电解抛光不锈钢粗糙度 什么是电解抛光

2019-08-06 04:21:51 来源：朵拉利品网

1, 什么是电解抛光

[编辑本段]定义：
电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。
[编辑本段]原理：
电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。
[编辑本段]电解抛光优点：
⑴内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。
⑵生产效率高，成本低廉。
⑶增加工件表面抗腐蚀性。
[编辑本段]电化学抛光所需条件及设备
(1)电源：
电源可选用双相220V，三相380V。
(2)整流器
电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器好高频整流器。
整流器空载电压：0—20v
负载电压（工作电压）：8—10v
工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。
整流器电流：根据客户工件大小而定。
(3)电解槽及配套设施（阳极棒）
可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。
(4)加热设施及冷却设备
①加热可选用石英加热管，钛加热管。
②冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。
(5)夹具
最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。
(6)阴阳极材料
阴阳极棒应用铜棒或铜管，铜管长是电解槽长加20厘米，阴极板应用铅板，铅板固定在阴极棒上，铅板长为槽高加10厘米，铅板宽根据槽长而定，一般为10厘米，20厘米规格。
就目前来说，电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列，300系列，400系列材质，各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢，必须用200系列的配方，此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题，因为有些厂家的材质是组合工件，既有200系列不锈钢材质，又有300或400系列不锈钢材质。

3, 是不锈钢电解抛光好,还是机械抛光好？

电解抛光是指金属制品在一定组成的溶液中进行特殊的阳极处理，以获得平滑、光亮表面的精饰加工过程。它既可以作制品电镀前的表面准备，也可作镀后表面的精饰，还可作为金属表面独立的精饰加工方法。
电解抛光系电化学的溶解过程，没有机械力的作用，因而不引起金属的表面变形，避免机械抛光时试样表面产生的变形层，从而真实地显示金相组织。电解抛光对试样磨光程度要求低（一般用800号水砂纸磨平即可），抛光速度快，效率高。电解抛光适用于有色金属及其他硬度低的单相合金，如铝合金、奥氏体不锈钢、高锰钢等。但电解抛光不适用于化学成分不均匀、显微偏析严重的金属及金属基体的非金属夹杂物的金相试样，用塑料镶嵌的试样也不宜采用电解抛光，因为电解抛光会造成局部腐蚀严重。
电解抛光有专用的自动电解抛光仪，在电解抛光操作时，必须选择合适的电压，控制好电流密度，过低和过高的电压都不能达到正常抛光的目的。电解抛光时间也要掌握好。抛光完成后，将试样从电解液中取出迅速用清水冲洗干净。
电解抛光所用的电解液可在有关手册中查到。较为常用的钢铁材料电解液成分为：过氯酸（质量分数为70%）50 mL，乙醚质量分数为3%的酒精800 mL、水150 mL。电解抛光时技术参数有：电流密度为3~60 A/cm²，电压为30~50V，使用温度为20~30℃，抛光时间为30~60 s即可。
电解抛光费用高，对表面光洁度要求低于RA0.3以下的，可以选择电解抛光
机械抛光价格低，性价格比高，机械抛光一般光洁度要求在RA0.4以上

4, 不锈钢常用抛光方法

目前常用的抛光方法：机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声破抛光、流体抛光、磁研磨抛光。
机械抛光：
机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。
化学抛光：
化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。
电解抛光：
电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。电化学抛光过程分为两步：
(1)宏观整平
溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降，Ra>1μm。
(2)微光平整
阳极极化，表面光亮度提高，Ra超声波抛光：
将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。
流体抛光：
流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
磁研磨抛光：
磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。

5, 电化学抛光原理及电解抛光的检验标准

电化学抛光也称电解抛光。
1.定义：电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。
2.原理：电解抛光原理现在世界各界人士争论很多，被大家公认的主要为黏膜理论。该理论主要为：工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面，这种黏膜在凸起处较薄，凹处较厚，因凸起处电流密度高而溶解快，随黏膜流动，凹凸不断变化，粗糙表面逐渐被整平的过程。
3.电解抛光优点：
⑴内外色泽一致，光泽持久，机械抛光无法抛到的凹处也可整平。
⑵生产效率高，成本低廉。
⑶增加工件表面抗腐蚀性。
4.电化学抛光所需条件及设备
(1)电源：
电源可选用双相220V，三相380V。
(2)整流器
电解抛光对电源波形要求不是太严格，可选用可控硅整流器好高频整流器。
整流器空载电压：0—20v
负载电压（工作电压）：8—10v
工作电压低于6v，抛光速度慢，光亮度不足。
整流器电流：根据客户工件大小而定。
(3)电解槽及配套设施（阳极棒）
可选用聚氯乙烯硬板材焊接而成。在槽上装三根电极棒，中间为可移动的阳极棒，接电源阳极（或正极），两侧为阴极棒，连接电源阴极（负极）。
(4)加热设施及冷却设备
①加热可选用石英加热管，钛加热管。
②冷却可选用盘管，盘管可加热可冷却。
(5)夹具
最好选用钛做挂具，因为钛较耐腐蚀，寿命长，钛离子对槽液无影响。建议最好不要用铜挂具，因为铜离子进入会在不锈钢表面沉积一层结合力不好的铜层，影响抛光质量。铜裸露部位可用聚氯乙烯胶烘烤成膜，在接触点刮去绝缘膜。
(6)阴阳极材料
阴阳极棒应用铜棒或铜管，铜管长是电解槽长加20厘米，阴极板应用铅板，铅板固定在阴极棒上，铅板长为槽高加10厘米，铅板宽根据槽长而定，一般为10厘米，20厘米规格。
就目前来说，电解抛光主要针对不锈钢工件的表面光亮处理。不锈钢工件又分为200系列，300系列，400系列材质，各系列材质有必须用针对性电解抛光液。比如不锈钢200系列材质的不锈钢，必须用200系列的配方，此种配方无法适应300系列或400系列的不锈钢材质。这一直是国内一大难题，因为有些厂家的材质是组合工件，既有200系列不锈钢材质，又有300或400系列不锈钢材质。在2007年12月，威海云清化工开发院王铃树高级工程师研制出一种不锈钢通用电解液。这种电解液适合所有不锈钢材质。他结合了原有电解液所有优点，比重为电解液最佳比重，为1.70，光亮度为镜面亮度。同时还研发出新的优点，此电解液提高了原有的亮度，降低了一半的电流密度。在生产操作中，可节省50%的电费。使用寿命提高了40%，这种电解液一直在国内处于领先技术。
工件放入特定溶液中进行阳极电解，使金属表面平滑并产生金属光泽的过程称为电抛光。
电抛光时，工件接阳极。通电时工件表面会产生电阻率高的稠性黏膜，其厚度在工件表面不均匀。表面微观凸出部分较薄，电流密度较大，金属溶解较快；表面微观下凹处较厚，电流密度较小，金属溶解较慢。由于稠性黏膜和电流密度分布的不均匀性，微观凸起部分尺寸减少较快，微观下凹处尺寸减少较慢，使工件表面粗糙度降低，从而达到抛光的目的。

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