不銹鋼電解拋光分析-不繡鋼酸洗鈍化膏
發(fā)布時間：2014.04.04 新聞來源：不銹鋼酸洗鈍化液_不銹鋼酸洗鈍化膏-天長市俊武不銹鋼表面處理材料廠 瀏覽次數(shù)：
一 實驗目的
1．了解電解拋光的基本原理及其影響因素。
2．掌握不銹鋼電解拋光的一般工藝，初步學會操作。
二 實驗原理
電解拋光是一種常用的電解加工方法。它是利用在電解過程中，金屬表面上凸出部分的溶解速率大于凹入部分這一特點，對微觀粗糙的金屬材料表面進行處理，以使其光亮與平整的加工工藝。表面平滑、光亮的金屬材料不僅美觀，而且具有較強的防腐蝕性能。與一般的光亮浸蝕和機械拋光相比，電解拋光具有速度快、質量好、拋光液使用壽命長、不受工件形狀影響等優(yōu)點。
對鋼鐵、鋁、銅等多種金屬材料的電解拋光，一般均采用以磷酸為主要成分的拋光液，以待加工工件為陽極（連接電源正極）、鉛板為陰極。本實驗以不銹鋼拋光為例，工件不銹鋼作陽極，鉛板作陰極，在含H3PO4、H2SO4、CrO3分別為65％、10％、15％的電解液中進行電解拋光。主要電極反應式有：
陽極 Fe － 2e一 → Fe2+
陰極 Cr2O72－ ＋ 14H+ ＋ 6e－ → 2Cr3+ ＋7H2O
2H+ ＋ 2e－ → H2↑
通常認為，在陽極附近還會發(fā)生以下兩種反應：
Fe2+的氧化 6Fe2+ ＋ Cr2O72－ 十14H+ → 6Fe3＋ ＋ 2Cr3＋ ＋7H2O
鹽的生成 2Fe2+ ＋ 3HPO42－ → Fe2(HPO4)3
2Fe3＋ ＋ 3SO42－ → Fe2(SO4)3
當陽極附近Fe2(HPO4)3、Fe2(SO4)3等鹽類的濃度增加到一定程度時，會在陽極表面形成一層粘性薄膜，阻礙Fe2+的擴散，使陽極發(fā)生極化，陽極發(fā)生反應的實際電勢升高，即陽極的溶解速率減小。同時，由于在微觀粗糙的工件表面上粘性薄膜的分布是不均勻的，凸起部分的膜較薄，其極化電勢較小，鐵的溶解反應速率也較凹入部分大，于是粗糙的陽極表面逐漸被整平。
電解拋光具有機械拋光所不具備的優(yōu)點，但也有缺點，如在工件表面容易出現(xiàn)斑點，這主要是處理不當或電解液受污染所致。實際應用中，影響電解拋光的因素主要有拋光液的配比、陰陽極面積比與極間距、陽極電流密度、溫度等。另外，工件的預處理及后處理過程也是不可忽視的環(huán)節(jié)。
三 實驗步驟
1．預處理
用棕剛玉砂紙打磨不銹鋼片正反兩面，將表面毛刺和氧化皮除去，再改用W2801#金相砂紙繼續(xù)打磨至輕度劃痕消去，沖洗干凈，掛在電極掛鉤上；然后放入經預加熱、溫度為70℃的除油液中進行電化學除油（儀器裝置圖同圖1）。要求待加工鋼片為陽極，鉛板為陰極，并調節(jié)電極掛鉤控制兩極板平行且間距為1～2 cm，通過調節(jié)恒流恒壓計使陽極電流密度為3 A/dm2，時間為3 min。除油后趁熱用去離子水將鋼片沖洗干凈，并迅速放入電解拋光液中進行拋光，以免鋼片表面再次氧化。
2．電解拋光
按圖1裝好各儀器，將經預處理的鋼片作陽極，鉛板作陰極，置于溫度為70～80℃電解拋光液中，要求控制極板間距為l～2 cm，陽極電流密度為10～11 A/dm2，時間為10 min左右。
3．后處理
將拋光好的鋼片用去離子水沖洗干凈，放入3％Na2CO3溶液浸泡5 min，然后再沖洗、擦干，交實驗指導老師評定質量等級。
4．測評拋光質量
有條件的情況下可采用電動輪廓儀檢測表面粗糙度。一般可由教師直接根據(jù)表面光潔程度評出等級。
