不锈钢表面抛光工艺方法综述

1、 2012 届本科毕业论文（设计）论文题目：不锈钢表面抛光工艺方法综述学生姓名： 所在院系： 机电学院所学专业： 机械设计制造及其自动化导师姓名： 完成时间：2012 年 5月 18日18 摘 要不锈钢表面抛光工艺方法很多，常用的有机械抛光、化学抛光、电解抛光。对不锈钢的抛光方法从工艺、成本、环保、应用等多方面进行综合评述，它们都有各自不合理之处。通过对机械抛光中的PVA砂轮、化学抛光中的无烟不锈钢抛光、电解抛光得出它们各自的优缺点，提出更为合理的不锈钢抛光方法也就是新型抛光工艺（化学抛光与电化学抛光的组合）该工艺显著降低了环境污染，确保了不锈钢光亮如镜的色泽，有很好的实用价值，并且环保，性能

2、优越。 关键词：不锈钢，表面抛光，新型抛光AbstracStainless steel surface polishing process method are many, commonly used a mechanical polishing, chemical polishing, electrolytic polishing. The polishing method of stainless steel from process, cost, environmental protection and application and so on various aspects are

3、reviewed, they all have their own not reasonable place. Through to the mechanical polishing of PVA grinding wheel, chemical polishing of smokeless polished stainless steel, electrolytic polishing draw their respective advantages and disadvantages, and puts forward a more reasonable polished stainles

4、s steel method also is the new polishing technology (chemical polishing and electrochemical polishing combination) this process significantly reduce the pollution of the environment, ensure the stainless steel as bright as the colour and lustre of lens, have a good practical value, and environmental

5、 protection, superior performance. Keywords：Stainless steel, Surface polishing, New polishing目 录1 绪论12 抛光原理12.1 机械抛光12.2 化学抛光12.3 电解抛光13 抛光工艺的比较23.1 机械抛光工艺23.2 化学抛光工艺33.2.1 化学抛光工艺过程33.2.2 溶液组成及工艺参数33.2.3 主要工序说明33.3 电解抛光工艺33.3.1电解抛光工艺过程43.3.2 溶液组成及工艺参数43.3.3主要工序说明43.4 分析54 其它方面的比较54.1 电解抛光与机械抛光相比54.2

6、 化学抛光与机械抛光相比54.3 化学抛光与电解抛光相比65 优缺点总结76 新型不锈钢抛光工艺76.1 新型工艺简介76.2 工艺流程86.3 各溶液组成及操作条件86.4 各工艺的作用86.5 溶液的配置方法96.6 溶液各主要成分的作用96.6.1 双氧水96.6.2 硫酸96.6.3 聚乙二醇106.6.4 磷酸106.6.5 稳定剂106.6.6 缓蚀剂106.7 抛光温度107 结束语10致谢11参考文献121 绪论不锈钢具有机械耐磨性和化学耐腐蚀性以及易加工等优良性能，在化学工业、纺织工业、仪表、食品机械、医疗机械、航天航空、原子能、军工、轻工、建材和太阳能利用等行业得到广泛应用

7、。随着人们生活水平的提高，不锈钢制品正越来越多地进入家庭生活中的厨具、餐具等。这就对不锈钢制品的要求越来越高，不仅要经久耐用，即防护性能好，还要外观达到镜面光亮，细腻悦目。但是，不锈钢材料表面往往有一层灰色氧化膜或毛刺， 而且在切割和焊接等加工过程中进一步产生新的黑色氧化皮，从而影响产品的质量。因此，不锈钢制品的表面处理尤为重要。常用的表面处理技术有：机械抛光、化学抛光、电解抛光。从工艺、成本、环保、应用等多方面进行综合评述，它们的综合性能不优良而采用新型不锈钢抛光工艺组分简单且无铬酐、氢氟酸和硝酸等有环境污染的有毒物质，溶液能耗低，使用寿命长，成本比机械抛光显著降低，质量比化学抛光以及机械抛

