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電鍍前處理之化學(xué)拋光
發(fā)布日期：2025-08-14 點擊：138
在電鍍生產(chǎn)線上，工件在電鍍前進(jìn)行的一系列前處理都是為了得到更好的鍍層，那么化學(xué)拋光在整個前處理中也是很重要的，下面我們就來了解一下電鍍前處理的化學(xué)拋光。
化學(xué)拋光是指在合適的溶液中，不使用外接電源，依靠化學(xué)浸蝕作用對工件進(jìn)行的拋光。在化學(xué)拋光過程中，由于金屬微觀表面形成了不均勻的鈍化膜，或由于形成了類似電解拋光過程中所形成的稠質(zhì)黏膜，從而使表面微觀凸出部分的溶解速度顯著大于微觀凹入部分，因此降低了零件的表面顯微粗糙程度，使零件表面比較光亮和平整。化學(xué)拋光廣泛應(yīng)用于不銹鋼、銅及鋁合金等的拋光，還用于對一些零件做裝飾加工?；瘜W(xué)拋光可作為電鍍前的處理工序，也可在拋光后輔以必要的防護(hù)措施而直接使用。
與電拋光相比，化學(xué)拋光不需要電源和導(dǎo)電掛具，可對形狀復(fù)雜的各種尺寸的零件進(jìn)行拋光，生產(chǎn)效率高。其缺點是溶液使用壽命短，濃度的調(diào)整和再生比較困難，通常還會析出一些有害氣體?；瘜W(xué)拋光的拋光質(zhì)量也比電拋光差，這主要是因為在化學(xué)拋光中，由于材料的質(zhì)量不均勻，會引起局部電勢高低不一，產(chǎn)生局部陰陽極區(qū)，形成局部短路的微電池，使陽極發(fā)生局部溶解。而在電拋光中，由于外加電勢的作用可以完全減少這種局部的陰極區(qū)，從而進(jìn)行電解，因而效果更好。
(1)拋光液的組成及其他影響因素。
①拋光液組成：為了保證化學(xué)拋光的效果，必須使金屬表面溶解，并在表面形成前述的液體膜或固體膜。化學(xué)拋光液的基本組成一般包括腐蝕劑、氧化劑、添加劑和水。其中，腐蝕劑是主要成分，主要使工件在溶液中溶解;氧化劑和添加劑可抑制腐蝕過程，使反應(yīng)朝有利于拋光的方向進(jìn)行;水對溶液濃度起調(diào)節(jié)作用，便于反應(yīng)產(chǎn)物的擴散。
用作金屬溶解的成分一般是酸，其中用得較多的是H2S04、HN03、HC1、H3PO。、HF等強酸，而對鋁那樣的兩性金屬，也可用NaOH，在這些酸中由于高濃度的磷酸和硫酸都具有較高的黏度，可形成液體膜擴散層，故這種成分具有兩種功能。這也是在化學(xué)拋光液的組成中主要采用磷酸和硫酸的原因。為了提高黏度，使擴散層容易形成，也可加進(jìn)明膠或甘油等能提高黏度的添加劑。為了促進(jìn)固體膜的形成，則需加入以硝酸或鉻酸為主的強氧化劑。
②拋光時間：化學(xué)拋光存在一個拋光時間范圍。若時間過短，只能獲得沒有光澤的梨皮狀表面；若時間過長，不僅溶液損失增大，而且加工表面會出現(xiàn)污點或斑點。而這個時間范圍受材料、拋光液組成及拋光溫度等因素的影響，通常難以預(yù)測，只能通過實驗測定?；瘜W(xué)拋光中往往同時產(chǎn)生氫氣，這是在拋光具有氫脆敏感性材料時必須注意的問題。另外拋光液溫度高達(dá)100~200CC時，還會發(fā)生退火作用。為了把氫脆和退火作用的影響降到很低，就必須在最適溫度范圍內(nèi)選擇盡可能短的拋光時間。
