不銹鋼化學(xue)拋光溶液組成與高(gao)中溫工(gong)藝(yi)條(tiao)件,見表3-2。
配方 1
配方1的組成很簡(jian)單,只有(you)硝酸(suan)和乙(yi)酸(suan),按體積比為2:3,將溶液(ye)(ye)加熱到95~96℃時,溶液(ye)(ye)呈沸(fei)騰(teng)狀況,不銹(xiu)鋼浸入溶液(ye)(ye)中,拋光反應(ying)十分劇(ju)烈(lie),似鍋中開水(shui)狀翻滾,拋光效果最佳。
配(pei)方(fang) 2
在拋(pao)(pao)光液中加入適量的添(tian)加劑如3~10g/L甘油、7~8g/L明膠或1~10g/L糊(hu)精(jing)等以提(ti)高溶(rong)液的黏度,可(ke)提(ti)高拋(pao)(pao)光效果(guo),使(shi)被(bei)拋(pao)(pao)光的不(bu)銹(xiu)鋼制件在不(bu)斷(duan)的擺動(dong)下(xia),及時排出拋(pao)(pao)光反應過程中生成(cheng)的氣(qi)體,使(shi)被(bei)拋(pao)(pao)光表面平(ping)整、光亮。
配(pei)方 3
本配方中(zhong)鹽酸(suan)與硝酸(suan)起溶蝕作用,過(guo)多(duo)會造成過(guo)腐蝕,過(guo)少會影響拋(pao)光效(xiao)果。加入較多(duo)的(de)磷酸(suan),使溶液黏(nian)度增大,易與不銹鋼中(zhong)的(de)鉻、鎳、鐵形成高黏(nian)度聚合多(duo)核配合物(wu)的(de)黏(nian)液膜,抑制硝酸(suan)和鹽酸(suan)對(dui)基體表面的(de)過(guo)腐蝕,抑制表面過(guo)快溶解而產生拋(pao)光效(xiao)果。但磷酸(suan)加入不得過(guo)量(liang),否則使拋(pao)光速率太慢。
煙酸(suan)作為光(guang)亮劑使用,可大大提高溶液的拋(pao)光(guang)能力,使拋(pao)光(guang)表(biao)面達(da)到鏡面光(guang)亮。煙酸(suan)也用異煙酸(suan)(y-氯苯甲酸(suan))或其他吡啶(ding)化合物(wu)替代,如(ru)吡啶(ding)-2,3-二(er)羧(suo)(suo)酸(suan)(喹啉(lin)酸(suan))、吡啶(ding)-2-2羧(suo)(suo)酸(suan)(皮考啉(lin)酸(suan))。
磺基水楊酸(suan)的(de)作用是去除拋光表面的(de)污點,提高拋光質量。
聚乙二醇可吸附在金(jin)屬表面,促使形成(cheng)高黏性膜,提高溶液的拋光(guang)效果。
選擇(ze)適當的溫(wen)度80~95℃,時間(jian)1~5min,可使原(yuan)始粗糙度Ra3.2提高到0.1~0.2。
配方(fang) 4
配方4溶液組分只(zhi)有(you)鉻酐和硫(liu)酸,鉻酐不(bu)能加(jia)入濃(nong)硫(liu)酸中,否則鉻酐不(bu)溶于(yu)濃(nong)硫(liu)酸,只(zhi)有(you)先用盡可能少量的水把鉻酐溶解后,在不(bu)斷攪拌(ban)下(xia)加(jia)入濃(nong)硫(liu)酸,攪拌(ban)均勻并加(jia)熱至80~100℃后即可使用。
用水量是配(pei)制成敗的(de)關鍵(jian),因(yin)為用水過量,就會變為黑(hei)化工(gong)藝,使不銹鋼(gang)表面被(bei)氧化成黑(hei)色。
配方(fang) 5
配方(fang)5適(shi)用于熱壓或焊接形成(cheng)的(de)(de)較厚的(de)(de)氧化后工件的(de)(de)光(guang)亮浸蝕(shi)。它(ta)具有(you)工藝可靠,高效,操作簡便,浸蝕(shi)后表(biao)面(mian)潔白,色澤(ze)均勻,無(wu)過腐蝕(shi),使用壽命長,表(biao)面(mian)粗(cu)糙度比(bi)浸蝕(shi)前可降低2級(ji)等(deng)特點,可作為粗(cu)糙制件的(de)(de)光(guang)亮浸蝕(shi)或預拋光(guang)之用。
配方 6
配方(fang)6拋(pao)光(guang)(guang)溶液適用于表(biao)面粗糙度不小于Ra1.6制件的拋(pao)光(guang)(guang)作(zuo)業。其中三(san)乙醇(chun)胺、苯(ben)并咪唑和聚乙二醇(chun)及磷酸均起(qi)緩蝕和光(guang)(guang)亮作(zuo)用。若拋(pao)光(guang)(guang)表(biao)面光(guang)(guang)亮度不足,可適當(dang)提高三(san)種有機物的濃度,或添(tian)加3~10g/L甘油(you),以提高拋(pao)光(guang)(guang)效果,也可適當(dang)調整工藝條件的溫(wen)度和時間(jian)。
配方 7
經配(pei)方(fang)7化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)后,可使(shi)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼制品表面達到鏡(jing)面光(guang)亮。工藝流(liu)程:有機(ji)溶劑除(chu)油(汽(qi)油)浸泡5~10min,晾干→化(hua)學(xue)(xue)除(chu)油(常規堿性化(hua)學(xue)(xue)除(chu)油60~90℃,20min去(qu)凈為止)→如(ru)果表面有黑皮,要使(shi)氧化(hua)皮松動(氫氧化(hua)鈉(na)170~190g/L,高(gao)錳酸(suan)鉀90~110g/L,90~105℃,20~30min)→流(liu)動水洗→化(hua)學(xue)(xue)拋(pao)光(guang)→流(liu)動水洗→鈍(dun)化(hua)(硝酸(suan)280~350g/L,室溫(wen)(wen),3~5min)→中(zhong)和(he)(碳酸(suan)鈉(na)50~60g/L,室溫(wen)(wen)20~30s)→流(liu)動水洗→烘干→包裝。