8、光更好。经过化学和电化学组合抛光的不锈钢耐蚀性能优异，表面洁净细腻，靓色的镜面光亮，柔和悦目，综合性能优良。2 抛光原理2.1 机械抛光机械抛光是指用抛光带、抛光轮等进行抛光。抛光后可以获得0.4m以下表面粗糙度的镜面。对于形状简单的零件可以用硬抛光轮或抛光带，形状复杂的零件用软抛光轮抛光。机械抛光对表面磨削量很小。难以抛光粗糙表面。这时需要预先进行磨光，用磨光轮、磨光带沾磨光膏进行磨削，分粗磨、中磨和精磨。精磨后表面粗糙度可以达到0.4m。机械抛光时靠抛光用的微粉与磨面之间的作用来进行，一般在专用的抛光机上进行。抛光微粉是颗粒极细的磨料，它的粒度比试样磨光用的磨料更细一些，在抛光良好的磨面上

9、不会留下磨痕。主要原理是试样在抛光过程中同时产生两种不同的作用，一是滚压作用：抛光轮上的磨粒并不是很稳固地、永久地嵌在抛光织布间隙里，而是很容易脱落出，甚至飞出轮外，当抛光盘转动时，这些抛光粉便可以在织物和磨面之间滚动，对需要磨削表面产生机械的滚压作用，使表面凸起的金属移向凹陷处，形成金属的流动作用。二是磨削作用：抛光微粉嵌入抛光布间隙中，暂时被织物所固定，露出一部分尖锐的刃口，当抛光轮转动时，这些磨粒刃口对于磨削表面起着切屑作用，如同砂纸的磨光作用一样，此外抛光织物的纤维与磨面之间还有机械作用，也助长了表面金属的流动。2.2 化学抛光在化学抛光中不锈钢制品表面的抛光是在适当的化学抛光液中经化

10、学侵蚀形成的。不锈钢表面上微观凸起部分的磷酸盐转化膜较薄在化学抛光液中的溶解速率比微观凹（磷酸盐转化膜较厚）下部分要大得多，从而逐渐被整平而获得平滑光亮的表面，达到抛光目的。2.3 电解抛光电解抛光是一个化学反应过程，它是利用金属表面微观凸起在特定的电解液中和适当电流密度下，首先发生阳极溶解的原理进行抛光的一种电化学加工，又称为电抛光。其理论主要是薄膜理论：电化学抛光时试件表面上形成一层薄厚不均的粘性薄膜，此薄膜具有很高的电阻，可以避免试件过渡腐蚀。由于试样凸起部分的薄膜厚度要比凹陷处薄，以至于凸出部分的薄膜对电解液的扩散作用比较剧烈。由于该处薄膜薄，电流密度大，电阻也较小，加之对电解液的扩散

11、作用强烈，故能迅速被电解作用溶解掉，使凸起部分逐渐变得平坦，形成光滑的表面。以工件作为阳极接直流电源的正极。用不锈钢、铅等耐电解液腐蚀的导电材料作为阴极，接直流电源的负极。两者相距一定距离浸入电解液中，在一定电压、温度和电流密度下，通电一定的时间，工件表面上的微小凸起部分便首先溶解，而逐渐变成平滑光亮的表面从而达到工件表面光亮度增大的效果。3 抛光工艺的比较3.1 机械抛光工艺机械抛光是用微细磨粒与软质工具对零件表面进行最终光饰的加工工艺。抛光过程中磨粒与工件表面的作用有滑擦、耕犁、和切削三种状态1，在这三种状态中磨削温度和磨削力是递增的。由于磨粒是附着在软质的基体上，因此在磨削力的作用下磨粒

12、会不同程度的缩回到较软的基体里面，在工件表面上产生微小的划痕，生成细微的切屑2。磨粒对工件表面的滑擦、耕犁作用，使工件表面发生了塑性流动，一定程度上改善了工件表面的微观不平度，形成连续光滑的表面，从而使工件表面达到了镜面效果。由于不锈钢导热系数小、韧性大、弹性模量小，故不锈钢在磨削加工中常存在如下的问题：（1）磨削力较大、磨削温度较高。（2）磨屑难以切离、磨粒容易磨钝。 （3）工件易发生变形3 。 （4）磨屑易粘附砂轮。（5）加工表面易烧伤。 （6）加工硬化趋势严重。采用聚乙烯醇缩甲醛形成的硬弹性体结构作为磨料载体通过浇注法制成的新型抛光磨具及PVA砂轮。由于结合剂本身的特点，使得PVA砂轮具

