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(xie)拋(pao)光(guang)是拋(pao)光(guang)的(de)(de)第一道工(gong)(gong)序,將(jiang)不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面的(de)(de)凹凸不(bu)平(ping)(ping)度加(jia)工(gong)(gong)到一定的(de)(de)粗糙(cao)度值(zhi),一般Ra≤0.8um,再(zai)用(yong)化學拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化學拋(pao)光(guang)除(chu)去不(bu)銹鋼(gang)零件(jian)表面的(de)(de)微觀不(bu)平(ping)(ping)度,使Ra≤0.05um,才能(neng)取得最(zui)后的(de)(de)光(guang)亮度——鏡(jing)面光(guang)澤(ze)。經過軋制的(de)(de)光(guang)潔度較高的(de)(de)板材(cai)或(huo)精加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)工(gong)(gong)件(jian),不(bu)需進行機械(xie)拋(pao)光(guang)而可以(yi)直接進行化學拋(pao)光(guang)或(huo)電(dian)化學拋(pao)光(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(hua)學(xue)拋光
化(hua)(hua)學拋光是通過化(hua)(hua)學拋光液控制化(hua)(hua)學反應,使不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表(biao)面微觀突起部分的溶(rong)解速(su)度大于(yu)微觀凹洼處的溶(rong)解速(su)度,從而對不銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表(biao)面實現拋光。化(hua)(hua)學拋光液的組(zu)成及(ji)工藝條(tiao)件(jian)見表(biao)10-7。
化學拋光典型工藝(yi)流程(cheng):
a. 不銹鋼表面有焊(han)縫,且(qie)油污嚴重,采用1號工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng):手(shou)工(gong)(gong)除焊(han)瘤、毛(mao)刺(ci)、焊(han)渣等 手(shou)工(gong)(gong)去油(汽油擦洗)→化學(xue)除油(參(can)考上節(jie))→水(shui)洗→化學(xue)拋光(1號配方(fang))→中和(碳酸鈉3~5g/L,氫氧化鈉1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水(shui)洗→干燥→驗收。
b. 不銹鋼(gang)零件(jian)表面(mian)油漬(zi)很輕(qing)且(qie)有(you)較(jiao)薄氧化(hua)皮時,采(cai)用2號工(gong)藝流(liu)程:化(hua)學(xue)除油→水(shui)洗(xi)(xi)→酸(suan)洗(xi)(xi)→水(shui)洗(xi)(xi)→活化(hua)(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度(du)40~60℃時間以零件(jian)析出氣體(ti)10~20s 即可) →水(shui)洗(xi)(xi)→化(hua)學(xue)拋光(2號) →水(shui)洗(xi)(xi)→鈍(dun)化(hua)→水(shui)洗(xi)(xi)→中和[氨水(shui)(d=0.889)2%(質量分數),室(shi)溫,5~10min]→水(shui)洗(xi)(xi)→脫(tuo)水(shui) 烘干→驗收。
另外MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)(ji)由(you)西(xi)安(an)戶縣(xian)塢化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)生產,其配(pei)方:MW-6拋(pao)光(guang)劑(ji)(ji)150~270mL/L,其余為(wei)(wei)水(shui)(shui),加(jia)熱(re)溫度(du)75~85℃,拋(pao)光(guang)時間 0.2~0.5min。其成分(fen)含有(you)酸(suan)、鹽酸(suan)、苯甲酸(suan)、冰(bing)乙酸(suan)和其他助劑(ji)(ji)。使(shi)用MW-6拋(pao)光(guang)液的(de)工(gong)(gong)藝(yi)流程:除油→熱(re)水(shui)(shui)預熱(re)(60~70℃) →MW-6拋(pao)光(guang)→熱(re)水(shui)(shui)洗(60~70℃)→中和(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)(shu)為(wei)(wei)2%的(de)氨水(shui)(shui))→冷水(shui)(shui)洗→超聲波(bo)清洗(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)(shu)為(wei)(wei)95%)脫水(shui)(shui)→烘干→包裝(zhuang)。
化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)適應(ying)性強,可(ke)以處(chu)理形狀(zhuang)復雜的(de)(de)零(ling)(ling)件(jian),能(neng)使(shi)不銹(xiu)鋼零(ling)(ling)件(jian)內外(wai)表面都獲得(de)均勻的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)潔度(du)。工(gong)藝操(cao)作簡便(bian),生產效(xiao)率高。所使(shi)用的(de)(de)化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)設備簡單(dan),價(jia)格便(bian)宜。但化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)表面質量略差于電化學(xue)拋光(guang)(guang)(guang)。
3. 電化學(xue)拋光
對表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)質量要求較高的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)可(ke)(ke)采用電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)。電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)是以(yi)被拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)作為陽極(ji),不(bu)溶(rong)(rong)性金屬作為陰(yin)極(ji),兩電極(ji)同時浸(jin)入電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)槽中(zhong)(zhong),通以(yi)直(zhi)流電產生選擇(ze)性的(de)(de)陽極(ji)溶(rong)(rong)解,浸(jin)蝕掉不(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)2~40um厚(hou)的(de)(de)薄層,得(de)到極(ji)好的(de)(de)、耐蝕性的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)滑的(de)(de)、光(guang)(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)本體。電化學拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)耐蝕性比機械拋(pao)(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)面(mian)(mian)(mian)好。而且(qie)具有無(wu)污染(ran)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian),在使用中(zhong)(zhong)容易清洗,因(yin)此(ci)大(da)量用于食品(pin)工廠(chang)、飲料(liao)工業和醫(yi)藥工業。由(you)于表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)耐蝕性好、有漂(piao)亮的(de)(de)外觀,因(yin)此(ci)也可(ke)(ke)用作許多不(bu)銹鋼(gang)(gang)構(gou)件(jian)(jian),如車(che)鎖(suo)、車(che)輛格子窗、車(che)內揚聲器(qi)等。
但(dan)是電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)只(zhi)是對(dui)不銹鋼零件表面(mian)起到(dao)微(wei)(wei)觀的(de)整平作用,宏觀的(de)整平仍要(yao)靠機(ji)械(xie)拋(pao)光(guang)。電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)材料化(hua)學(xue)成分的(de)不均勻(yun)性和顯微(wei)(wei)偏(pian)析特別(bie)敏感,金屬(shu)基體和非金屬(shu)夾雜物之間常被劇(ju)烈浸蝕。有(you)時(shi),不銹鋼存(cun)在(zai)的(de)不良的(de)冶金狀態、金屬(shu)晶粒尺(chi)寸結(jie)構(gou)不均勻(yun)性、鹽(yan)類或氧(yang)化(hua)物的(de)污染、酸洗過度(du)、淬火(huo)過度(du)、軋制痕跡(ji)等均會(hui)對(dui)電化(hua)學(xue)拋(pao)光(guang)產(chan)生(sheng)不良影(ying)響,需機(ji)械(xie)拋(pao)光(guang)來彌補。
電化學拋光液的組成(cheng)及工藝條件見表10-8。
① 配(pei)方330Cr13、40Cr13馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼有良好的(de)拋光效果。
(2) 配方(fang)4適用于奧氏體不銹鋼(gang)電解拋光。
③ 配方5適用于馬(ma)氏體不(bu)銹鋼電(dian)化(hua)學(xue)拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)的電化(hua)學(xue)拋光。
