電解拋光技術

影響電解拋光效果的主要因素：一、電解拋光電解液，電解液選用的合理與否是直接影響電解拋光效果的最基本因素之一。擴散系數(shù)小，黏度大。易與溶解下來的金屬離子形成擴散速度更小的多核聚合配合物。本身是一種黏膜稠的酸。二、電解拋光電流密度和電壓，通常應控制在極限擴散電流控制區(qū)，中陽極極化曲線的平坦區(qū)。1低于此區(qū)的電流密度時，表面會出現(xiàn)腐蝕。2高于此電流密度區(qū)時有氧氣析出表面易出現(xiàn)氣孔、麻點或條紋。3平坦區(qū)不是固定不變的它會隨溫度配位劑的濃度和添加劑的種類而變化。三、溫度，溫度對陽極極化曲線的影響曲線。1電解液溫度升高，極限擴散電流逐漸增大，當溫度高于度時，表面拋光的起始電流密度大，陽極銅片的溶解速度過快，因而銅片表面易生成點狀或條狀腐蝕。2當電解液溫度低60時，傳質(zhì)過程慢，拋光的起始電流密度太低，陽極銅片的溶解速度慢，溶解下來的離子不能很快地擴散開來，容易在陽極表面形成和HEDP的多核配合物，使用權(quán)銅片表面出現(xiàn)沉淀物膜槿麻點。四、拋光時間。

1拋光零件的材質(zhì)及其表面的預處理程度。2、陰極間的距離。電解液的拋光性能及溫度。電拋光過程使用的陽極電流密度的大小及槽電壓的高低。工藝上對拋光表面光亮度的要求等。五、陽極、陰極極間距離。1于調(diào)整電流密度到工藝規(guī)范盡量使拋光件表面的電流密度分布得均勻一致些。2量減少不必要的能耗，因電解液濃度高、電阻大、耗電量較大。3極產(chǎn)生的氣體攪拌是否已破壞了黏液層，降低了拋光效果。六、拋光前工件表面狀態(tài)及金相組織。1拋光工件表面的金相組織越均勻，越細密如純金屬）越有利于拋光過程的進行，而且拋光效果也越好。被拋光工件的材料為合金別是多組分合金時，拋光工藝的控制比較麻煩。當被拋光工件的金相組織不均勻別是含有非金屬萬分時，就會使電拋光體系呈現(xiàn)出不一致的電化學敏感性。工件在拋光前表面處理得越干凈越細密有利于電拋光過程的進行，越容易獲得預期的拋光效果。2222222不銹鋼解拋光技術題一電解拋光理：電解拋光(electro-polishing)也稱電拋光利用陽極在電解池中所產(chǎn)生的電化學溶解現(xiàn)象，使陽極上的微觀凸起部分發(fā)生選擇性溶解以形成平滑表面的方法是一個復雜的陽極氧化過程，伴隨著工件表面的溶解和和氧化，但又不同于陽極氧化。電解拋光的拋光機理是：1.黏膜理：電解拋光在一定的條件下屬陽極的溶解速度大于溶解產(chǎn)物離開陽極表面向電解液中擴散的速度于是溶解產(chǎn)物就在電極表面積累形成一層黏性膜這層黏性膜的電阻比電解液的大而且可以溶解在電解液中它沿陽極表面的分布是不均勻的在表面的微凸處的微黏膜厚度比凹處小，導致凸處的電阻也較小，從而造成電流集中，與微凹處相比，微凸處電流密度較大，電位升高，從而使氧氣容易析出，有利于黏膜溶解擴散，加快了微凸部位金屬的溶解。隨著電解拋光時間的延續(xù)，陽極表面上的微凸處被逐漸削平，使整個表面變得平滑、光亮。2.氧化膜論：在電解拋光過程中由于析出氧的作用在金屬表面形成一層氧化膜陽極表面呈鈍態(tài)但是這層氧化膜在電解液中是可以溶解的所以鈍態(tài)并不是完全穩(wěn)定的由于在陽極表面微凸處電流密度較高形成的氧化膜比較疏松而且該處析出的氧氣也多有利于陽極溶解產(chǎn)物向溶液中擴散，促使該處的氧化膜溶解加快。在整個拋光過程中、氧化膜的生成溶解不斷進行。而且微凸處進行的速度比微凹處快其結(jié)果微凸處金屬被優(yōu)先溶解削去使陽極表面達到平滑、光亮。電拋光陽極過程的特點：電拋光過程根據(jù)金屬表面的性質(zhì)、溶液成分、工作條件，在陽極附近可能發(fā)生下列反應陽極溶解，當進行電拋光時，金屬表面的原子就轉(zhuǎn)入到電解液中成為離子，陽極發(fā)生溶解：Me=Me(n+)+氧化（或氧吸附層形成電拋光時在陽極表面會生成一層氧化（或氧吸附層此膜的厚度決定于金屬的性質(zhì)、電解液成分、工藝規(guī)范。2Me(n+)-

+n③氣態(tài)氧的析出：4OH