13、有其独到的特点，其主要特点有：（1）气孔率高。它呈海绵状的结构，含有丰富的微小气孔，磨削热量较低，不易烧伤工件。（2）富有弹性、抛光能力强。（3）不易堵塞。适用于各类金属和非金属的抛光，特别适合抛光不锈钢、铜合金等韧性难磨材料和复杂型面的零件，用于代替粘轮、布轮，可提高抛光效率。砂轮转速、工件速度和切入深度都对表面抛光有较大影响。磨削的速度不同，工件表面质量也就不同。磨削不锈钢材料时，选用较高的砂轮速度，以提高砂轮的切削性能4，但是砂轮速度过高，磨削划伤较多，砂轮容易堵塞，工件加工表面易发生烧伤。工件速度要随着砂轮速度发生变化，当砂轮速度升高时工件速度也要升高，当砂轮速度降低时工件速度也降低。

14、当切入深度量太小时，磨粒不能切入工件表面，效率太低。当切入的深度量过大时，会使总磨削热增加，也容易产生烧伤现象。用W20WA PVA砂轮抛光不锈钢可获得优良的表面质量。在用该砂轮抛光不锈钢时，取工件速度为15m/min、取径向进给量取0.015mm0.02mm、取砂轮速度36m/s时抛光效果最好，在上述条件下工件一般不会产生烧伤现象。3.2 化学抛光工艺3.2.1 化学抛光工艺过程有机溶剂除油水洗化学除油水洗化学抛光水洗钝化水洗中和水洗干燥3.2.2 溶液组成及工艺参数（1）有机溶剂除油液采用汽油，室温，510 min。（2）化学除油液采用30 g/L氢氧化钠、20 g/L碳酸钠、50 g/L

15、磷酸三钠、5mL/L OP乳化剂，常温，t为1015min。（3）化学抛光液采用90150mL/L磷酸、4080mL/L盐酸、4080g/L硝酸钠、15mL/L添加剂，=5080，t=35min。（4）中和液采用5%碳酸钠溶液。（5）钝化液采用硝酸280350 mL/L，室温,35 min。3.2.3 主要工序说明（1）有机溶剂除油不是化学抛光前不锈钢必须经过的除油过程，但是如果不锈钢表面油污较严重，就必须进行有机溶剂除油，若不锈钢表面油污很少，则可省去有机溶剂除油操作。而有机溶剂除油后表面会残留一层薄薄的油膜，所以还须对其进行化学除油。（2）化学除油的原理就是利用碱性物质的皂化作用和表面活性

16、剂的乳化作用来达到去除油污的目的。化学除油液中的氢氧化钠有极强的乳化作用，碳酸钠具有一定的去油能力，其水解也可以产生一部分碱，同时又是乳化剂良好的载体，OP乳化剂是一种表面活性剂，其具有良好的润湿作用和乳化作用，在化学除油液里面添加一定量的OP除油效果会大大增强。（3）化学抛光中的磷酸是一种中等强度酸，在抛光过程中既能起到溶解作用又能在不锈钢表面形成一层不溶性磷酸盐转化膜，防止不锈钢过渡溶解。当磷酸含量低时形成的转化膜不足，抑制不住硝酸钠和盐酸对不锈钢表面的过溶解作用，导致不锈钢表面发生过腐蚀。当磷酸含量过高时，磷酸盐转化膜形成速度较快，不锈钢表面转化膜较厚，不能达到抛光效果。（4）化学抛光中

17、的盐酸是一种不具有氧化性的无机强酸，用于除去不锈钢表面上的氧化层。当盐酸含量小时，抛光液的化学溶解作用小，去除氧化层的能力不足，抛光效果不理想，较差。当盐酸含量较大时，不锈钢表面会产生过腐蚀，抛光液的抛光能力会降低，往往就会产生过腐蚀现象,导致零件表面粗糙,甚至造成零件尺寸出现超差等现象，因此需要严格控制盐酸的含量。（5）化学抛光中的硝酸钠是一种强氧化剂，在抛光液中取代了原来所使用的硝酸，为了避免抛光过程中产生黄烟，同时还可有效地去除不锈钢表面上的氧化层。可以满足使用要求，当溶液硝酸钠含量底时，不锈钢表面氧化层难以除去，表面会有蚀坑和麻点出现，当硝酸钠含量高时，对不锈钢表面会产生钝化作用，使溶

