在磷酸(suan)-鹽酸(suan)型溶液中加入適量硝酸(suan),可使化(hua)學拋光液的工作(zuo)溫度降到(dao)100℃以下,使化(hua)學拋光向(xiang)實(shi)用化(hua)邁進(jin)了(le)一(yi)大步。
1. 拋(pao)光(guang)黏液膜理論
在化(hua)學(xue)拋光初始階段,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首先(xian)被化(hua)學(xue)溶(rong)解(jie)或腐(fu)蝕(shi),它(ta)的(de)重(zhong)(zhong)量將(jiang)(jiang)迅速(su)下降。當腐(fu)蝕(shi)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子達到或超過拋光液中的(de)絡合(he)劑所能絡合(he)的(de)程度(du)時(shi),一(yi)種含過量金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子的(de)多(duo)核聚合(he)型(xing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)絡合(he)物(wu)形成,它(ta)具有很高的(de)黏度(du),用成黏液膜,阻止金(jin)(jin)屬(shu)(shu)進(jin)一(yi)步快速(su)溶(rong)解(jie),腐(fu)蝕(shi)失重(zhong)(zhong)將(jiang)(jiang)減(jian)少并趨王許金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)面(mian)進(jin)行精細(xi)溶(rong)解(jie),或即(ji)微觀的(de)凸出部被溶(rong)解(jie),凹下處則很少溶(rong)解(jie),使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)微觀表(biao)面(mian)得以整平(ping),產生出光亮的(de)效果(guo)。
2. 磷酸濃度的影響(xiang)
在(zai)拋光液(ye)中其他成(cheng)分不變(bian)(bian),不銹鋼的(de)失重(zhong)和反(fan)射(she)率隨(sui)磷酸濃度的(de)變(bian)(bian)化曲(qu)線(xian)見圖3-5。
由圖3-5可(ke)見,在拋(pao)光(guang)(guang)初(chu)始階(jie)段,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的溶解量是隨著磷酸(suan)濃(nong)度(du)的升(sheng)高(gao)而上升(sheng)的。當磷酸(suan)濃(nong)度(du)達到或(huo)(huo)超過(guo)(guo)13%時(shi),不(bu)銹(xiu)鋼(gang)溶解量下降,并趨于較穩(wen)定狀(zhuang)態。由于拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)的黏度(du)迅(xun)速(su)增加(jia),加(jia)快金屬表(biao)面(mian)附近黏液(ye)(ye)膜的形成,阻止金屬進(jin)一(yi)步溶解并達到拋(pao)光(guang)(guang)效果(guo)。當磷酸(suan)濃(nong)度(du)超過(guo)(guo)17%時(shi),拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)黏度(du)太高(gao),無法除去表(biao)面(mian)凸起的部位(wei),或(huo)(huo)不(bu)溶性(xing)鹽附著在金屬表(biao)面(mian),金屬表(biao)面(mian)光(guang)(guang)亮度(du)或(huo)(huo)反射(she)率逐漸下降。因(yin)此,僅當磷酸(suan)濃(nong)度(du)為13%~17%時(shi),拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)(ye)才具有最佳拋(pao)光(guang)(guang)效果(guo)。
3. 硝酸濃度的影響
不銹鋼的(de)失重和(he)反射(she)率隨硝(xiao)酸濃度(du)的(de)變化曲線(xian)見圖3-6。
由圖3-6可見,金屬的(de)溶(rong)解速率是隨(sui)著硝酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)增高而上升的(de)。在低硝酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)時,金屬的(de)溶(rong)解為(wei)(wei)低水平溶(rong)解。在高濃(nong)(nong)度(du)(du)時,拋光(guang)時會(hui)產生麻(ma)點。當硝酸(suan)濃(nong)(nong)度(du)(du)為(wei)(wei)4%~5%時,才能獲得最佳(jia)拋光(guang)效(xiao)果。
