不銹鋼電解拋光分析-不繡鋼酸洗鈍化膏
發布時間: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:
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,使陽極發生極化,陽極發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點,但也有缺點,如在工件表面容易出現斑點,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節。
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,并調節電極掛鉤控制兩極板平行且間距為1~2 cm,通過調節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,使陽極發生極化,陽極發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點,但也有缺點,如在工件表面容易出現斑點,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節。
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,并調節電極掛鉤控制兩極板平行且間距為1~2 cm,通過調節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表面光潔程度評出等級。
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