18、解速度降低，表面光亮度下降。化学抛光的最佳工艺条件为： 60g/L硝酸钠、60mL/L盐酸、120mL/L磷酸、15mL/L添加剂，=60，t(抛光)=35min。3.3 电解抛光工艺3.3.1 电解抛光工艺过程脱脂水洗电解抛光水洗中和水洗钝化水洗干燥。3.3.2 溶液组成及工艺参数（1）脱脂液采用氢氧化钠30g/L、磷酸钠50g/L、碳酸钠20g/L、op乳化剂5 mL/L、常温和时间t=1015min。（2）中和液5%碳酸钠溶液（3）钝化液50 mL/L柠檬酸钝化液（4）电化学抛光液磷酸250400mL/L、硫酸60200 mL/L、甘油40100mL/L、添加剂SSEP-A 10mL/L

19、、添加剂SSEP-B 10mL/L、=4060、Ja1030A/dm2、t=36min、阴极铅板和阳极不锈钢。3.3.3主要工序说明（1）硫酸是一种无机强酸，在溶液中会发生完全电离，有助于提高抛光液的电导率。硫酸还具有良好的分散性，可提高溶液的分散能力和阳极电流效率，使不锈钢表面抛光均匀。加热后硫酸的浸蚀能力会大大的提高，有助于形成扩散层5。当硫酸含量低于120mL/L时，不锈钢难以达到整平的效果，而当硫酸含量超过160mL/L时，不锈钢表面又会发生过腐蚀现象，使表面的粗糙度增加，还会降低抛光液使用寿命。因此硫酸含量应控制在120160mL/L时较好。（2）磷酸是一种中等强度酸，是不锈钢电抛光

20、液的主要成分。在抛光过程中既能起到溶解作用又能在不锈钢表面形成一层不溶性磷酸盐转化膜，防止不锈钢发生过渡溶解。当磷酸的含量低于300mL/L时，抛光液的黏度小转化膜薄，离子扩散速度快，金属的溶解较快，不利于不锈钢表面的整平和抛光，当磷酸的含量高于350mL/L时，不仅溶液黏度增大，成本提高，而且抛光速度和样品光亮度也会降低。因此磷酸用量应控制在300350mL/L为宜。（3）只有在适当的电流密度下，始终保持一定量的氧气析出才有利于不锈钢表面的成膜或溶解。当阳极的电流密度小于15A/dm2时，不锈钢表面析出的氧气量较少，起不到抛光的效果，而当阳极电流密度超过20 A/dm2时，氧气析出较剧烈形成

21、气流，会造成局部的过腐蚀，在不锈钢表面会出现痕迹，同时导致抛光液温度急剧升高，会降低抛光质量。因此阳极电流密度应控制在1520A/dm2范围内。（4）SSEP-A与SSEP-B两种添加剂可以提高不锈钢表面的抛光质量。其中SSEP-A是以乌洛托品和明胶为主的复合溶液，其作用是控制不锈钢反应速度，阻止不锈钢表面保护膜生长过厚。而SSEP-B的主要成分为糖精，起整平与光亮的作用，以利于获得光亮平整的不锈钢表面。（5）甘油能吸附到阳极的表面与磷酸在不锈钢表面形成一层牢固的膜，可以防止过渡腐蚀得到较好的表面当甘油含量低于60mL/L时，不锈钢抛光面粗糙度较大，当甘油含量超过80mL/L后，溶液黏度增加，

