電鍍前解決的化學拋光
化學拋光是指在合適的溶液中不使用外接電源依靠化學浸蝕作用對工件進行的拋光在化學拋光過程中由于金屬微觀表面形成了不均勻的鈍化膜或由于形成了類似電解拋光過程中所形成的稠質黏膜從而使表面微觀凸出部分的溶解速度顯著大于微觀凹入部分因此降低了零件的表面顯微粗糙程度使零件表面比較光亮和平整化學拋光廣泛應用于不銹鋼銅及鋁合金等的拋光還用于對一些零件做裝飾加工化學拋光可作為電鍍前的處理工序也可在拋光后輔以必要的防護措施而直接使用
與電拋光相比化學拋光不需要電源和導電掛具可對形狀復雜的各種尺寸的零件進行拋光生產效率高其缺點是溶液使用壽命短濃度的調整和再生比較困難通常還會析出一些有害氣體化學拋光的拋光質量也比電拋光差這主要是因為在化學拋光中由于材料的質量不均勻會引起局部電勢高低不一產生局部陰陽極區形成局部短路的微電池使陽極發生局部溶解而在電拋光中由于外加電勢的作用可以完全消除這種局部的陰極區從而進行全面的電解因而效果更好
1拋光液的組成及其他影響因素
①拋光液組成為了保證化學拋光的效果必須使金屬表面溶解并在表面形成前述的液體膜或固體膜化學拋光液的基本組成一般包括腐蝕劑氧化劑添加劑和水其中腐蝕劑是主要成分主要使工件在溶液中溶解氧化劑和添加劑可抑制腐蝕過程使反應朝有利于拋光的方向進行水對溶液濃度起調節作用便于反應產物的擴散
用作金屬溶解的成分一般是酸其中用得較多的是H2S04HN03HC1H3POHF等強酸而對鋁那樣的兩性金屬也可用NaOH在這些酸中由于高濃度的磷酸和硫酸都具有較高的黏度可形成液體膜擴散層故這種成分具有兩種功能這也是在化學拋光液的組成中主要采用磷酸和硫酸的原因為了提高黏度使擴散層容易形成也可加進明膠或甘油等能提高黏度的添加劑為了促進固體膜的形成則需加入以硝酸或鉻酸為主的強氧化劑
②拋光時間化學拋光存在一個最佳拋光時間范圍若時間過短只能獲得沒有光澤的梨皮狀表面若時間過長不僅溶液損失增大而且加工表面會出現污點或斑點而這個時間范圍受材料拋光液組成及拋光溫度等因素的影響通常難以預測只能通過實驗測定化學拋光中往往同時產生氫氣這是在拋光具有氫脆敏感性材料時必須注意的問題另外拋光液溫度高達100~ 200CC時還會發生退火作用為了把氫脆和退火作用的影響降到最低就必須在最適溫度范圍內選擇盡可能短的拋光時間
③拋光溫度化學拋光時溶解速度隨著拋光液溫度的提高而顯著增加此外強氧化性的酸在高溫時的氧化作用會變得很顯著在化學拋光中由于這些酸的溶解作用和氧化作用會同時發生故多數情況下都是把拋光液加熱到較高溫度來進行拋光的
需要提供溫度來進行拋光的金屬有鋼鐵鎳鉛等若溫度低于某一定值就會失去光滑的腐蝕表面故存在一個形成光澤面的臨界點在臨界點以上的溫度范圍內拋光效果較好而這個溫度范圍又因液體的組成不同而異如果高于這個溫度范圍會形成點蝕局部污點或斑點使整個拋光效果降低此外溫度越高材料的溶解損失也越大
2銅及其合金的化學拋光銅和單相銅合金可在磷酸一硝酸一醋酸或硫酸一硝酸一鉻酸型溶液中進行化學拋光
在使用過程中需經常補充硝酸拋光時如果二氧化氮析出較少零件表面呈暗黃色時可按配置量的1/3補充硝酸為防止過量的水帶入槽內零件應干燥后再拋光
3鋁及鋁合金的化學拋光為獲得光亮的表面必須嚴格控制拋光液硝酸的含量硝酸含量過低拋光速度慢且拋光后表面光澤性差硝酸含量過高容易發生鱗狀腐蝕磷酸濃度低時不能獲得光亮的表面為了防止溶液被稀釋拋光前的零件表面應干燥醋酸和硫酸可以抑制點狀腐蝕使拋光表面均勻細致硫酸銨和尿素可以減少氧化氮的析出并有助于改善拋光質量少量的銅離子可以防止過腐蝕從而提高拋光表面的均勻性但含量過高又會降低拋光表面的反光能力鉻酐可以提高鋁鋅銅合金的拋光質量含鋅銅絲高的強度鋁合金在不含鉻酐的拋光液中難以獲得光亮的表面
經化學拋光的零件一般應在室溫下于400500g/L的硝酸中或在100~200g/L的鉻酐溶液中浸漬數秒至數十秒以除去表面的接觸銅
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