1. 磷酸
本配方的磷酸最佳含量在140~160mL/L之內,其原理同(tong)于配方1.
2. 鹽(yan)酸
本配(pei)方的鹽酸最佳含(han)量(liang)在(zai)100~130mL/L之內,主(zhu)要起溶解作(zuo)用。較(jiao)低(di)時(shi),拋光效果較(jiao)差,過(guo)高時(shi),則會(hui)產生過(guo)腐蝕、粗糙、超(chao)差等現象。
3. 硝酸
本配方硝酸含量為40~50mL/L,起溶解(jie)作用(yong),達到拋光效(xiao)果。其含量過低,溶解(jie)速率(lv)減小,表面(mian)發灰,不光亮。過高,則表面(mian)形(xing)成的鈍化膜過厚,降(jiang)低拋光速率(lv),并有大量氮氧(yang)化物氣體(ti)析(xi)出。
4. 尿素
作(zuo)為酸霧抑制劑,防止(zhi)拋光過(guo)程中產生大量黃煙。
5. 六亞(ya)甲基四胺
起緩蝕作用,調整腐蝕速(su)率,防止不銹鋼表面(mian)過(guo)腐蝕。
6. 復合添加劑。
由黏度(du)調(diao)節劑和光(guang)(guang)亮劑組(zu)成。在(zai)不(bu)銹鋼(gang)表面形成吸附層,增強溶液對(dui)不(bu)銹鋼(gang)表面的(de)均(jun)勻(yun)溶解作用(yong)(yong),對(dui)拋光(guang)(guang)起(qi)決定(ding)性(xing)作用(yong)(yong)。黏度(du)調(diao)節劑采(cai)用(yong)(yong)纖維(wei)素醚或明膠;光(guang)(guang)亮劑采(cai)用(yong)(yong)含(han)氮的(de)雜(za)環(huan)化合物或芳香(xiang)胺(an)類有機物。
7. 維護(hu)
實(shi)驗發現,拋光液的拋光效率(lv)下(xia)降時(shi),補(bu)加效果(guo)不佳,應徹底更換化(hua)學拋光液。
配方 8
配方(fang)(fang)8可(ke)參(can)閱3.4.1.1一(yi)節的(de)說明,除(chu)了(le)以(yi)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)為主酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)外(wai),還加(jia)了(le)磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan),相當于硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)體積的(de)1/3的(de)重量,磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)可(ke)提高拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)液(ye)在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)保持黏度較高,有(you)利于表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)效果。添(tian)加(jia)劑(ji)加(jia)人的(de)目的(de)是使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)變(bian)得更(geng)加(jia)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)。要使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang),首先要使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化(hua)膜(mo)溶(rong)(rong)(rong)解,并使表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活化(hua)。選(xuan)用添(tian)加(jia)劑(ji)隨拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)液(ye)類(lei)型、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)種類(lei)而異(yi)。對13Cr、18Cr-8Ni-8、25Cr等不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在不(bu)同類(lei)型化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)液(ye)中選(xuan)用的(de)添(tian)加(jia)劑(ji)有(you)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan),如硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉻(ge)、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鎳、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵(tie)、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)高鐵(tie)、硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)銅,又如氯化(hua)物:氯化(hua)銅、氯化(hua)鐵(tie)、氯化(hua)錳(meng)、氯化(hua)錫等。