喷砂不锈钢工件哑光工艺.doc

喷砂不锈钢工件哑光工艺群第8期【抛光】VroI.26No.8喷砂不锈钢工件哑光工艺屈战民(西安眉坞化工纸业有限公司,陕西西安710301)摘要:介绍了喷砂不锈钢工件抛光处理的主要工序和工艺流程,分析了抛光液各成分对抛光效果的影响.经比较确定采用硫酸型抛光溶液与复合表面活性剂.在6070.C条件下,可以将喷砂的不锈钢工件表面处理成哑光效果,达到使用要求.关键词:喷砂不锈钢;抛光;哑光中图分类号:TGI78文献标识码:A文章编号:1004227X(2007)08004902Mattingprocessforsand-blastingstainlesssteelworkpieces/QUZhan.minAbstract:Themainworkingproceduresandprocessflowsofpolishing仃eatmentforsand-blastingstainlesssteelwereintroduced.andtheinfluencesofdirentcomponentsinpolishingliquidonthepolishingeffectwereanalyzed.Sulfuricacidtypepolishingsolutionandcompositesurfactantwerechosenbycomparisonandcontrast.Atatemperatureof6070.C.themattectonthesurfaceofthesand.blastingstainlesssteelcanbeobtained.anditreachestherequirementsforuse.Keywords:sand-blastingstainlesssteel;polishing;mattingAuthorSaddress:MeiwuPaperIndustrialCo.Ltd.Xian710301.China1前言随着工农业生产的发展,不锈钢制品的用量聚增,出现了各种不同的表面处理工艺.一般工件表面要求光亮度高,可以通过机械抛光,电解抛光或化学抛光方法完成.对于喷砂的不锈钢工件而言,它要求进行表面处理后,表面喷砂面不能被破坏,表面呈金属哑光状态,军工企业的许多产品就是这样要求的.显然,采用常规的不锈钢处理工艺,工件的喷砂面易被局部收稿日期:2007)313作者简介:屈战民(1966-),男,陕西户县人,工程师,主要从事金属表面处理和精细化工研究.作者联系方式:(Te1)029?84938355.或全部去除,光亮度过高,无法满足用户要求.笔者受某军工单位委托,对高能电池盖喷砂工件进行处理.经过大量研究试验,确定了一套较理想的喷砂工件化学抛光工艺,处理后的工件表面既是喷砂面又呈哑光状态,达到了用户的要求.2实验部分2.1工艺流程喷砂一清洗一酸洗一清洗一预热水(6070.C)一化学抛光一热水洗(6070.C)一水洗一钝化一水洗超声波清洗一脱水一甩干(烘干)一检验一成品.2.2主要工序说明2.2.1喷砂喷砂时一定要均匀,将工件表面及内侧深槽中的油迹和锈斑完全去除,否则,化学抛光后的工件表面会出现局部附有黑膜或光亮度不均匀的现象.2.2.2酸洗采用质量分数为30%的盐酸溶液,在室温条件下,将工件浸泡510min,目的是去除喷砂工件表面遗留的砂粒.若去除不彻底,将影响抛光溶液的工作效率.2.2.3化学抛光工艺规范为370470g/LHESO4(p=1.84g/cm),90100g/LHC1(口=1.19poem),5070g/LHNO3(p=1.42eCcm),510g/L复合表面活性剂,温度6070.C,时间35min.抛光溶液配制时,始终保持温度不高于70.C,否则,会导致硝酸部分分解,出现N化合物有毒气体遗出,也会影响抛光溶液活性.2.2.4钝化采用50mL/LH2SO4(p=1.84g/cm)和450mL/LHNO3(p=1.42g/cm),在708O.C条件下,将工件浸泡35min即可.浸泡过程中,每隔1min将工件抖动一下,有利于钝化效果.?