=O+2H+4e④溶液中還存在多種物質(zhì)的氧化二電極極化線（I-U線、鈍曲線）當工件基體放入電解池中并通以直流電的情況下零件表面就會產(chǎn)生陽極極化現(xiàn)象而且在陽極極化的工程中有一定的曲線規(guī)律電極極化曲線AB部分：電壓增加，電流增長較慢，陽極表面未活化，不能正常溶解。部分，電流與電壓成比例增加，陽極表面活化產(chǎn)生正常溶解，金屬具有強腐蝕型表面。部分在點附近曲線發(fā)生突變當電壓從小增加到U2時電流強度會有所下降，說明金屬表面氧化膜生成，電阻增大，金屬表面開始形成黏液膜。DE部分，隨著電壓的升高電流強度卻保持不變，曲線出現(xiàn)水平部分，金屬表面生成了黏液膜，具備拋光表面的條件，金屬表面正常溶解可得到光澤的表面。從點開始只要電壓稍微增加，便引起電流強度的急劇增加，這是陽極上氧的析出的標志，雖然陽極表面得到光亮，但同時產(chǎn)生了腐蝕斑點（點狀凹坑拋光過程受到破壞。通過試，電解拋時給施加至鈍電壓，流就會照陽極極化線的形進行變化；整流器調(diào)到壓狀態(tài)調(diào)整電壓到件至鈍壓，開機，流就會A點左右到達B點然后達到C點-電的至高從點降到D電流的穩(wěn)狀態(tài)，流持續(xù)穩(wěn)定達點，電拋光過結(jié)束。從A點到達D點時間需要2-3S，個穩(wěn)定電流拋光過1-2M（據(jù)工件材質(zhì)定。三法拉第電定律內(nèi)容：在電解時，電極上發(fā)生化學反應的物質(zhì)的量和通過電解池的電量成正比公式：m=q/(z×Fm電極上參與化學反應的物質(zhì)的質(zhì)量kgM：參與反應物質(zhì)的摩爾質(zhì)量kg/molF：法拉第電解常：Z:電極反應的計量方程式中電子的計系數(shù)t:間I：電流強度A電極上每析出（或溶解）1mol的任何物質(zhì)所需的電量為，也就是說用同等的電量通過各種不同的電解質(zhì)溶液時在電極上析（或溶解各物質(zhì)的質(zhì)量與它們的摩爾質(zhì)量成正比。四不銹鋼的解拋不銹鋼的電解拋光溶液一般都為磷酸基溶液即以磷酸為主硫酸為輔其中還添加一部分添加劑。1.不銹鋼電解拋光液的成分及其作用①磷酸磷酸是拋光掖中的主要成分磷酸和磷酸鹽的黏滯性都比較大有利于微觀凸起處金屬的優(yōu)先溶解，對金屬的腐蝕性比較小，對獲得平整光亮的表面起重要的作用。②硫酸硫酸可提高電解液的導電率改善分散能力減輕對有色金屬的腐蝕提高鋼鐵工件的光潔度。濃度過高，鋼鐵溶解速度過快，表面光澤性下降，濃度過低，容易使鋁及其合金發(fā)生斑點狀腐蝕。③鉻酐鉻酐可促進金屬表面氧化膜的形成減輕和避免溶液對金屬的腐蝕提高整平作用以獲得光潔度高的表面。2.不銹鋼電解拋光溶液的控制參數(shù)①溫度不同的電解拋光液有不同的溫度控制范圍溫度升高有利于金屬的溶解但是有可能產(chǎn)生過腐蝕降低表面的光澤性一般溫度升高時要相應提高電流密度才能保證工件表面的光潔度。②電流密度電流密度也是工件在EP過程中一個重要參數(shù)，根據(jù)究試驗結(jié)果：奧氏體不銹鋼電流密度15A-80A/dm2;馬氏體不銹鋼電流密度75A-82A/dm2。電流度要根據(jù)不同的工件材料選用不同的電流密度。電流密度過高，氧氣析出過多，難以形成致密的氧化膜或穩(wěn)定的黏膜，電極表面過熱，電化學反應劇烈，容易產(chǎn)生腐蝕點和條紋；電流密度過低，陽極一直處于陽極溶解狀態(tài)，也不能提高金屬工件表面的光潔度。③拋光時間在電解拋光過程中拋光時間并不是越長越好它要根據(jù)電解拋光液溫度的高低和電流密度的大小來定。在一般情況下，拋光時間隨著電流密度的增加，溫度的升高而減少，鋼鐵工件可比有色金屬工件的拋光時間長一些工件精度和表面質(zhì)量要求較高時也應相應縮短拋光時間，必要時可反復多次進行拋光處理。④攪拌攪拌可加快電解液的流動進金屬表面滯留的氧氣泡的排除金屬表面的過熱現(xiàn)象，從而有利于工件表面光潔度的提高生產(chǎn)一般采用移動陽極的方法也有用壓縮空氣來攪拌電解液。