、有(you)漂亮的(de)(de)外觀,因此也可用作許(xu)多不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼構件,如車(che)鎖(suo)、車(che)輛格子窗、車(che)內揚(yang)聲器等。
但是電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光只是對不(bu)(bu)(bu)銹鋼零件表面起到微觀(guan)的整平作用(yong),宏(hong)觀(guan)的整平仍(reng)要靠機械(xie)拋(pao)(pao)光。電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光材料化(hua)學(xue)(xue)成分的不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性(xing)和顯(xian)微偏析(xi)特(te)別敏(min)感,金(jin)(jin)屬(shu)基體和非金(jin)(jin)屬(shu)夾雜物(wu)(wu)之間常被(bei)劇烈(lie)浸蝕。有(you)時,不(bu)(bu)(bu)銹鋼存在的不(bu)(bu)(bu)良的冶金(jin)(jin)狀態、金(jin)(jin)屬(shu)晶粒尺寸結構不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻性(xing)、鹽類(lei)或氧化(hua)物(wu)(wu)的污染(ran)、酸洗過度、淬火過度、軋制痕跡等(deng)均(jun)會對電(dian)化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)(pao)光產生不(bu)(bu)(bu)良影響,需(xu)機械(xie)拋(pao)(pao)光來彌補。
電化學拋光液的(de)組成及工(gong)藝條件見表(biao)10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹(xiu)鋼有良好的拋(pao)光(guang)效果。
(2) 配(pei)方4適用于奧氏體不(bu)銹鋼電解拋光。
③ 配方5適(shi)用于(yu)馬氏體不銹鋼電化學拋光(guang)。
④ 配方6適用于焊(han)接的奧氏體不銹鋼的電化學拋(pao)光。