③拋光溫度：化學(xué)拋光時，溶解速度隨著拋光液溫度的提高而顯著增加。此外，強氧化性的酸在高溫時的氧化作用會變得很顯著。在化學(xué)拋光中，由于這些酸的溶解作用和氧化作用會同時發(fā)生，故多數(shù)情況下都是把拋光液加熱到較高溫度來進(jìn)行拋光的。
需要提供溫度來進(jìn)行拋光的金屬有鋼鐵、鎳、鉛等，若溫度低于某一定值，就會失去光滑的腐蝕表面，故存在一個形成光澤面的臨界點，在臨界點以上的溫度范圍內(nèi)拋光效果較好。而這個溫度范圍又因液體的組成不同而異，如果高于這個溫度范圍，會形成點蝕、局部污點或斑點，使整個拋光效果降低。此外，溫度越高，材料的溶解損失也越大。
(2)銅及其合金的化學(xué)拋光。銅和單相銅合金可在磷酸一硝酸一醋酸或硫酸一硝酸一鉻酸型溶液中進(jìn)行化學(xué)拋光
在使用過程中需經(jīng)常補充硝酸，拋光時如果二氧化氮析出較少，零件表面呈暗黃色時，可按配置量的1/3補充硝酸。為防止過量的水帶入槽內(nèi)，零件應(yīng)干燥后再拋光。
(3)鋁及鋁合金的化學(xué)拋光。為獲得光亮的表面，必須嚴(yán)格控制拋光液硝酸的含量。硝酸含量過低，拋光速度慢且拋光后表面光澤性差;硝酸含量過高，容易發(fā)生鱗狀腐蝕。磷酸濃度低時，不能獲得光亮的表面，為了防止溶液被稀釋，拋光前的零件表面應(yīng)干燥。醋酸和硫酸可以抑制點狀腐蝕，使拋光表面均勻、細(xì)致。硫酸銨和尿素可以減少氧化氮的析出，并有助于改善拋光質(zhì)量。少量的銅離子可以防止過腐蝕，從而提高拋光表面的均勻性，但含量過高又會降低拋光表面的反光能力。鉻酐可以提高鋁鋅銅合金的拋光質(zhì)量，含鋅、銅絲高的強度鋁合金在不含鉻酐的拋光液中，難以獲得光亮的表面。
經(jīng)化學(xué)拋光的零件，一般應(yīng)在室溫下于400—500g/L的硝酸中或在100~200g/L的鉻酐溶液中，浸漬數(shù)秒至數(shù)十秒，以除去表面的接觸銅。
化學(xué)拋光是指在合適的溶液中，不使用外接電源，依靠化學(xué)浸蝕作用對工件進(jìn)行的拋光。在化學(xué)拋光過程中，由于金屬微觀表面形成了不均勻的鈍化膜，或由于形成了類似電解拋光過程中所形成的稠質(zhì)黏膜，從而使表面微觀凸出部分的溶解速度顯著大于微觀凹入部分，因此降低了零件的表面顯微粗糙程度，使零件表面比較光亮和平整。化學(xué)拋光廣泛應(yīng)用于不銹鋼、銅及鋁合金等的拋光，還用于對一些零件做裝飾加工?；瘜W(xué)拋光可作為電鍍前的處理工序，也可在拋光后輔以必要的防護(hù)措施而直接使用。
與電拋光相比，化學(xué)拋光不需要電源和導(dǎo)電掛具，可對形狀復(fù)雜的各種尺寸的零件進(jìn)行拋光，生產(chǎn)效率高。其缺點是溶液使用壽命短，濃度的調(diào)整和再生比較困難，通常還會析出一些有害氣體?；瘜W(xué)拋光的拋光質(zhì)量也比電拋光差，這主要是因為在化學(xué)拋光中，由于材料的質(zhì)量不均勻，會引起局部電勢高低不一，產(chǎn)生局部陰陽極區(qū)，形成局部短路的微電池，使陽極發(fā)生局部溶解。而在電拋光中，由于外加電勢的作用可以完全減少這種局部的陰極區(qū)，從而進(jìn)行電解，因而效果更好。
(1)拋光液的組成及其他影響因素。
①拋光液組成：為了保證化學(xué)拋光的效果，必須使金屬表面溶解，并在表面形成前述的液體膜或固體膜。化學(xué)拋光液的基本組成一般包括腐蝕劑、氧化劑、添加劑和水。其中，腐蝕劑是主要成分，主要使工件在溶液中溶解;氧化劑和添加劑可抑制腐蝕過程，使反應(yīng)朝有利于拋光的方向進(jìn)行;水對溶液濃度起調(diào)節(jié)作用，便于反應(yīng)產(chǎn)物的擴散。