22、使操作难度提高。（6）反应时间过长，会使样品表面腐蚀量加大，增加抛光液的损耗与能耗。时间一般控制在3到6min较好。（7）不锈钢抛光整平的速率会随温度的升高而加快，温度升高能有效降低抛光液黏度，减少阳极表面薄膜的厚度，加速阳极溶解产物的扩散，使溶液的对流加快，阳极上滞留的气泡容易脱离，这有利于获得光亮平整的表面。但当温度超过60时，不锈钢表面的薄膜层很难维持，溶液对流较快，使样品表面产生过腐蚀或气带条纹等缺陷，影响抛光质量，当低于50时，溶液黏度提高，阳极黏膜厚度增加，传质困难，不利于阳极产物扩散，抛光整平效果明显下降，样品表面会出现雾状表面，镜像模糊不清。抛光应控制在50到60之间。3.4

23、分析对以上的表面抛光工艺的叙述列举仅从工艺的方面来讲，机械抛光要比化学抛光、电化学抛光简洁些，它不需要过多的控制参数，使工艺方法简单，操作方便，特别是使用W20WA PVA砂轮抛光不锈钢可获得优良的表面质量整体性能优越。4 其它方面的比较4.1 电解抛光与机械抛光相比经电解抛光过之后的不锈钢可保持原来的几何形状产品的光亮度及清洁度可保持两年以上，同时还能去除产品的细毛刺。能提高零件的反光性能，提高耐腐蚀性能，降低机械加工表面的硬度。机械抛光是对被抛光表面进行磨削变形而得到平滑表面的进程。这样在零件表面有一层冷却硬化的变形层，同时还会夹杂一些抛光磨料，而电解抛光则是通过电化学溶解使被抛光表面得到

24、整平的过程。表面没有变形层产生，也不会夹杂外来物质，同时因为电解过程中有氧析出，会使被抛光表面形成一层氧化膜，更提高其抗蚀性。电解抛光对基材有一定要求，如金相组织不均匀时会产生不均匀的抛光表面，深的划伤不能被抛光平整。而机械抛光对基材的要求低得多。对于形状复杂的零件、线材、薄板和细小零件，用机械抛光有很难的加工性，而用电解抛光侧比机械抛光容易得多，且工艺简单，电解抛光比机械抛光效率高得多。电解抛光有整平作用又能除去表面夹杂物，使金属的电子冷发射降低。机械抛光初期投资较高，需要一定量的设备、工作场地、成型磨轮，缺乏一定的灵活性，只适合大批量的产品，对于不同的线条类型要制作相应的成型刀具，而且刀具

25、从粗磨、细磨、抛光等一系列的磨轮缺一不可，当机械抛光细长的线条时易压断，并且机械抛光用的成型轮的精度要求较高，但是机械抛光出的线条光度不是很高，线条表面会有一丝丝的磨抛痕迹影响产品外观，这是机械抛光线条中的最大缺点同时机械抛光是往往会出现“抛光过度”，即抛光时间越长，模具表面质量越差，有“橘皮”（橙皮）和“微坑”（针孔）两种形式。机械抛光一般用于简单产品，中小产品，电解抛光不仅可以用于简单产品，中小产品而且可以用于高档产品，出口产品和有公差的产品，应用前景较广。从环境的角度看机械抛光加工时粉尘及噪声污染严重，工人的劳动强度大，机械抛光加工时辅材抛光蜡及液体飞溅严重，利用效率低，废料的回收利用率

26、低。随着生产的发展及时代的进步，节能、降耗、提高材料利用率、节省资源是未来的发展方向。不锈钢表面加工的未来将朝着最大限度地提高材料利用率、最大限度地减少环境污染、最大限度地降低工人的劳动强度和提高生产效率方向发展，最终实现绿色制造。电解抛光具有生产效率高，设备投资低，电解液可以连续使用等优点，而且加工成本低于机械抛光6，新型电解液还有显著的环保性能。4.2 化学抛光与机械抛光相比化学抛光比机械抛光省力，省时，且能够对复杂表面进行抛光同时也能对小零件的内表面进行抛光。机械抛光是对被抛光表面进行磨削变形在零件表面形成一层冷却硬化的变形层，同时还会夹杂一些抛光磨料，而化学抛光则是通过化学溶解使被抛光

