1.化学抛光工艺过程
有机溶剂除油→水洗→化学除油→水洗→化学抛光→水洗→钝化→水洗→中和→水洗→干燥
2.溶液组成及工艺参数
(1)有机溶剂除油液采用汽油,室温,5~10 min。
(2)化学除油液采用30 g/L氢氧化钠、20 g/L碳酸钠、50 g/L磷酸三钠、5mL/L OP乳化剂,常温,t为10~15min。
(3)化学抛光液采用90~150mL/L磷酸、40~80mL/L盐酸、40~80g/L硝酸钠、15mL/L添加剂,θ=50~80℃,t=3~5min。
(4)中和液采用5%碳酸钠溶液。
(5)钝化液采用硝酸280~350 mL/L,室温,3~5 min。
3.主要工序说明
(1)有机溶剂除油不是化学抛光前不锈钢必须经过的除油过程,但是如果不锈钢表面油污较严重,就必须进行有机溶剂除油,若不锈钢表面油污很少,则可省去有机溶剂除油操作。而有机溶剂除油后表面会残留一层薄薄的油膜,所以还须对其进行化学除油。
(2)化学除油的原理就是利用碱性物质的皂化作用和表面活性剂的乳化作用来达到去除油污的目的。化学除油液中的氢氧化钠有极强的乳化作用,碳酸钠具有一定的去油能力,其水解也可以产生一部分碱,同时又是乳化剂良好的载体,OP乳化剂是一种表面活性剂,其具有良好的润湿作用和乳化作用,在化学除油液里面添加一定量的OP除油效果会大大增强。
(3)化学抛光中的磷酸是一种中等强度酸,在抛光过程中既能起到溶解作用又能在不锈钢表面形成一层不溶性磷酸盐转化膜,防止不锈钢过渡溶解。当磷酸含量低时形成的转化膜不足,抑制不住硝酸钠和盐酸对不锈钢表面的过溶解作用,导致不锈钢表面发生过腐蚀。当磷酸含量过高时,磷酸盐转化膜形成速度较快,不锈钢表面转化膜较厚,不能达到抛光效果。
(4)化学抛光中的盐酸是一种不具有氧化性的无机强酸,用于除去不锈钢表面上的氧化层。当盐酸含量小时,抛光液的化学溶解作用小,去除氧化层的能力不足,抛光效果不理想,较差。当盐酸含量较大时,不锈钢表面会产生过腐蚀,抛光液的抛光能力会降低,往往就会产生过腐蚀现象,导致零件表面粗糙,甚至造成零件尺寸出现超差等现象,因此需要严格控制盐酸的含量。
(5)化学抛光中的硝酸钠是一种强氧化剂,在抛光液中取代了原来所使用的硝酸,为了避免抛光过程中产生黄烟,同时还可有效地去除不锈钢表面上的氧化层。可以满足使用要求,当溶液硝酸钠含量底时,不锈钢表面氧化层难以除去,表面会有蚀坑和麻点出现,当硝酸钠含量高时,对不锈钢表面会产生钝化作用,使溶解速度降低,表面光亮度下降。
化学抛光的最佳工艺条件为: 60g/L硝酸钠、60mL/L盐酸、120mL/L磷酸、15mL/L添加剂,θ=60℃,t(抛光)=3~5min。