不锈钢表面的电解抛光

2001-11-01 00:00 来源: 我的钢铁
    电解抛光是借助DC直流电流通过电解质特定溶液传递到金属,从阳极工件表面去掉一层金属的方法。换一种说法电解抛光即是对金属表层的电化学侵蚀,简言之可以把它叫“交换镀层”。此种方法主要用于不锈钢。经电解抛光的表面是由代表其真实特性的基体金属的原始晶体结构组成,其特点是具有最好的耐蚀性、高纯净性、无应力和无裂纹、高的钝化性以及低的粘着性等。
    电解抛光技术的应用主要有去除毛刺,改善耐腐蚀性以及提高清洁性,减少污染等,这在精密机床、光学、电子、医药、造纸等行业得到广泛应用。
    1、去除毛刺
    电解抛光能可靠地全部去除工件上的细毛刺。其效能取决于毛刺自身的形状和大小以及毛刺与工件总体尺寸的关系。理想的毛刺是根薄、相对于体积而言表面积大,比如研磨形成的毛刺。而大块刺根的毛刺则需采用预除毛刺工艺,然后再经电解抛光经济地、可靠地去除。这对于易损的机械零件及难以达到的区域去毛刺尤其适用。因此去除毛刺成为电解抛光技术应用的重要部分,它用于精密机床零件以及光学、电机和电子元件。
    电解抛光的一个特殊用途是能把切边变得更锋锐,去毛刺和抛光相结合就会使刀片变得极其锋利,从而大大降低了剪切力。
    另外电解抛光在去除毛刺的同时去除了表面上的微裂纹、嵌入的外来杂质;在去掉表层金属的同时不会对表面有重大的影响,没有能量输入表面,即相对于拉应力或压应力表面而言是无应力表面,因而改善了疲劳抗力。
    2、改善耐腐蚀性
    众所周知,不锈钢的耐腐蚀性是建立在由铬氧化物组成的钝化层基础上的。
    钝化层致损的原因是多方面的。表面杂质(如由工具带入的铁和残留的研磨材料等)、机械处理引起的拉应力、热处理或焊接过程中形成的铁鳞等都是最常见的造成腐蚀的原因。此外,由热反应或化学反应引起的局部贫铬也是其原因之一。
    电解抛光不损坏材料的基体结构,没有杂质和局部缺陷;与机械处理相比,不会带来铬、镍的贫化,相反由于铁的溶解性还会引发轻微的铬、镍富集,这些都是形成没有缺陷的钝化层的基础。
    在医疗、化学、食品和核工业中,电解抛光用于要求高耐蚀性的所有地方。外科手术中的移植物,比如接骨板、螺钉、电子起博器等,为了使表面不仅耐腐蚀而且要求生物适应性,因此,对其表面都要求进行电解抛光。
    3、提高清洁性、减少污染
    表面的清洁性取决于它的粘着特性。对电解抛光表面那些粘着层粘到表面上的粘性会大大降低。比如造纸工业常常发生微生物和树脂的粘着,形成的部分碎片会导致纸浆变种,从而引起纸撕裂,为要清洗造纸机,必须停车。造纸设备的相关表面进行电解抛光后大大减少了杂质的存在,从而提高了纸质的均匀性。
    在纸浆业用于母液浓缩的管式热交换器,如果用机洗或机械处理表面也常常会产生污染,其后果也是停车清洗,同时增加了加热和用抽水机抽液体所消耗的能源,而用电解抛光就很容易解决,其费用在几周内就可收回。
    在制药工业其制药设备的所有与药剂相接触的表面都要求有高的可清洗性、清洁度和耐腐蚀等非常苛刻的要求,而电解抛光表面恰恰能满足这些要求。
    在核工业中,电解抛光也被用于使操作过程中的接触表面沾上放射性污染物减至最低程度,试验表明,同样条件下使用电解抛光表面与酸洗表面相比,操作过程中受污染程度可以减少约90%。
    此外,电解抛光还可用于原材料的控制和裂纹的检测。合金中出现的原材料缺陷的起因和结构的不均匀性在电解抛光后变得十分清晰。

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