添(tian)加(jia)劑(ji)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鹽(yan)、氯化(hua)物大(da)都不(bu)溶(rong)(rong)(rong)于濃(nong)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中,添(tian)加(jia)時(shi)要將添(tian)加(jia)劑(ji)制成飽和(he)水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye),再(zai)加(jia)人硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)混合(he)液(ye),攪(jiao)拌均(jun)勻,再(zai)升高溶(rong)(rong)(rong)液(ye)溫度,即可(ke)開(kai)始化(hua)學拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。隨時(shi)注意被拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)變(bian)化(hua),才(cai)能獲得良好的(de)效果。有(you)時(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)會形(xing)成表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo),掩蓋(gai)了(le)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)下的(de)外(wai)觀(guan),要除(chu)去表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo),才(cai)可(ke)獲得銀白(bai)色美麗的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮(liang)(liang)外(wai)觀(guan)。這層表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)可(ke)在15%硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)1%氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)混合(he)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)中浸漬洗(xi)脫表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)膜(mo)。或在下列除(chu)膜(mo)配方(fang)(fang)中除(chu)去拋(pao)(pao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)過程中出(chu)現的(de)不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性膜(mo):硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)40mL/L,氫氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)15mL,水(shui)45mL。
這(zhe)一類的缺點(dian)是操作溫(wen)度較高,但反應快速是其優點(dian)。在(zai)設備上要使用陶(tao)瓷(ci)槽。
配方 9
配方(fang)9是(shi)在磷酸-鹽(yan)(yan)酸型溶液(ye)中(zhong)(zhong)加(jia)入適量硝酸,可(ke)(ke)使化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)的工作(zuo)溫度由200℃下(xia)降到(dao)(dao)100℃以下(xia),使化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)向實用化方(fang)面大大邁進一步,在3.4.3.5 一節(jie)中(zhong)(zhong)對(dui)(dui)中(zhong)(zhong)溫型不銹鋼(gang)化學(xue)拋(pao)光(guang)(guang)液(ye)對(dui)(dui)磷酸、硝酸、鹽(yan)(yan)酸、水含量、時間、溫度等(deng)條件(jian)就拋(pao)光(guang)(guang)效果和反射率(lv)作(zuo)了(le)實例,取得了(le)最佳數據,可(ke)(ke)操作(zuo)性很強,在配方(fang)中(zhong)(zhong)使用了(le)FH-1添(tian)(tian)加(jia)劑(ji),原作(zuo)者方(fang)景(jing)禮教授認為:FH-1是(shi)一種有機聚合(he)物添(tian)(tian)加(jia)劑(ji),它(ta)可(ke)(ke)強烈吸(xi)附在金(jin)屬表(biao)面,因(yin)而可(ke)(ke)迅(xun)(xun)速使金(jin)屬溶解量下(xia)降,金(jin)屬表(biao)面反射率(lv)迅(xun)(xun)速升高,當FH-1添(tian)(tian)加(jia)劑(ji)濃度達(da)到(dao)(dao)12mg/L以上時,吸(xi)附趨(qu)于飽和,金(jin)屬的溶解量也(ye)達(da)到(dao)(dao)最低的穩定值(zhi),使表(biao)面反射率(lv)達(da)到(dao)(dao)最高狀態(tai)