S136不锈钢的电化学抛光
S136不锈钢的电化学抛光 S136不锈钢的电化学抛光
ElectrochemicalPolishingonS136StainlessSteel
大连大学(116622)吴蒙华刘正宁
大庆油田试采公司(163316)张岁怀
【摘要】阐述1电化学抛光机理,在实验的基础上,以$136不锈钢为对象进行1电化学抛光I
艺的初步研究.该I艺与常规的电解抛光I艺相比,具有成末低,效率高,腐蚀性I,,
加I温度
不高,无污染等优点.
关键词S136不锈钢电化学抛光工艺
Key
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sS136stainlesssteel,electrochemicalpolishing,process
S136不锈钢由于具有较好的机械性能和较强
的耐蚀性,目前在我国模具制造,医疗器械,食品,轻
工等行业得到了广泛应用.国内所用s136不锈钢多
数从瑞典进口,其成分为:CO,38,Crl3.6,Mn 0.5,V0.3,Si0.8,相当于国产4Crl3.现在国
内模具制造业把S136不锈钢作为主要的注塑模具
材料之一加以使用,而且使用量越来越大.根据注塑
模具的生产要求,模具加工表面的表面粗糙度值一
模具 般小于见0.4m,为此,经电火花成型加工后,
表面多采用机械或人工方式,用砂纸,油石等进行光
整加工,工人劳动强度大,工作效率低,加工质量不
易保证.电化学抛光作为一项比较成熟的工艺,由于
具有速度快,无噪音,工人劳动强度小,所需设备简
单,抛光质量好,可达性强等优点一,目前已广泛应
用于航空航天,医疗,化工,轻工,建筑装饰等行业,
可对铜,镍,铝及其合金,不锈钢,碳钢,合金钢等材 料进行光整加工.本文针对S136不锈钢研究出了一 种在常温条件下,成本较低,抛光效果较好的电化学 抛光工艺.
基本原理
不锈钢的电化学抛光是基于金属阳极的电化学 溶解原理,在极化曲线的钝化区域进行的0.抛光 时,工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入 电解抛光液中并保持一定的距离,在一定电压(3, l2V)的直流电作用下,被抛光金属发生阳极溶解反 应,在阴极发生产生气体的反应.阳极溶解的金属离 子在其表面的扩散层内逐渐堆积,形成一层粘液层, 由于被抛光金属表面存在微观的凸凹不平,凸起处 粘液层较薄,尖端效应又使得电力线集中,电流密度 较大,离子向溶液内部的扩散速度较快,电极反应迅 速,金属去除量较大I低凹处电力线比较分散,电流 密度较小,粘液层相对较厚,离子向溶液内部的扩散 速度较慢,造成电极反应弱,金属去除量相对较少. 随着抛光时间的延长,金属表面逐渐获得微观整平 的效果.
实验
目前,工程上常用于不锈钢等金属材料电化学 抛光的电解液主要是以磷酸,硫酸为基体的水溶液, 并添加一定量的添加剂组成0].由于这类电解液大 多数含有高浓度的酸(80%左右)和强氧化剂,溶液 腐蚀性强,易污染环境,而且抛光时要获得较好的表 面粗糙度需加热电解液.在满足抛光要求的前提下, 为了尽可能克服常规电化学抛光的不足,经过多次 实验,优选出了一种酸度相对较低,不含有毒物质
(NO一,CrO等),而且适用于常温抛光的电解抛 光液.
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方案
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. 2,采用最新研制开发的Fe—cr—AI合金材料和 高温有机封闭涂料,运用电弧喷涂新工艺是该项防 护技术成功的关键.
参考文献
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1.电解液配方
电解液的基本配方如下:
25HPO+10HSO+45HO+无机酸
X15+3添加剂A+2添加剂B.
2.抛光条件
1)试件(阳极):S136,10ramX20mm,表面粗糙 度值为R1.0Fan;
2)极间距::60mm,两极相对静止;
3)阴极:铅板;
4)电流密度:0.6,1.0A/cm;
5)抛光温度:30~35?i
6)抛光时间:3,7rain.
无机酸x是一种氧化促进剂,其作用是促进阳 极微观凸起处的溶解及金属表面粘液层的形成.掭
加剂A为增稠剂,其作用主要是增加电解液粘度, 抑制阳极表面金属离子由粘液扩散层向溶液内部的 扩散速度及析氧速度,增加光亮度.添加剂B为无 机含氧化合物,其作用是抑制试件表面的cr"渗析 出,另外起到掩蔽Fe的作用.
抛光过程中,需定期搅拌电解液,温度越高,电 流密度越大,所需抛光时间则越短,反之亦然一般 经3,7min时间的抛光加工后,试件表面呈明亮的 光泽,表面粗糙度值达R.0.1m.
结论
与生产上常用的电化学抛光工艺相比,本工艺 具有以下特点:
1.H.PO,HSO含量为35左右,而常规抛
光则为65,85,强氧化性酸含量明显降低.考 虑添加剂A,B及无机酸x的含量,电解抛光液总成 本下降15左右,而且腐蚀性有一定程度降低. 2.抛光温度有所降低,接近常温,且温度范围 较宽(3O,50?),加热电解液所需热能减少. 3.抛光时间相对较短,平均5rain左右即可达 到加工要求(R.0.1tLm),生产效率在一定程度得到 提高.
4.抛光液不含有毒物质,使用相对安全,对操 作人员健康无影响.
5.本工艺仅适用于$136不锈钢的电化学抛 光,经进一步改进,完善,可投入批量生产. 参考文献
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《新技术新工艺'材料与表面处理2001年第1O期.43. 一汇的国工了工系癌榭业开世办资一和成全车引国征腺企召一(举投示落从汽吸我长乳融展的对.还引眷
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