多?喷砂不锈钢工件哑光工艺啊缃2.2.5超声波清洗控制超声波清洗温度为40.C,清洗时间23min.2.2.6脱水采用w95%的无水乙醇脱水,脱水必须彻底,否则,工件表面易有水迹或其它异物遗留.2.2.7甩干(烘干)采用离心干燥机,转速为470r/min.将工件用纱网包裹,防止离心机甩桶碰撞造成碰伤或划痕.3影响化学抛光的因素不锈钢化学抛光溶液种类较多,从室温,中温到高温,皆有文献报导.无论哪种抛光工艺,都有一定的操作规范,否则,抛光效果无法保证.3.1硫酸硫酸是强酸,又是强氧化剂,在化学抛光溶液中主要是溶解固态膜和形成固态膜,同时,在硫酸型抛光溶液中,它对不锈钢表面有增光作用.其质量浓度增高,溶解和反应速度增大,工件尺寸消耗量增大,公差尺寸无法保证;质量浓度降低,形成和溶解固态膜的速度降低,在其它条件不变时,溶液对工件只起腐蚀而无增光作用.硫酸质量浓度与抛光效果见表1.表1硫酸质量浓度与抛光效果Table1PolishingeffectswithdifferentmassconcentrationsofsulfuricacidP(H2SO4)/(g/L)抛光效果200360370460470500反应速度慢,工件表面无光泽反应速度适中,工件表面呈哑光反应速度过快,工件表面产生过腐蚀由表1可知,当H2SO4质量浓度在370460g/L时,抛光速度易于控制,工件表面呈金属哑光状态.3.2盐酸盐酸是强酸,在化学抛光溶液中,起溶解不锈钢的作用.其质量浓度高,溶解和反应速度大,工件表面尺寸消耗量大;质量浓度低,反应速度缓慢,生产效率低.盐酸质量浓度与抛光效果见表2.表2盐酸质量浓度与抛光效果Table2PoHshingeffectswithdifferentmassconcentrationsofhydrochloricacidp(HC1)/(g/L)抛光效果5080反应速度慢,抛光时间长,生产效率低90100反应速度适中,工件表面腐蚀均匀110130反应速度快,工件表面出现过腐蚀由表2可看出,盐酸质量浓度为90100g/L时,反应速度适中,工件表面抛光均匀.3.3硝酸硝酸是强酸,又是强氧化剂,在化学抛光溶液中起溶解和钝化不锈钢的作用.在硫酸型抛光溶液中,其质量浓度越高,反应速度愈快,工件尺寸消耗愈大,易形成粗糙表面;质量浓度低,反应速度慢,生产效率低.硝酸质量浓度与抛光效果见表3.表3硝酸质量浓度与抛光效果Table3PolishingeffectswithdifferentmassconcentrationsofnitricacidP(HNO3)/(g/L)抛光效果204O反应速度慢,生产效率低507O反应速度适中,工件表面呈哑光80100反应速度快,工件表面粗糙,喷砂面被破坏由表3可知,硝酸质量浓度为5070g/L时,反应速度易于控制,工件表面呈哑光状态.3.4复合表面活性剂不锈钢化学抛光效果的好坏,表面活性剂的选择很重要.在硫酸型化学抛光溶液中,使用的表面活性剂一般有明胶,聚乙二醇,乙二醇和苯甲酸等,它们在化学抛光溶液中主要起粘度调节,缓蚀和光亮剂作用,添加量一般控制在58g/L为宜.若使用易产生泡沫的阴,阳离子表面活性剂,还需要加入适量的消泡剂.消泡剂可使用二甲基硅油或磷酸三丁酯,添加量为0.51.0L,添加量过大,会造成抛光溶液失效.3.5温度温度升高,反应速度加快,抛光过程控制难度大,工件易产生过腐蚀和粗糙表面;温度低,抛光时间延长,生产效率降低.经多次试验确定:抛光温度在6070.C条件下,抛光件表面呈现金属哑光状态,最佳温度为67.C.3.6时间在其它条件不变的情况下,抛光时间越长,工件表面尺寸消耗量越大,喷砂面损坏越严重,表面光亮度越高;抛光时间短,抛光面呈灰色喷砂面.因此,确定抛光时间为35min,可以得到哑光金属表面.4结论通过对不锈钢喷砂件化学抛光工艺研究,确定采用硫酸型抛光溶液,可以使工件抛光成哑光表面.同时,工艺组成中未使用F-,Cr6和该类型助剂,抛光过程无NO化合物有毒害物质产生,具有一定的推广价值.编辑:吴杰