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. 機械拋光
機械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)是拋(pao)(pao)光(guang)(guang)的(de)(de)第一(yi)道(dao)工(gong)序,將不銹鋼零件(jian)(jian)表面(mian)(mian)的(de)(de)凹(ao)凸不平度加工(gong)到一(yi)定的(de)(de)粗(cu)糙度值,一(yi)般Ra≤0.8um,再用(yong)化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)(huo)電化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)除去不銹鋼零件(jian)(jian)表面(mian)(mian)的(de)(de)微觀不平度,使(shi)Ra≤0.05um,才(cai)能(neng)取得最后的(de)(de)光(guang)(guang)亮度——鏡面(mian)(mian)光(guang)(guang)澤。經(jing)過軋(ya)制的(de)(de)光(guang)(guang)潔(jie)度較高的(de)(de)板材或(huo)(huo)精加工(gong)的(de)(de)工(gong)件(jian)(jian),不需進行(xing)機械拋(pao)(pao)光(guang)(guang)而可以直接進行(xing)化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)或(huo)(huo)電化學拋(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(xue)拋光
化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光是通(tong)過化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光液控制化(hua)(hua)學(xue)反應(ying),使不銹鋼零(ling)件(jian)表面(mian)微觀突起(qi)部(bu)分的(de)(de)溶(rong)解速度大于(yu)微觀凹(ao)洼處的(de)(de)溶(rong)解速度,從而對不銹鋼零(ling)件(jian)表面(mian)實現(xian)拋(pao)光。化(hua)(hua)學(xue)拋(pao)光液的(de)(de)組(zu)成(cheng)及工藝條件(jian)見(jian)表10-7。
化學拋光典型工藝流程:
a. 不銹鋼表面有焊縫,且油污嚴重,采用1號工(gong)藝流程:手(shou)(shou)工(gong)除焊瘤、毛刺、焊渣(zha)等(deng) 手(shou)(shou)工(gong)去油(汽油擦洗(xi))→化(hua)學(xue)(xue)除油(參考上節)→水(shui)洗(xi)→化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(1號配方)→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化(hua)鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水(shui)洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不(bu)銹鋼零(ling)(ling)件表面(mian)油(you)(you)漬很(hen)輕且有較薄氧化皮時,采(cai)用2號(hao)(hao)工藝流程(cheng):化學除油(you)(you)→水洗(xi)(xi)→酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)→活化(硫(liu)酸(suan)(suan)10mL/L、鹽酸(suan)(suan)1mL/L,溫(wen)度40~60℃時間以零(ling)(ling)件析出氣體10~20s 即可) →水洗(xi)(xi)→化學拋光(2號(hao)(hao)) →水洗(xi)(xi)→鈍化→水洗(xi)(xi)→中和(he)[氨水(d=0.889)2%(質量(liang)分數),室溫(wen),5~10min]→水洗(xi)(xi)→脫水 烘干→驗收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)由西(xi)安戶縣(xian)塢化工(gong)廠生(sheng)產,其(qi)(qi)配方:MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)150~270mL/L,其(qi)(qi)余為(wei)水,加(jia)熱溫度75~85℃,拋(pao)光(guang)時(shi)間 0.2~0.5min。其(qi)(qi)成分(fen)含有酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰(bing)乙酸(suan)和其(qi)(qi)他助劑(ji)。使用MW-6拋(pao)光(guang)液的工(gong)藝流程:除油→熱水預熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱水洗(xi)(60~70℃)→中和(質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)為(wei)2%的氨水)→冷(leng)水洗(xi)→超(chao)聲(sheng)波清洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)為(wei)95%)脫水→烘干→包裝。
化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光適應性(xing)強,可以處理(li)形(xing)狀復雜的(de)零(ling)件,能使不(bu)銹鋼零(ling)件內外表面都獲得均勻(yun)的(de)光潔度。工藝操作簡便(bian),生(sheng)產效率高(gao)。所使用的(de)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光設備簡單,價格便(bian)宜(yi)。但化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光零(ling)件的(de)表面質量略差于電(dian)化(hua)學拋(pao)(pao)(pao)光。
3. 電化(hua)學拋(pao)光
對表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量(liang)要求較高(gao)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件可采用(yong)電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)。電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)是以(yi)被拋(pao)光(guang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件作(zuo)(zuo)為陽極,不(bu)(bu)(bu)溶(rong)性(xing)金屬(shu)作(zuo)(zuo)為陰(yin)極,兩(liang)電極同(tong)時浸入電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)槽中(zhong),通(tong)以(yi)直流電產生選(xuan)擇性(xing)的(de)陽極溶(rong)解(jie),浸蝕(shi)掉不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件表(biao)(biao)面(mian)(mian)2~40um厚的(de)薄層,得到極好的(de)、耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)、光(guang)滑的(de)、光(guang)亮的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼本體。電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)面(mian)(mian)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)比機械拋(pao)光(guang)面(mian)(mian)好。而且(qie)具(ju)有無污染(ran)表(biao)(biao)面(mian)(mian),在使(shi)用(yong)中(zhong)容易清洗(xi),因此大量(liang)用(yong)于食品工廠(chang)、飲料工業和醫藥工業。由于表(biao)(biao)面(mian)(mian)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)好、有漂亮的(de)外觀,因此也可用(yong)作(zuo)(zuo)許多不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼構件,如車(che)鎖、車(che)輛格子窗、車(che)內揚聲器等。
但是(shi)電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)只是(shi)對(dui)不(bu)(bu)銹鋼零件表面(mian)起到微(wei)觀的整平(ping)作用(yong),宏觀的整平(ping)仍要靠機(ji)械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)。電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)材料化學成分的不(bu)(bu)均勻(yun)性和顯微(wei)偏析(xi)特別(bie)敏感(gan),金屬基體和非(fei)金屬夾雜(za)物之間(jian)常被劇烈浸蝕(shi)。有時,不(bu)(bu)銹鋼存(cun)在的不(bu)(bu)良的冶金狀態、金屬晶粒尺寸結構不(bu)(bu)均勻(yun)性、鹽類或(huo)氧化物的污染(ran)、酸洗過度、淬火過度、軋制(zhi)痕跡等均會對(dui)電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)產生不(bu)(bu)良影(ying)響(xiang),需機(ji)械(xie)拋(pao)(pao)(pao)光(guang)來彌補。
電化學拋光液的組成及工(gong)藝條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼有良好的拋光(guang)效果。
(2) 配(pei)方4適用(yong)于奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)電(dian)解拋光。
③ 配(pei)方5適用于(yu)馬氏體不(bu)銹鋼電化學(xue)拋光。
④ 配(pei)方6適用于(yu)焊接的(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)電化學拋(pao)光(guang)。
