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(gang)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(ji)械(xie)(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)第一(yi)道工(gong)序,將不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面的(de)凹凸不(bu)平度(du)加工(gong)到一(yi)定的(de)粗(cu)糙度(du)值,一(yi)般Ra≤0.8um,再用化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或電化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)除去不(bu)銹(xiu)鋼零件(jian)表面的(de)微觀不(bu)平度(du),使Ra≤0.05um,才能取得最后的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)亮度(du)——鏡面光(guang)(guang)(guang)(guang)澤。經過軋制的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)潔度(du)較高的(de)板材或精加工(gong)的(de)工(gong)件(jian),不(bu)需(xu)進(jin)行(xing)(xing)機(ji)械(xie)(xie)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)而可以直接進(jin)行(xing)(xing)化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)或電化學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(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)學(xue)(xue)拋光(guang)是通過化(hua)學(xue)(xue)拋光(guang)液控制化(hua)學(xue)(xue)反應(ying),使不銹鋼零件表(biao)(biao)面微觀突起(qi)部分的溶解速(su)度大于微觀凹洼處的溶解速(su)度,從而對(dui)不銹鋼零件表(biao)(biao)面實(shi)現拋光(guang)。化(hua)學(xue)(xue)拋光(guang)液的組成及工藝條(tiao)件見表(biao)(biao)10-7。
化學拋(pao)光典(dian)型工(gong)藝流程:
a. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)有焊(han)縫,且油(you)(you)污嚴(yan)重,采用1號工(gong)藝流程(cheng):手工(gong)除焊(han)瘤、毛刺、焊(han)渣(zha)等 手工(gong)去油(you)(you)(汽油(you)(you)擦(ca)洗(xi))→化學(xue)除油(you)(you)(參考上節)→水洗(xi)→化學(xue)拋光(1號配方)→中和(he)(碳酸鈉(na)(na)3~5g/L,氫氧化鈉(na)(na)1~2g/L,室溫,時間0.5~1h)→水洗(xi)→干燥→驗收。
b. 不銹鋼零件表面油漬很(hen)輕且(qie)有較薄氧化(hua)皮時,采用2號工藝流(liu)程(cheng):化(hua)學除油→水(shui)(shui)洗(xi)→酸(suan)洗(xi)→水(shui)(shui)洗(xi)→活化(hua)(硫酸(suan)10mL/L、鹽酸(suan)1mL/L,溫度40~60℃時間以零件析出(chu)氣(qi)體10~20s 即可(ke)) →水(shui)(shui)洗(xi)→化(hua)學拋光(2號) →水(shui)(shui)洗(xi)→鈍化(hua)→水(shui)(shui)洗(xi)→中和[氨(an)水(shui)(shui)(d=0.889)2%(質(zhi)量分數),室溫,5~10min]→水(shui)(shui)洗(xi)→脫水(shui)(shui) 烘干(gan)→驗收(shou)。
另外MW-6拋(pao)(pao)光(guang)(guang)劑由(you)西(xi)安(an)戶縣(xian)塢(wu)化(hua)工(gong)(gong)廠生產,其配方:MW-6拋(pao)(pao)光(guang)(guang)劑150~270mL/L,其余為(wei)水(shui),加熱溫度75~85℃,拋(pao)(pao)光(guang)(guang)時(shi)間 0.2~0.5min。其成分含有(you)酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、苯甲酸(suan)(suan)、冰乙酸(suan)(suan)和其他助(zhu)劑。使用MW-6拋(pao)(pao)光(guang)(guang)液(ye)的(de)工(gong)(gong)藝流程:除油→熱水(shui)預熱(60~70℃) →MW-6拋(pao)(pao)光(guang)(guang)→熱水(shui)洗(xi)(60~70℃)→中和(質(zhi)量分數為(wei)2%的(de)氨水(shui))→冷水(shui)洗(xi)→超(chao)聲波(bo)清(qing)洗(xi)(30~40℃)→乙醇(質(zhi)量分數為(wei)95%)脫水(shui)→烘(hong)干→包裝。
化(hua)學拋(pao)光適應(ying)性強,可(ke)以(yi)處理(li)形(xing)狀(zhuang)復雜的零(ling)件,能(neng)使(shi)不銹鋼零(ling)件內(nei)外表(biao)面都獲得均勻的光潔度。工(gong)藝操(cao)作簡(jian)便,生產效率高。所使(shi)用(yong)的化(hua)學拋(pao)光設備(bei)簡(jian)單,價格便宜。但化(hua)學拋(pao)光零(ling)件的表(biao)面質(zhi)量(liang)略差于電化(hua)學拋(pao)光。
3. 電化學拋(pao)光
對(dui)表面(mian)(mian)質量(liang)(liang)要求較高的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)可采用(yong)(yong)電(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)。電(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)是以被拋光(guang)(guang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)作(zuo)為陽極,不(bu)(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)金(jin)屬(shu)作(zuo)為陰(yin)極,兩電(dian)極同時浸入電(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)槽中,通(tong)以直(zhi)流電(dian)產生選(xuan)擇性(xing)(xing)的(de)(de)陽極溶(rong)(rong)解,浸蝕(shi)掉不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)零件(jian)表面(mian)(mian)2~40um厚(hou)的(de)(de)薄(bo)層,得到極好的(de)(de)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)、光(guang)(guang)滑的(de)(de)、光(guang)(guang)亮的(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)本體。電(dian)化學(xue)拋光(guang)(guang)面(mian)(mian)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)比機械拋光(guang)(guang)面(mian)(mian)好。而且(qie)具有無污染表面(mian)(mian),在使(shi)用(yong)(yong)中容易清洗,因(yin)此大量(liang)(liang)用(yong)(yong)于(yu)食(shi)品工(gong)廠、飲(yin)料工(gong)業和醫藥工(gong)業。由(you)于(yu)表面(mian)(mian)耐蝕(shi)性(xing)(xing)好、有漂亮的(de)(de)外觀,因(yin)此也可用(yong)(yong)作(zuo)許多(duo)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)構(gou)件(jian),如車鎖、車輛格子窗、車內(nei)揚(yang)聲器(qi)等。
但是電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)只是對不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零件(jian)表面起到微觀(guan)的整平作(zuo)用(yong),宏觀(guan)的整平仍(reng)要靠機械拋光(guang)(guang)。電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)材料化(hua)學(xue)成分的不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性和顯(xian)微偏析特別(bie)敏(min)感,金(jin)屬(shu)基體和非金(jin)屬(shu)夾雜物之間常被劇烈浸蝕。有時,不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)存在的不(bu)(bu)良的冶金(jin)狀(zhuang)態、金(jin)屬(shu)晶(jing)粒尺寸(cun)結(jie)構不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性、鹽類或氧化(hua)物的污染、酸洗(xi)過度、淬(cui)火過度、軋制痕跡等(deng)均(jun)(jun)會對電化(hua)學(xue)拋光(guang)(guang)產生不(bu)(bu)良影(ying)響,需機械拋光(guang)(guang)來彌補(bu)。
電化學拋光液的組成(cheng)及工藝(yi)條件見表10-8。
① 配方330Cr13、40Cr13馬氏體不銹鋼有良好的(de)拋光(guang)效果。
(2) 配方4適用于奧氏體不銹鋼電解拋光。
③ 配方5適用(yong)于馬氏(shi)體不銹鋼(gang)電化學(xue)拋光。
④ 配方6適用于焊接的奧氏體不銹鋼的電化(hua)學拋光。
