CN1480566A - 不锈钢电化学研磨(抛光)方法 - Google Patents

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周国桢
王思勤
陈文银
陈恩连
周国良
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周国桢
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Abstract

不锈钢电化学研磨(抛光)方法是一种不锈钢材料(工件)的表面研磨和抛光方法,将需处理的不锈钢材料(工件)置于由磷酸、硫酸、光亮剂和水组成的电化学研磨液中1分钟到2小时,电化学研磨的电流密度为10~25A/(dm)2,工作温度为15℃-75℃;电化学研磨液的组成成份为:磷酸50~65%(Vol)、硫酸40~25%(Vol)、光亮剂0.8~2.4%(Vol)、其余为水;研磨效果可达到8K镜面,具有成本低、效率高和清洗废水可回收利用,做到无污染排放等特点,可用于不锈钢大型工件和大型容器的研磨和抛光。

Description

不锈钢电化学研磨(抛光)方法
一、技术领域
本发明是一种不锈钢材料(工件)的表面研磨和抛光方法,特别是一种不锈钢电化学研磨(抛光)方法。
二、背景技术
惯用的电化学研磨溶液,由磷酸、硫酸、明胶(骨胶)等成份组成、溶液粘滞系数大,流动性差,含磷酸多,铬酐含量达每升50克以上,对环境形成污染,只适用于精细另件的精研磨(抛光)之用,不能适用于大型容器和大型机械另件,因其电流密度大(达30~40A/dm2)、粘度大,工件带出槽液多,浪费大,清洗废水不能回收利用,生产成本高。日本特开平4-218695号公报(1992)报导了一种磷酸每升700克,铬酐每升50克的专利,流动性有改善,但研磨(抛光)效果不好,只适用于不锈钢着色前均匀化处理,且电流密度也达到28~30A/dm2,仍不适用于大型另件的研磨。因含有大量铬酸,排放回收也不可能。消耗大量中和材料—NaOH等,研磨成本很高。
三、发明内容
本发明提供一种生产成本低、污染少,能适用于不锈钢大型工件和各种大型容器表面研磨(抛光)的不锈钢电化学研磨(抛光)方法。
本发明的技术方案是采用一种不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于将需处理的不锈钢材料(工件)置于由磷酸、硫酸、光亮剂和水组成的电化学研磨液中1分钟到2小时,电化学研磨的电流密度为10~25A/(dm)2,工作温度为15℃-75℃,然后将研磨好的不锈钢材料(工件)放入清水中清洗,再干燥处理。本发明的电化学研磨液的组成成份可以为:磷酸50~65%(Vol)、硫酸40~25%(Vol)、光亮剂0.8~2.4%(Vol)、其余为水。
本发明根据研磨的不锈钢材料(工件)的大小和形状复杂程度,可通过控制电化学的电流密度、温度和时间,使研磨效果达到8K镜面。由于本发明不用铬酐(酸)和明(骨)胶,使溶液粘度小,工件带出的研磨液损耗少,当首道清洗水中研磨液的有效成份达到一定浓度(可用比重计测量)时,可以用干燥蒸馏办法去除水份,而使电化学研磨液的有效成份回收利用,既可以降低成本,又可以做到无污染排放。由于电化学研磨液中含有还原性酸,在研磨过程中加速切削,提高研磨效率,同时含有机光亮剂,填充于表面凹坑间,使不锈钢整平研磨作用加强。由于溶液含水率高,硫酸含量高,故溶液粘度小(粘滞系数小),流动性好。对于工件较大和大型容器研磨时,可配以电化学极板转动或工件转动的方法,减小电流密度和延长研磨时间来提高研磨效果。
四、具体实施方式
本发明可采用如下具体方式实施:研磨材料选用SUS304本色板,一般情况下不需要预清洗,只有研磨材料污染严重的情况下才需要采用常规方法进行脱脂处理。经多次试验表明,电化学研磨液的最佳组成成份为:磷酸55~60%(Vol)、硫酸35~30%(Vol)、光亮剂1.5~2%(Vol)、其余为水。光亮剂可采用邻氨基苯甲酸甲脂类有机化合物,例如采用邻氨基苯甲酸甲脂钠2克/升和草酸6克/升的A型光亮剂,也可以采用东大生产的DND-2型光亮剂。对于工件较大和大型容器研磨时,可采用电化学极相对转动,例如作为阳极的不锈钢工件固定,阴极围绕着阳极转动,也可以阴极固定,阳极围绕阴极转动。表1为本发明实施例1的工艺条件和结果,其光亮剂采用DND-2型光亮剂。表2为本发明实施例2的工艺条件和结果,其光亮剂采用A型光亮剂。表3为现有技术比较例的工艺条件和结果。表1——实施例1
成份 温度 电流密度 时间 溶液粘滞系数 研磨结果
磷酸55%(Vol)硫酸35%(Vol)光亮剂2%(Vol)其余为水 15℃ 15A/dm2  3分 1.67泊(克/秒.厘米) 8K镜面
表2——实施例2
成份 温度 电流密度 时间 溶液粘滞系数 研磨结果
磷酸60%(Vol)硫酸30%(Vol)光亮剂2%(Vol)其余为水 15℃ 15A/dm2  3分 1.67泊(克/秒.厘米) 8K镜面
表3——比较例
成份 温度 电流密度 时间 溶液粘滞系数 研磨结果
磷酸70%(Vol)硫酸28%(Vol)铬酐50克/升明胶5克/升 65℃ 36A/dm2  3分 3.16泊(克/秒.厘米)(甘油20℃时为8.4泊) 6K

Claims (5)

1、一种不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于将需处理的不锈钢材料(工件)置于由磷酸、硫酸、光亮剂和水组成的电化学研磨液中1分钟到2小时,电化学研磨的电流密度为10~25A/dm2,工作温度为15℃-75℃,然后将研磨好的不锈钢材料(工件)放入清水中清洗,再干燥处理。
2、根据权利要求1所述的不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于电化学研磨液中的组成成份为:磷酸50~65%(Vol)、硫酸40~25%(Vol)、光亮剂0.8~2.4%(Vol)、其余为水。
3、根据权利要求1或2所述的不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于电化学研磨液的最佳组成成份为:磷酸55~60%(Vol)、硫酸35~30%(Vol)、光亮剂1.5~2%(Vol)、其余为水。
4、根据权利要求3所述的不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于光亮剂采用DND-2型光亮剂。
5、根据权利要求4所述的不锈钢电化学研磨(抛光)方法,其特征在于电化学极相对转动,作为阳极的不锈钢工件固定,阴极围绕阳极转动。
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