用作金屬溶解的成分一般是酸，其中用得較多的是H2S04、HN03、HC1、H3PO。、HF等強酸，而對鋁那樣的兩性金屬，也可用NaOH，在這些酸中由于高濃度的磷酸和硫酸都具有較高的黏度，可形成液體膜擴散層，故這種成分具有兩種功能。這也是在化學(xué)拋光液的組成中主要采用磷酸和硫酸的原因。為了提高黏度，使擴散層容易形成，也可加進(jìn)明膠或甘油等能提高黏度的添加劑。為了促進(jìn)固體膜的形成，則需加入以硝酸或鉻酸為主的強氧化劑。
②拋光時間：化學(xué)拋光存在一個拋光時間范圍。若時間過短，只能獲得沒有光澤的梨皮狀表面；若時間過長，不僅溶液損失增大，而且加工表面會出現(xiàn)污點或斑點。而這個時間范圍受材料、拋光液組成及拋光溫度等因素的影響，通常難以預(yù)測，只能通過實驗測定?；瘜W(xué)拋光中往往同時產(chǎn)生氫氣，這是在拋光具有氫脆敏感性材料時必須注意的問題。另外拋光液溫度高達(dá)100~200CC時，還會發(fā)生退火作用。為了把氫脆和退火作用的影響降到很低，就必須在最適溫度范圍內(nèi)選擇盡可能短的拋光時間。
③拋光溫度：化學(xué)拋光時，溶解速度隨著拋光液溫度的提高而顯著增加。此外，強氧化性的酸在高溫時的氧化作用會變得很顯著。在化學(xué)拋光中，由于這些酸的溶解作用和氧化作用會同時發(fā)生，故多數(shù)情況下都是把拋光液加熱到較高溫度來進(jìn)行拋光的。
需要提供溫度來進(jìn)行拋光的金屬有鋼鐵、鎳、鉛等，若溫度低于某一定值，就會失去光滑的腐蝕表面，故存在一個形成光澤面的臨界點，在臨界點以上的溫度范圍內(nèi)拋光效果較好。而這個溫度范圍又因液體的組成不同而異，如果高于這個溫度范圍，會形成點蝕、局部污點或斑點，使整個拋光效果降低。此外，溫度越高，材料的溶解損失也越大。
(2)銅及其合金的化學(xué)拋光。銅和單相銅合金可在磷酸一硝酸一醋酸或硫酸一硝酸一鉻酸型溶液中進(jìn)行化學(xué)拋光
在使用過程中需經(jīng)常補充硝酸，拋光時如果二氧化氮析出較少，零件表面呈暗黃色時，可按配置量的1/3補充硝酸。為防止過量的水帶入槽內(nèi)，零件應(yīng)干燥后再拋光。
(3)鋁及鋁合金的化學(xué)拋光。為獲得光亮的表面，必須嚴(yán)格控制拋光液硝酸的含量。硝酸含量過低，拋光速度慢且拋光后表面光澤性差;硝酸含量過高，容易發(fā)生鱗狀腐蝕。磷酸濃度低時，不能獲得光亮的表面，為了防止溶液被稀釋，拋光前的零件表面應(yīng)干燥。醋酸和硫酸可以抑制點狀腐蝕，使拋光表面均勻、細(xì)致。硫酸銨和尿素可以減少氧化氮的析出，并有助于改善拋光質(zhì)量。少量的銅離子可以防止過腐蝕，從而提高拋光表面的均勻性，但含量過高又會降低拋光表面的反光能力。鉻酐可以提高鋁鋅銅合金的拋光質(zhì)量，含鋅、銅絲高的強度鋁合金在不含鉻酐的拋光液中，難以獲得光亮的表面。
經(jīng)化學(xué)拋光的零件，一般應(yīng)在室溫下于400—500g/L的硝酸中或在100~200g/L的鉻酐溶液中，浸漬數(shù)秒至數(shù)十秒，以除去表面的接觸銅。
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