4. 鹽酸濃度的(de)影響
不(bu)銹(xiu)鋼的失(shi)重和反射率隨鹽酸濃(nong)度的變化曲線見圖(tu)3-7。
從圖3-7可見,金(jin)屬的(de)溶解(jie)隨鹽(yan)酸(suan)濃度(du)的(de)增加變化微小(xiao),當鹽(yan)酸(suan)濃度(du)為6%~8%時,光亮度(du)(反(fan)射率(lv))上升,超過10%后,不銹鋼(gang)表面出現(xian)腐蝕點,與過多(duo)CI-吸附在金(jin)屬表面有關。因此,8%~10%的(de)鹽(yan)酸(suan)含量(liang)最適宜。
5. 水含量的影響
不銹鋼的(de)失重和反射(she)率隨水(shui)含量的(de)變化(hua)曲線(xian)見(jian)圖3-8。
由圖3-8可(ke)見,當(dang)水含(han)量在(zai)68%~72%時,可(ke)獲(huo)得最(zui)佳(jia)拋(pao)光(guang)效(xiao)果。過高(gao)水含(han)量會(hui)降(jiang)低拋(pao)光(guang)液(ye)黏度,不易(yi)形(xing)成黏液(ye)膜,表(biao)面(mian)光(guang)亮度下降(jiang)。水含(han)量太低,金屬表(biao)面(mian)腐蝕快(kuai),難獲(huo)好的拋(pao)光(guang)效(xiao)果。水含(han)量為64%~80%時,金屬溶解速率(lv)(lv)逐漸(jian)下降(jiang),在(zai)68%~72%時下降(jiang)速率(lv)(lv)最(zui)慢,相應光(guang)反(fan)射(she)率(lv)(lv)最(zui)高(gao),此時即為最(zui)佳(jia)拋(pao)光(guang)條件。
6. 浸(jin)漬時間(jian)對拋光效果的影響
不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)失重和反射(she)率隨拋光時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)變化曲線見(jian)圖3-9。由(you)圖3-9可見(jian),開始時(shi),金(jin)屬表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)較快,隨著浸(jin)漬(zi)(zi)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)延(yan)長,金(jin)屬的(de)(de)(de)溶解變慢并(bing)達到近穩定狀態。此時(shi)金(jin)屬表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)光反射(she)率達到最高峰,相應的(de)(de)(de)拋光時(shi)間(jian)為4~6min.當浸(jin)漬(zi)(zi)時(shi)間(jian)進(jin)一步(bu)加(jia)長,金(jin)屬的(de)(de)(de)腐蝕(shi)又迅速(su)加(jia)快,表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)反射(she)率隨之下降。
7. 拋光溫(wen)度的(de)影(ying)響(xiang)
不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)失重和反(fan)射率隨(sui)(sui)溫(wen)度的(de)(de)(de)變化曲(qu)線(xian)見(jian)圖3-10,由圖3-10可(ke)見(jian),失重的(de)(de)(de)溫(wen)度曲(qu)線(xian)是典型的(de)(de)(de)反(fan)應速(su)率溫(wen)度曲(qu)線(xian)。隨(sui)(sui)著溫(wen)度的(de)(de)(de)升高,金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)溶解加速(su),腐蝕失重量逐(zhu)漸(jian)上升。當溫(wen)度達到90℃左右(you)時(shi),金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)溶解已足(zu)以形成(cheng)具有良好的(de)(de)(de)拋光(guang)作(zuo)用的(de)(de)(de)黏液膜,此時(shi)拋光(guang)效果(guo)(guo)最佳。溫(wen)度繼續升高,拋光(guang)液的(de)(de)(de)黏度下(xia)降,拋光(guang)效果(guo)(guo)減弱、表面易產生孔蝕。因(yin)此,85~95℃之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)溫(wen)度可(ke)獲得最佳拋光(guang)效果(guo)(guo),光(guang)反(fan)射率可(ke)達90%以上。