27、表面得到整平光亮的过程。在此过程中突起出的磷酸盐转换膜较薄溶解速度较快。表面不会形成变形层，从而不会形成加工硬化现象，同时化学抛光投资较少，抛光速度较快，效率较高，经过钝化处理之后防腐性能较好。采用化学抛光整体成本低，可以同时对多件产品进行加工处理。但是化学抛光能力差，只能少量的提高光亮度，抛光后的不锈钢色彩不悦目，达不到非常满意的结果。采用一种磷酸体系的无烟不锈钢化学抛光工艺，消除了传统三酸抛光对环境和人体健康的危害，整体性能合理。4.3 化学抛光与电解抛光相比不锈钢化学抛光与电解抛光相比，具有不需要直流电源设备和导电夹具，可抛光形状复杂或尺寸不一的零件，生产效率高，化学抛光的成本低等优点7

28、。适用于不锈钢制品任意的几何形状，但是难以达到镜面光亮的效果。与电解抛光比较,化学抛光表面没有电解抛光细腻，色泽是银白，不如电解抛光显镍铬靓色、悦目秀美，但对几何形状较复杂的制品,受电力线分布的影响，分布较弱部位的色泽不如化学抛光好。不锈钢镜像图片如图所示化学抛光图1，电解抛光图2。图1 化学抛光 a化学抛光前 b 化学抛光后bacd图2 电解抛光c 电解抛光前 d 电解抛光后5 优缺点总结机械抛光、化学抛光与电解抛光的优缺点如表一所示。表1 优缺点方法优点缺点使用产品备注机械抛光打磨的一致性好、整平性好、光亮劳动强度大、污染严重、复杂无法加工、光泽下降、易生锈、投资及成本较高 简单件、中、小

29、产品光泽不能一致、光泽保持时间不长,发闷、生锈化学抛光投资少、能抛光复杂件、速度快、效率高、防腐光亮度差、有气体溢出、需要通风设备复杂件及小零件光亮度要求不高的产品小批量产品加工较适合电解抛光镜面光泽保持时间长、工艺稳定、污染少、成本低、防腐性好、防污染一次性投资大、复杂件要工装、需要辅助电极高档产品、出口产品、有公差的产品工艺稳定,大批量生产、易操作控制、值得推广使用6 新型不锈钢抛光工艺6.1 新型工艺简介从以上的叙述中知道各种方法都有自己的优缺点如果把其中两种甚至几种抛光方法组合在一起可能会有更好的综合性能。例如将酸洗、化学抛光及电解抛光融为一体形成新型不锈钢抛光工艺。采用该工艺能显著降

30、低环境污染，达到了不锈钢光亮如镜的色泽，综合性能优越。从三种抛光工艺的成本看，机械抛光较高，电化学抛光次之，化学抛光最低。机械抛光工艺成本高在高温酸洗和机械抛光所需设备及其辅料与电耗上。化学抛光成本低，对不锈钢制品的几何形状无选择，即使形状复杂制品都能达到镜面光亮。但是从实践发现，与电解抛光比较，化学抛光表面没有电解抛光细腻，色泽银白，不如电抛显镍铬靓色、悦目秀美，但是对于几何形状较复杂的制品，受电力线分布的影响，分布较弱部位的色泽不如化学抛光好，如果将化学抛光与电解抛光融为一体，互为取长补短，抛光效果则更好。即将酸洗、化学抛光及电解抛光融为一体能够达到更好的效果。将酸洗、化学抛光、电解抛光融

31、为一体，为了减少所用材料对环境的污染和人体的危害，通过了采用各种原料配方对不锈钢抛光进行对比分析，去除污染性强的铬酐和氢氟酸，以及含有害物质的氮氧化物的硝酸，只保留磷酸，废水处理虽染困难一些，但也能处理。重新组合的以磷酸、硫酸为主体的新型组合工艺，环境污染小，成本低，经处理后，制品的抗腐蚀蚀性也能提高，制品表面细腻，镜面光亮，色靓悦目。传统的除油工艺一般除油后用高温酸洗。而酸洗液一般由盐酸与硫酸组成，它的主要作用是去除氧化皮并且还能提高制品的光洁度，但是高温酸洗需要的时间较长，这不仅使生产的成本高，而且盐酸的挥发性大，不仅污染了环境，而且也腐蚀设备。采用这种组合工艺以磷酸和硫酸为主体组成新型组