1．了解電解拋光的基本原理及其影響因素。
2．掌握不銹鋼電解拋光的一般工藝，初步學會操作。
二 實驗原理
電解拋光是一種常用的電解加工方法。它是利用在電解過程中，金屬表面上凸出部分的溶解速率大于凹入部分這一特點，對微觀粗糙的金屬材料表面進行處理，以使其光亮與平整的加工工藝。表面平滑、光亮的金屬材料不僅美觀，而且具有較強的防腐蝕性能。與一般的光亮浸蝕和機械拋光相比，電解拋光具有速度快、質量好、拋光液使用壽命長、不受工件形狀影響等優(yōu)點。
對鋼鐵、鋁、銅等多種金屬材料的電解拋光，一般均采用以磷酸為主要成分的拋光液，以待加工工件為陽極（連接電源正極）、鉛板為陰極。本實驗以不銹鋼拋光為例，工件不銹鋼作陽極，鉛板作陰極，在含H3PO4、H2SO4、CrO3分別為65％、10％、15％的電解液中進行電解拋光。主要電極反應式有：
陽極 Fe － 2e一 → Fe2+
陰極 Cr2O72－ ＋ 14H+ ＋ 6e－ → 2Cr3+ ＋7H2O
2H+ ＋ 2e－ → H2↑
通常認為，在陽極附近還會發(fā)生以下兩種反應：
Fe2+的氧化 6Fe2+ ＋ Cr2O72－ 十14H+ → 6Fe3＋ ＋ 2Cr3＋ ＋7H2O
鹽的生成 2Fe2+ ＋ 3HPO42－ → Fe2(HPO4)3
2Fe3＋ ＋ 3SO42－ → Fe2(SO4)3
當陽極附近Fe2(HPO4)3、Fe2(SO4)3等鹽類的濃度增加到一定程度時，會在陽極表面形成一層粘性薄膜，阻礙Fe2+的擴散，使陽極發(fā)生極化，陽極發(fā)生反應的實際電勢升高，即陽極的溶解速率減小。同時，由于在微觀粗糙的工件表面上粘性薄膜的分布是不均勻的，凸起部分的膜較薄，其極化電勢較小，鐵的溶解反應速率也較凹入部分大，于是粗糙的陽極表面逐漸被整平。
電解拋光具有機械拋光所不具備的優(yōu)點，但也有缺點，如在工件表面容易出現(xiàn)斑點，這主要是處理不當或電解液受污染所致。實際應用中，影響電解拋光的因素主要有拋光液的配比、陰陽極面積比與極間距、陽極電流密度、溫度等。另外，工件的預處理及后處理過程也是不可忽視的環(huán)節(jié)。
三 實驗步驟
1．預處理
用棕剛玉砂紙打磨不銹鋼片正反兩面，將表面毛刺和氧化皮除去，再改用W2801#金相砂紙繼續(xù)打磨至輕度劃痕消去，沖洗干凈，掛在電極掛鉤上；然后放入經預加熱、溫度為70℃的除油液中進行電化學除油（儀器裝置圖同圖1）。要求待加工鋼片為陽極，鉛板為陰極，并調節(jié)電極掛鉤控制兩極板平行且間距為1～2 cm，通過調節(jié)恒流恒壓計使陽極電流密度為3 A/dm2，時間為3 min。除油后趁熱用去離子水將鋼片沖洗干凈，并迅速放入電解拋光液中進行拋光，以免鋼片表面再次氧化。
2．電解拋光
按圖1裝好各儀器，將經預處理的鋼片作陽極，鉛板作陰極，置于溫度為70～80℃電解拋光液中，要求控制極板間距為l～2 cm，陽極電流密度為10～11 A/dm2，時間為10 min左右。
3．后處理
將拋光好的鋼片用去離子水沖洗干凈，放入3％Na2CO3溶液浸泡5 min，然后再沖洗、擦干，交實驗指導老師評定質量等級。
4．測評拋光質量
有條件的情況下可采用電動輪廓儀檢測表面粗糙度。一般可由教師直接根據(jù)表面光潔程度評出等級。
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