钢铁零件和不锈钢的电解抛光和化学抛光

 抛光专用加热器  

    配制溶液时先用少量的水，分别溶解铬酐、EDTA和草酸，然后加入磷酸并在不断搅拌下加人硫酸。计算各组分的用量时，应先测定所用磷酸和硫酸的密度，根据密度，分别查得质量百分浓度，然后，按下式计算这两个组分的需要量：

式中：A为配制1L溶液所需磷酸或硫酸的毫升数；d为配制好的溶液的密度；d₁为实际测得的配制所用磷酸或硫酸的密度；b为根据d₁查得的磷酸或硫酸的质量百分含量；口为配方中磷酸或硫酸的规定含量(质量百分比)。     

表2—4—1  碳素钢和低合金钢电解抛光的工艺规范 

    配制后的溶液需测量其密度，当其密度低于规定时，可将溶液在115℃～200℃下，加热浓缩，以除去多余的水分。     

    新配制的溶液，需在阴极面积大于阳极面积几倍的情况下，进行通电处理，使一部分六价铬还原为三价铬，这时阳极电流密度为30A／dm²～40A4/dm²，通电量为5A·h／L～6A·h／L。经通电处理后，即可进行电解抛光。 

    溶液在使用过程中，会由于阳极溶解而不断积累铁离子，与此同时，零件抛光后的光亮度将会下降，当铁含量(按Fe₂0₃计算)达到7％～8％时，溶液需部分或全部更换。 

    溶液中三价铬积聚过多时(Cr₂0₃超过2％)，同样会使抛光后的零件表面光亮不足。这时，可以在阳极面积大于阴极面积几倍的情况下，进行通电处理(阳极用石墨)，阴极最好用素烧陶瓷予以隔离，通电处理完毕时，除去阴极室内三价铬化合物。 

    溶液中磷酸、铬酐、硫酸和三价铬的含量，应定期分析和调整，溶液的密度应经常测定，并及时加水或浓缩溶液，校正密度。 

    不锈钢的电解抛光，广泛采用磷酸-硫酸型溶液。几种常见的溶液的工艺规范，如表2—4—2所列。     

    需要指出的是，配制1号溶液时，应将磷酸和硫酸依次加入水内，冷至室温后，测量密度，并分析各组分的含量。溶液应在70℃～80℃下，以60A／dm²～80A／dm²的阳极电流密度，进行通电处理，待通电量达40A·h／L后，即可使用。配制3号溶液时，应将磷酸与硫酸混合，铬酐与水混合溶解，然后将磷酸和硫酸混合液倒人铬酐的水溶液中加热至80℃，在搅拌下慢慢加入明胶，此时溶液反应激烈，大约1h反应完毕，溶液变为均匀的草绿色。测定并校正溶液的密度，密度合格后，在低的阳极电流密度下，通电处理数十分钟，即可用于生产。 

在使用过程中，需经常测定和调整溶液的密度。磷酸和硫酸含量要定期分析和调整。由于阳极溶解，溶液中的铁含量将会逐渐聚集升高，当铁含量(按Fe₂0₃计算)超过7％时，溶液便逐渐失去抛光能力，这时，溶液应部分或全部予以更换。 

二、化学抛光 

低碳钢零件，可以在含有双氧水的弱酸性溶液中，进行化学抛光。其工艺规范如表2—4—3所列。 

表2—4—2  不锈钢电解抛光的工艺规范 

表2—4—3低碳钢零件化学抛光工艺规范 

操作中应注意事项： 

(1)由于溶液浓度较低以及双氧水分解较快，双氧水的含量需要及时补充(每次约5g／L～10g／L)，在补充的同时，还需按4g／L～6g／L补充氢氟酸(指配方2、配方3溶液而言)，使溶液的pH值保持在2．1左右，当铁含量较高时，pH值应控制在1．7～2．1。配方1溶液中草酸的补充量，约为双氧水补充量的一半。 

(2)溶液中铁离子含量不应超过35g／L，铁含量过高时，抛光速度和抛光质量都将下降，补充双氧水和其他成分，都不能恢复溶液的功能，这时，溶液应更换。 

(3)溶液温度最好控制在15℃～25℃。温度过高，会使双氧水加速分解，影响溶液的寿命。以上抛光过程，是一个放热反应过程，溶液的温度将会升高，需进行冷却降温。 

低、中碳钢和低合金钢零件，还可以在以下溶液中进行化学抛光： 

磷酸(H₃P0₄)(d=1．70)    60％(体积)    铬酐(Cr0₃)    5g／L～l0g／L 

硫酸(H₂S0₄)(d=1．84)    30％(体积)    温度          l20℃～140℃ 

硝酸(HN0₃)(d=1．40)     10％(体积)   时间           <;10min 

溶液中水含量过多，会导致抛光后的零件表面被腐蚀和失去光泽。所以，抛光前的零件，必须在干燥并加热至同溶液温度接近后再进槽。溶液经一段使用后，如果发现抛光过程中N0₂的逸出减少，则可酌量加人2％～8％(体积)密度为1．40的硝酸。 

不锈钢则可在下列溶液中进行化学抛光： 

配方(1) 

硫酸(H₂SO₄)(d=1．84)     227mL    水      660mL 

盐酸(HC1)(d=1．19)      67mL     温度    50℃～80℃ 

硝酸(HN0₃)(d=1．40)     40mL     时间     3min～20min 

抛光时要抖动零件，避免气泡在表面停滞。加入甘油，可以改善抛光质量。 

配方(2) 

盐酸(HC1)           66g／L～77g/L       柠檬酸饱和溶液        60mL／L     

硝酸(HN0₃)          180g／L～200g／L    磷酸氢二钠饱和溶液    60mL／L 

氢氟酸(HF)          70g／L～90g／L      温度                  50℃～60℃ 

硝酸铁(Fe(N0₃)₃)     18g／L～25g／L      时间                  0．5min～5min 

冰醋酸(CH₃COOH)      20g／L～25g／L