⑤槽內(nèi)陰極板陰極板材料通常采用鉛版，陰極面積一般稍大，以提高電流效率，陰陽極面積比通常為：1.1-1.5：1⑥電位在將拋光液的溫度控制在一定的溫度范圍之內(nèi)的前提下果電位太低無黏液膜形成也無電解拋光作用發(fā)生式樣表面灰白電位略為升高時雖有黏液膜的產(chǎn)生但很不穩(wěn)定，一旦形成也會立即溶入電解液中也不產(chǎn)生拋光作用僅有侵蝕現(xiàn)象產(chǎn)生如果電位進一步增加，達到某一定值之后，才開始產(chǎn)生穩(wěn)定的黏液膜，電解拋光才得以產(chǎn)生，并有氧氣逸出，拋光效果逐步提高。隨著電位的持續(xù)升高，黏液膜的厚度也相應增加，薄膜層的電阻上升，拋光電流基本保持不變，在這種電位下，氧氣逸出較為迅速，局部溶液升溫很快，拋光效果效果最佳，光亮度顯著增加，這一區(qū)域是電解拋光的最佳區(qū)域。在這一區(qū)域中若電位很高，由于局部溫度較高，拋光質(zhì)量較好，但操作工藝不易控制，若電位再度升高，薄膜被擊破，電阻反而下降。此時，便有凹坑出現(xiàn)、拋光效果變差?？偨Y(jié)：拋光溫度、拋光時間、拋光電流密度、拋光電位、電解拋光液的比重，這幾個參數(shù)是相互影響相互制約的一個因素變化就會引起其余幾個因素相應的變化提高溫度和電位可以提高溶液的導電能力和金屬的溶解速度但在一定的電位下電流密度同時也會隨著溶液導電能力和金屬溶解速度的增加而增加此在高電位作用下須采用較短的時間完成拋光任務，反之，在低電位作用下，電流密度必將減少，拋光時間則須延長，但不能太長，否則會產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象。總之，電解拋光是一個受前處理、拋光溫度、電位、時間、電流等綜合因素相互影響的過程，應根據(jù)現(xiàn)場情況靈活應用，適度掌握各種條件，才能獲得最好的光效果。五.不銹鋼電解光液的方1.磷酸基溶液配方1用性好，適于碳鋼、低合金鋼和不銹鋼，是應用最廣泛的電解液配方2于之類的奧氏體不銹鋼配方3于之類的馬氏體不銹鋼，也可用于鎳、鋁的電光配方4于不銹鋼，拋光質(zhì)量中等，溶液使用壽命很長不需作再生處理配方5于不銹鋼，拋光質(zhì)量好，溶液使用壽命較長，主要用于手表等精密零件配方6于不銹鋼，低合金鋼、高合金鋼、鑄鐵等，強烈攪拌可改善拋光質(zhì)量。配方7于除含鎢的高碳鋼以外的大多數(shù)普通鋼合金元素最高允許含量為鎳3.75％鉬0.5％鉻％錳1.75釩0.3％配方8于碳綱及含錳、鎳的摸具鋼。鋼鐵磷基溶液電拋工藝規(guī)六.不銹鋼電解光常見障分析及排方法1.麻點（過腐蝕點）目前麻點是不銹鋼電解拋光最大的問題點這種現(xiàn)象受到很多種因素的影響最直接的影響因素有：電流密度分布不均、氣體逸出不暢、電解液成分偏差。⑴電流密度分布不均影響電流密度分布不均的因素也很多，主要有以下幾種：夾具結(jié)構(gòu)導致工件在EP時電流密度分布不均善夾具結(jié)構(gòu)使夾具與工件的接觸比較平衡均勻，在保證夾具印合格的情況下盡量增大夾具與工件的接觸面積。電解拋光液比重下降或超出最大值，每種電解液都有不同的比重范圍，如果比重低于最小值說明電解液中水分含量增多分增加容易產(chǎn)生麻點比重超出所要求范圍的最大值，容易導致電流密度局部過大流分布不均件局部發(fā)生過腐蝕產(chǎn)生麻點酸的比重；濃硫酸的比重；水的比重1；電解液水分增加的原因：電解液在生產(chǎn)的過程中會生成水，夾具會攜帶部分水進入槽內(nèi)。調(diào)整電解液比重到最佳范圍，在必須吹干夾具和工件上面的水分。溫度過高，溫度高可提高電解液的電導率，增加工件的表面亮度，但容易造成電流密度分布不均而產(chǎn)生麻點。調(diào)整溫度到最佳溫度范圍。工件在除油清洗時沒有清洗干凈，有油污殘留在工件上，在EP時有油污的地方就會出現(xiàn)麻點。工件的材料問題不同的工件材料應選用不同種類的電解液但有時后材料的晶粒結(jié)構(gòu)也會導致工件在程中出現(xiàn)麻點。盡量選擇較好的材料加工工件。返工零件，零件在進行第一次后由于一些局部的外觀問題不良，而需要機械拋光返拋再