32、合工艺，除了电解抛光过程需要中温，其余的过程都在室温下进行，可达到良好的结果。也就是用酸洗、化学抛光和电解抛光的融合使整体性能优越，使用前景乐观。6.2 工艺流程脱脂水洗酸洗水洗化学抛光水洗电解抛光水洗钝化水洗中和水洗干燥6.3 各溶液组成及操作条件（1）脱脂液：30 g/L氢氧化钠、20 g/L碳酸钠、50 g/L磷酸三钠、5mL/L OP乳化剂，常温，t为1015min；（2）化学抛光液：磷酸250340 mL/L、硫酸180220 mL/L、双氧水60100 mL/L、AP-1稳定剂3050 mL/L、ZP缓蚀剂1020 mL/L、水270470 mL/L，温度室温，t为510min；（

33、3）酸洗液：硫酸150250 mL/L、磷酸290370 mL/L、水380560 mL/L，温度室温，t为510min；（4）中和液：5%碳酸钠溶液；（5）钝化液：50 mL/L柠檬酸钝化液；（6）电解抛光液：磷酸300350mL/L、硫酸180220mL/L、ZP缓蚀剂1020mL/L、水470550mL/L，温度室温，电流密度0.51 A/dm2，时间t为510min；6.4 各工艺的作用（1）脱脂液的作用是借助于表面活性成分所具有的湿润、乳化、渗透、分散能力，通过各种试剂的共同作用，使油垢在不锈钢表面的附着力减弱，发生脱离而进入溶液，从而达到了去除油垢、洁净表面的目的。为后续工序创造了

34、干净的金属表面。本工艺所选择的脱脂液使用方便、除油速度快、对金属无腐蚀同时缓蚀性好。（2）化学抛光剂的作用是借助抛光液中的双氧水所具有的很强氧化性，取代有污染性的氮氧化物硝酸，只保留了磷酸，双氧水可使不锈钢表面难溶于酸洗液的氧化物膜结构发生变化，进而使酸洗未除去的氧化物得以去除，从而使不锈钢表面获得了较好的银白色镜面光亮度。（3）酸洗液的作用是去除不锈钢表面的氧化皮，本工艺所采用的酸洗工艺有利于去除较厚的氧化膜，且比较彻底。对于原来有盐酸和硫酸组成的酸洗工艺，算洗的时间过长，酸液的温度也高，去除不锈钢表面氧化皮的效果虽好，但是生产成本高，盐酸经过加温后挥发性更强，散发出的酸雾污染环境并且危害人

35、体健康，对于制品较厚的氧化皮去除不彻底。采用磷酸取代盐酸，能更好地去除氧化皮，且成本低，采用室温酸洗。 （4）中和液的作用是钝化后对不锈钢进行中和处理。如果未经过中和处理，虽然经过了水洗，但是酸液仍会有一部分残留附着在不锈钢的表面，其体积分数远远低于柠檬酸钝化液中柠檬酸钝化液的体积分数范围，不仅起不到钝化的作用，反而还会破坏不锈钢表面的钝化膜，使不锈钢表面的耐腐蚀性大大降低，甚至可能会低于未经过钝化处理的不锈钢表面的耐蚀性，故要进行中和处理。（5）钝化液的作用是在不锈钢表面形成耐腐蚀膜，降低了电化学腐蚀，提高了产品的抗腐蚀性能。同时由于不锈钢和其它的金属一样，表面容易钝化，经过电解抛光后，表面

36、暴露了具有活泼性能的金属，此时若用钝化剂将其表面钝化，可以防止其吸附其它腐蚀性物质，防止表面受到腐蚀，色泽变暗。（6）电解抛光液的作用是显著提高不休刚表面的亮度、去除毛刺并增加了表面的光滑度。此种电解抛光液有抛光效率高，抛光后光泽保持长久不变，抛光深度强，并且抛光液稳定，污染小，能耗低，成本低，容易维护，使用范围广。6.5 溶液的配置方法对于酸洗液，化学液和电解抛光液按照各自的配方，先将一定剂量的水加入容器中，然后再将磷酸和硫酸按照顺序加入容器，并要对溶液均匀搅拌直至溶液冷却至室温，这样就完成了酸洗液的配置，如果在此基础上加入双氧水、缓蚀剂和稳定剂同时进行搅拌使溶液混合均匀，就形成了化学抛光液

