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電拋光用的陰極只起傳遞電流的作用。對陰極材料的主要要求是它們在電解液中的化學穩定性好,使用壽命長和導電能力強。常用鉛、銅、
不銹鋼等作陰極。
電拋光的電解液通常都是以磷酸為主要成分,同時也需要加入一定的氧化劑(如硫酸、鉻酸酐等)。在不通電的情況下,電解液應當對被拋光的金屬沒有明顯的腐蝕作用。并要求電解液對陽極溶解產物的溶解度大,且容易被。此外要求電解液的穩定性好、價廉和毒性低。根據
需要也可向電解液中添加少量有機物(如甘油、甲基纖維素等)作為緩蝕劑。使用高氯酸-乙酸電解液進行電拋光,可獲得高光潔度的表面
。但這種電解液不太穩定,且有爆炸危險,使用不便。這種電解液主要用于制備金相磨片。
電拋光的持續時間對拋光質量影響很大。開始的一段時間內,整平速度較大,隨后則逐漸減緩,甚至會損害表面已出現的光潔度。隨著電流密度與溫度的提高,電拋光的時間應當縮短。為了獲得光潔度較高的表面,常可采用反復幾次拋光的辦法,而每次拋光的時間則不要太長。
鋁及其合金的電拋光,早先多是采用磷酸-硫酸溶液,純度高,拋光的效果也就越好。作為鋼的電拋光的電解液雖有很多種,但真正用于生產的并不多。為了延長電解液的使用期限和節約磷酸,在電拋光碳鋼時,可以先在磷酸-硫酸-鉻酸酐溶液中進行初拋,然后再用磷酸-鉻酸酐電
解液精拋。如果使用大電流間斷地沖擊, 可使表面光潔度達到。鎳、銅等的電拋光也可在類似的溶液中進行。
當前電拋光應用得還不太廣泛的原因是它的成本比較高。需要通過實驗進一步尋求新型的、廉價的和能對多種金屬進行電拋光的通用電解液,并且要繼續探討延長電解液使用壽命和使廢電解液再生的有效措施。
通電后,在被拋光金屬表面上形成一層極化膜,使金屬離子通過這層薄旗擴散。表面上的顯微及宏觀的凸點或粗糙處的高點及毛刺區的電流
密度比表面其余部分大,并以較快的速度溶解,從而達到整平和去毛刺的目的。通過延長拋光時間、提高拋光溫度和電流密度可得到光亮的
表面。
電拋光后的表面光潔度主要由拋光前的表面質量和光潔度決定。緞狀表面拋光成光亮表面是由時間、溫度、電流密度所控制。這三種因素的組合,會產生低反射或緞狀表面。采用延長時間、提高溫度或增加電流密度可獲得光亮表面。
陰極釋放氫,陽極釋入氧,對解釋表面鈍化及在一定程度上改善耐腐蝕性不夠。與電鍍不同,電拋光不存在氫脆。
為獲得良好的拋光效果,電流密度和電壓是緊密相關的。通常,電壓升高電流密度隨之增大,但這一現象只會繼續到一個臨界點。一旦達到這一點,電流密度將急速下降,電壓仍相應增高,超過這一點,電壓和電流密度又穩步增長。電拋光只有在電流密度比臨界點高時才會發生,
低于這一點則出現腐蝕。通常電拋光使用直流電,在5.5一55.SA/dm2產生。
電地光對金屬的溶解極少,從奧拋光后的表面猜飾情況及拋光后的表面精飾處理來看,拋光厚度通常在2.5~65μm之間。深劃痕、沖壓記號及金屬中的非金屬夾雜物往往比電拋光失去的厚度深,雜亂的顆粒線和深深的劃痕(由粗研磨所致),在其后的精加工中不能被去除。而電拋光
可將它們去除,這些線和刻痕初是肉眼看不見的。電拋光是一項較快的操作,通常在2~12分鐘內完成。但如果從粗糙表面開始或必須去除
較大量的金屬(如控制尺寸或去毛刺),則將會需要更長的時間。
采用電拋光獲得的表面亮度(陽極光澤)不同于研磨或機械拋光獲得的亮度。它無刻痕、不變形、無方向性且顯露出金屬的本色。由于表面幾
何形狀是三維的,表面光滑度也有所不同,用普通的觸針型儀器測定是困難的且不準確。與一般的想法不同,表面光亮度不是表示光滑度。
在適當的電拋光條件下,表面粗糙度(按微米測量)通常從66%下降到33%,但當微米值低于電拋光前時,改善的百分率也會相應下降。有時,
由于不良冶金狀態或表面狀態,微米值不會下降,甚至有時會有所提高。這些冶金狀態和表面狀態在很大程度上決定理想的電拋光效果。產
生不好效果主要的原因是:晶粒尺寸結構不均、非金屬夾雜物、定向軋輥痕跡、鹽類或氧化物污染、酸洗過度以及淬火過度。為獲得真正
的反射性精飾表面所作的電拋光,微粒沉積物則是致關重要的。
不銹鋼因其較高的耐蝕性及裝飾性而得到廣泛的應用, 尤其在醫療用具、食品工業用具、餐具、廚房用具等方面得到普及與推廣。不銹鋼用具應耐蝕、外觀光亮和清潔衛生,用具表面不應附有對人體有毒的物質。因此對生產這類用具的表面處理提出要求,就是要徹底表面的
有害物質
加熱設施及冷卻設備
①加熱可選用石英加熱管,鈦加熱管。②冷卻可選用盤管,盤管可加熱可冷卻。
夾具 選用鈦做掛具,因為鈦較耐腐蝕,壽命長,鈦離子對槽液無影響。建議 不要用銅掛具,因為銅離子進入會在不銹鋼表面沉積一
層結合力不好的銅層,影響拋光質量。銅裸露部位可用聚氯乙烯膠烘烤成膜,在接觸點刮去絕緣膜。
陰極材料選用鉛板,陽極材料選用紫銅連接。陽極比陰極為1:2—3.5之間。
陰極距陽極 距離為10—30厘米。
就目前來說,電解拋光主要針對不銹鋼工件的表面光亮處理。不銹鋼工件又分為200系列,300系列,400系列材質,各系列材質有必須用針對
性電解拋光液。比如不銹鋼200系列材質的不銹鋼,必須用200系列的配方,此種配方無法適應300系列或400系列的不銹鋼材質。這一直是國
內一大難題,因為有些廠家的材質是組合工件,既有200系列不銹鋼材質,又有300或400系列不銹鋼材質。
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