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1、2001年10月电镀与涂饰第20卷第5期#11#文章编号:1001-227X(2001)05-0011-03不锈钢电化学抛光技术研究郭贤烙,易翔(湖南工程学院化学化工系,湖南湘潭411101)摘要:研究了不锈钢电化学抛光液中各成分的作用及操作条件对抛光质量的影响。本工艺在中温、小电流密度下能很快获得光亮、平整的抛光面。关键词:不锈钢;电化学抛光中图分类号:TQ15315文献标识码:AStudiesonelectrochemicalpolishingofstainlesssteelGUOXian-luo,YIXiang(Dept.ofChemistryandChemicalEngine
2、ering,HunanInst.ofEngineering,Xiangtan411101,China)Abstract:Functionsofthecomponentsinelectrochemicalpolishingsolutionsforstainlesssteelwerestudied.Theeffectofoperatingconditionsonpolishingresultswasstudied.Brightandlevelstainlesssteelsurfacecanbeobtainedquicklyunderlowcurrentdensitiesatmediumt
3、emperature.Keywords:stainlesssteel;electrochemicalpolishing1前言不锈钢材料因其良好的耐蚀性能,在食品、化工、石油、化肥等工业部门有着广泛应用。不锈钢零件的形状和大小各不相同,有管材、线材、板材、带材等简单制作件;有叶轮、齿轮、壳体等复杂制作件;有几克重的小空心杆;有几十公斤重的大壳体。其表面状态也各式各样,经机械加工的表面,大都较粗糙,且表面有一层黑色氧化皮。而实际使用中对零件表面光洁度一般都有较高要求,需对零件进行抛光处理。目前不锈钢抛光一般有机械、化学和电化学抛光三种。电化学抛光因其速度快,劳动强度小,不受抛光工件形状限
4、制及抛光质量好等优点而得到广泛使用。人们对不锈钢电化学抛光的研究较多,取得了不少进展。但仍存在抛光液温度较高,电流密度较大等问题。电化学抛光是一种使用电解液及直流电的金属处理方法,与电镀恰好相反,被加工零件作阳极,阳极在控制下被有选择性地溶解,阳极表面上的显微高点溶解速度大于/谷点0,从而使阳极整平、光亮。本文主要研究不锈钢电化学抛光液组分、含量及操作条件对抛光质量的影响。结合一些资料,经过反复实验,得到一种抛光速度快,质量高,适应性强,成本低的电化学抛光工艺。2实验方法收稿日期:2001-07-23#12#Oct.2001Electroplating&FinishingVol.2
5、0No.5211工艺流程常温化学除油y水洗y电化学抛光y水洗y中和(2~3min)y水洗y钝化y水洗y干燥y检验21111化学除油液配方碳酸钠20g/L氢氧化钠15g/L磷酸三钠20g/LOP-1010mL/L温度常温时间10~20min21112中和液5%碳酸钠溶液21113钝化液配方硫酸(98%)7mL/L磷酸(85%)20mL/L212检验方法21211目测法抛光后目测,表面应无划痕,无变形,无方向性,表面光亮如镜面。21212耐蚀性据GB433415-90不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀实验方法测抛光前后不锈钢试片的腐蚀性,比较其耐蚀性的好坏。21213反射率测抛光后试片的反射率。21
6、3抛光液配方、操作条件及注意事项21311抛光液配方及操作条件磷酸(85%)300mL/L硫酸(98%)180mL/L三氧化铬10g/L添加剂12mL/L温度40~50e阳极电流密度017A/cm2时间5~8min阴极面积B阳极面积2B1阴极材料不锈钢21312注意事项¹配制抛光液时要注意各组分的加入顺序,比重小的先加,边搅拌边慢慢加入,以防局部过热,造成溶液飞溅。º抛光液在使用过程中,要定期测定各组分的含量,并加以调整。同时要定期监测Cr3+和Fe3+的含量,如果Cr3+的含量超过15g/L(极限含量),Fe3+的含量超过50g/L(极限含量)时,抛光液应部分更新或全部更换。3结
7、果与讨论311电抛光液中各成分的作用及影响31111磷酸磷酸是电抛光液的主要成分,在抛光过程中,既能起溶解作用,又能在不锈钢表面形成磷酸盐保护膜,阻止不锈钢表面发生过腐蚀。磷酸含量偏低,抛光液比重小、粘度小、离子扩散速度加快,金属溶解加快,不利于达到整平和抛光效果;磷酸含量过高,则成本高,且抛光慢。实验表明:磷酸含量低于270mL/L时,制品抛光质量迅速变差,其浓度以300mL/L为最佳值。结果见表1。表1磷酸含量对抛光质量的影响磷酸(mL/L)抛光表面状