37、。对于电解抛光液只要在此基础上，边搅拌边加入用90左右热水溶解的适量聚乙二醇，对溶液进行稀释及加入水，之后边搅拌边加入缓蚀剂这样就完成了配液。6.6 溶液各主要成分的作用6.6.1 双氧水对于双氧水来说具有很强的氧化性，在化学抛光液中加入双氧水，可使不锈钢表面难溶于酸洗液的氧化物膜结构发生变化，从而使未除去的氧化皮及焊接件的灰膜黑渣去除干净。使不锈钢表面获得较好的银白色镜面光亮度，性能优越。6.6.2 硫酸硫酸是一种无机强酸，在溶液中能完全电离，有助于提高抛光液的电导率。硫酸具有良好的分散性，可提高溶液的分散能力和阳极电流效率，使不锈钢表面抛光均匀。加热后硫酸浸蚀能力会大大提高，有助于形成扩散

38、层5。当硫酸含量过低时，不锈钢制品表面难以达到整平，而且抛光质量较低，当硫酸含量过高时会引起腐蚀现象，降低了不锈钢表面的光洁度，也缩短了抛光液的使用寿命。硫酸在室温下对金属氧化物的溶解能力较弱，加温后能大大提高其侵蚀能力。当在磷酸溶液中加入一定含量的硫酸，此种混合液不仅去除焊接处的灰膜、黑渣及氧化皮氧化皮效果好而且还提高了抛光速度增加光亮性。硫酸用量控制在150250 mL/L为宜。6.6.3 聚乙二醇对于传统配方的电化学抛光，一般为磷酸、硫酸和铬酐体系。采用这种方法不仅降低了磷酸和硫酸的用量还去除了铬酐成分，采用加入聚乙二醇增稠剂取代传统含铬酐的工艺。聚乙二醇为高分子聚合物，虽然在电化学抛光

39、中用量不大，但效果显著，在不锈钢表面形成粘性的保护膜，同时还能起到调控溶液黏度的作用，当含量低时表面的溶解速度加快，抛光不均匀，不易形成保护膜，整平效果也差。当含量过高时温度上升快，溶液阻力大，电耗大，表面溶解困难。聚乙二醇的含量应控制在48g/L。6.6.4 磷酸磷酸是中等强度酸，酸度较低，是不锈钢抛光液的主要成分，对金属的腐蚀性较小。在抛光过程中既能起到溶解作用又能在不锈钢表面形成一层不溶性磷酸盐转化膜，防止不锈钢过渡溶解。使其达到正平、光亮的效果。当磷酸含量低于300mL/L时，抛光液黏度小转化膜薄，离子扩散速度快，金属溶解较快，不利于不锈钢表面的整平和抛光，当磷酸含量高时，不仅溶液黏度

40、增大，成本提高，抛光速度和样品光亮度也会降低。磷酸用量应控制在300350mL/L为宜。6.6.5 稳定剂在化学抛光液中的稳定剂，能保持化学抛光液中双氧水的稳定性，有效的防止化学抛光液中氧化皮，焊接处的灰膜黑渣等固体微粒的干扰，由于这些固体微粒容易导致双氧水的分解从而缩短了化学抛光液的寿命。6.6.6 缓蚀剂此种工艺的缓蚀剂都是控制不锈钢反应速度，防止出现过腐蚀现象，减少不锈钢的腐蚀损失。缓蚀剂不仅能阻止不锈钢表面保护膜生长过厚，还有利于不锈刚表面获得悦目的光泽。6.7 抛光温度此工艺电解抛光需要中温来进行。不锈钢表面光亮度与电抛光液的温度有很大关系。在电解抛光中，抛光的整平速率随温度升高而增大。由于当温度升高抛光液的粘度降低，从而使不锈钢表面粘膜厚度减少。当温度高于6