第 12期
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化 学 世 界
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不锈钢卡的化学抛光
不锈钢因其优异的耐蚀性和装饰性而在工业生
产和 日常用品中得到广泛应用,并将发挥越来越重
要的作用。曲阜锻件厂生产不锈钢卡,在加工过程中
受高温氧化作用使其表面生成较厚的黑色氧化皮,
严重影响了其性能和外观 ,必须进行抛光处理。因其
形状复杂不能用机械抛光和电化学抛光【1],必须采
用化学抛光技术 ]。我们对不锈钢卡的化学抛光液
的组成和抛光工艺进行了探讨,取得了满意的抛光
效果。
1 实验部分
1.1 化学抛光工艺流程 :
不锈钢卡一除油一水洗一除锈一水洗一化学抛
光一水洗一中和一水洗一干燥。
1.2 化学处理液配比:(药品均为化学纯)
1.2.1 除油液配比:
NaOH,50 g/L;Na2CO 3,30 g/L;OP一10,3
mL/L。
1.2.2 除锈液配比:
HC1,60 g/L;HNO3,250 g/L;HF,60 g/L。
1.2.3 化学抛光液组成;
HC1,50~ i00 g/L;H2SO4,20~ 50 g/L;
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·668· 化 学 世 界
HNO3,50~80 g/L;H3PO4,100~200 g/L;纤维素
钠,10~20 g/L;缓蚀剂,2 g/L;自制光亮剂,3 g/L。
1.2.4 中和液配比
Na2CO 3,2 g/L;NaOH,3 g/L。
一 般不锈钢件化学抛光工艺是除油后直接进入
抛光液进行化学抛光。由于不锈钢卡氧化皮较厚 ,形
状复杂,直接抛光效果不佳 ,而采用除油后先进行除
锈(氧化皮),再抛光工艺可达满意效果。
2 结果和讨论
化学抛光是通过化学反应利用金属表面溶解速
度不同而使金属表面光洁的。抛光液的组成和工艺
条件对抛光品质起决定作用。我们选用H:SO 一HCI—
HNO。一H。PO 四酸混合体系,对不锈钢卡进行抛光
处理 。
2.1 硫酸、盐酸含量对抛光质量的影响
加入硫酸、盐酸可增强抛光液酸强度,加快反应
速度。其含量对抛光品质的影响列于表 1。其中磷
酸、硝酸用量固定,抛光温度为70。C,时间为 2 min。
表 l 硫酸 、盐酸含量对抛光品质的影响
由表 1可知 ,只含 H SO 时 ,抛光亮度低,只加
HCI时 ,亮度高,但酸雾大 ,因此,硫酸和盐酸混用较
好 ,其含量 H SO 和 HC1分别为 30 g/L和 70 g/L。
2.2 硝酸含量对抛光品质的影响
加入硝酸是利用其强氧化性 ,使金属表面迅速
氧化溶解。硝酸含量对抛光质量的影响列于表 2,其
中H SO 、HCI、H。PO 含量及工艺条件同 2.1。
表 2 硝酸含量对抛光品质的影响
HNOJg·L 抛光表面状况
表面粗糙,无光泽
抛光面亮度低
抛光面光亮如镜
抛光面光亮如镜
光亮度高 、开始发黑
由表 2可知,抛光液中硝酸含量在 40~60 g/L
为宜。
2.3 磷酸含量对抛光质量的影响
加入磷酸是利用其与金属离子作用生成不溶性
磷酸盐保护膜,而有效地抑制金属表面的过度溶解。
磷酸含量对抛光品质的影响列于表 3,其中 HNO。,
H。SO ,HCI的含量及工艺条件同 2.2。
表 3 磷酸含量对抛光品质的影响
HzPO /g·L 抛光表面状况
抛光面无光泽
抛光面亮度低
抛光面光亮
抛光面光亮如镜
抛光面光亮如镜
抛光面开始发灰
由表 3可知 ,抛光液中磷酸含量在 160~200 g/
L时 ,抛光效果最好。
2.4 抛光温度对抛光质量影响
按混酸中各酸的最佳含量配制抛光液,实验不
同温度下的抛光质量 ,抛光时间为 2 min,结果列于
表 4。
表 4 温度对抛光品质的影响
抛光温度/oC 抛光表面状况
20
40
60
70
80
无光泽
亮度低
较光亮
光亮如镜
光亮如镜 、有酸雾
由表 4可知,抛光温度在 70~80。C之间最好。
2.5 抛光时间对抛光品质影响
实验发现 ,抛光时间小于 2 min,亮度不高,大
于 5 min后表面易烧黑,因此抛光时间选 为 2~3
min为宜。
综上所述 ,不锈钢卡最佳化学抛光液的组成为:
H2SO ,30 g/L;HCI,80 g/L;HNO3 50 g/L H3PO4
180 g/L;纤维素纳,12 g/L;光亮剂,2 g/L。抛光温
度为75。C左右,抛光时间为 2~3 min。按 1.1.2工艺
操作,就可得到外观光亮如镜的不锈钢卡。
参考文献 :
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Ez] 罗亚峰.材料保护EJ3,1 993,26(2):38.
姜力夫 ,任崇桂 ,谢 怡。
(1 曲阜师范大学化学科学学院,山东 曲阜 273165
2枣庄师专化学系,山东 枣庄 277100)
O O O O 加
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