電化學(xué)拋光溶液的組成及工藝條件見(jiàn)表3-3。

電化學(xué)拋光溶液的組成和工藝條件對(duì)拋光的影響

配方 1

  見(jiàn)表3-3,用雙極性電化學(xué)拋光法對(duì)不銹鋼杯內(nèi)壁進(jìn)行拋光，可以得到理想的拋光效果，解決了采用傳統(tǒng)的電化學(xué)拋光法拋光不銹鋼內(nèi)壁存在陰極安裝困難而易短路，可能會(huì)使得工件被擊穿的問(wèn)題，采用雙極性電化學(xué)拋光工藝，工件不與電源的電極相連，使得不銹鋼工件內(nèi)壁完成拋光。

 1. 雙極性電化學(xué)拋光原理。雙極性電化學(xué)拋光原理圖見(jiàn)圖3-11

  楊建橋教授首先采用了雙極性電化學(xué)拋光裝置，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3-12。工件不與電鍍電源的電極相連，不銹鋼工件處于陽(yáng)極與陰極之間，面對(duì)陰極的是工件內(nèi)壁，面對(duì)陽(yáng)極的是工件外壁。陽(yáng)極與陰極之間的電流通路被工件阻斷，必須從工件“穿過(guò)”，形成電流回路。當(dāng)電流到達(dá)工件表面時(shí)，導(dǎo)電過(guò)程就由溶液中的離子導(dǎo)電轉(zhuǎn)化為工件金屬中的電子導(dǎo)電、工件表面發(fā)生電子得失的電化學(xué)反應(yīng)，從而使電流導(dǎo)通。在工件與溶液接觸的兩個(gè)界面上都有電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，工件面向陰極的一側(cè)（不銹鋼內(nèi)壁）是電流流出的界面，發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)，完成拋光，而工件面向陽(yáng)極一側(cè)，即不銹鋼外壁是電流流人的界面，發(fā)生還原反應(yīng)，無(wú)拋光作用。

2. 拋光工藝

 ①. 拋光液配置

   首先加入水，然后在攪拌下慢慢加入磷酸，再加入硫酸，最后加入鉻酐，至完全溶解。

 ②. 添加劑

  加入少量添加劑可改善電拋光溶液的性能，起緩蝕作用的有羥基、羧基類(lèi)，起整平作用的有氨基及環(huán)烷烴類(lèi)（有甘油、明膠），起光亮作用的有糖類(lèi)及其他雜環(huán)類(lèi)（如淀粉、糖精等），它們相互匹配，起到協(xié)同作用。

 ③. 溫度

  溫度較低時(shí)，拋光速率較慢，溫度過(guò)高時(shí)，零件拋光后表面有云霧狀膜，可在3%硝酸溶液中浸亮。

 ④. 補(bǔ)充

 若表面拋光后不光亮?xí)r，可按硫酸：磷酸＝8:1(體積比）補(bǔ)加拋光液。

⑤. 拋光后仔細(xì)清洗，以防殘留拋光液腐蝕杯壁。

配方 2

  現(xiàn)代電路板表面貼裝技術(shù)（SMT),實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品組裝的高密度、高可靠性、小型化、低成本和生產(chǎn)自動(dòng)化。SMT激光模板是由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的各種電子產(chǎn)品線路圖，通過(guò)激光切割機(jī)在不銹鋼片上打出點(diǎn)狀、條狀的孔洞，不銹鋼激光模板尺寸大、壁薄，對(duì)其拋光要求為變形小，孔壁光滑，腐蝕量小于0.005mm.經(jīng)激光切割后的模板孔隙在顯微鏡下能觀察到0.02mm的毛刺，應(yīng)采用電拋光技術(shù)去除毛刺，并保持SMT激光模板孔壁光滑，處理后不銹鋼片厚度均勻，尺寸差在0.005mm范圍內(nèi)，達(dá)到表面光亮，必須解決處理過(guò)程中控制尺寸變化和達(dá)到光亮之間相互矛盾的技術(shù)問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)外采用的電拋光技術(shù)中，鋼板面積大，特別?。ㄔ?.1mm以下）的精密件作電拋光處理尚無(wú)先例。原因?yàn)椋阂环矫?，拋光處理電流密度過(guò)高，造成尺寸變化較大，不適用于對(duì)尺寸變化要求嚴(yán)格的不銹鋼精密制品；另一方面，光潔度要求高的電拋光溶液大多含有鉻離子，溶液易老化。本配方為無(wú)鉻精密電拋光溶液。

 1. 工藝流程

 電解除油→水洗→去毛刺處理→水洗→精密電拋光→水洗→鈍化→水洗→干燥。

  ①. 除油

    氫氧化鈉20g/L,碳酸鈉30g/L,碳酸三鈉15g/L.

  ②. 去毛刺處理

   磷酸40g/L,硫酸10g/L,烏洛托品1~2g/L,電解時(shí)間 5min,常溫電流密度5~10A/d㎡.雙面腐蝕量0.001~0.002mm,呈灰色。小毛刺除去，大毛刺尺寸明顯減少。

  ③. 電拋光  見(jiàn)配方2。

  ④. 鈍化

   硝酸20%,重鉻酸鉀2.5g/L,時(shí)間10min,室溫，取出水洗吹干。

 2. 工藝參數(shù)

  ①. 添加劑

  a. 整平劑

   在溫度60~65℃,拋光時(shí)間1min下，整平劑含量對(duì)拋光腐蝕量的影響見(jiàn)圖3-13。

  由圖3-13可知，整平劑的最佳含量為15g/L.整平劑中包含1.5g/L糖精，為黃色黏稠液，其研制可向沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)理學(xué)院孫雅茹、姚思童、徐炳輝咨詢。

  b. 促進(jìn)劑

  為了提高溶液的導(dǎo)電性，加入硫酸銨作為促進(jìn)劑，其量以1min達(dá)到光亮為準(zhǔn)，加入量為35g/L。導(dǎo)電鹽的選擇應(yīng)不能包含影響拋光質(zhì)量的金屬離子。

②. 電流密度

  電流密度低（10~20A/dm²),金屬處于活化狀態(tài)，拋光表面發(fā)生浸蝕，化學(xué)溶解比電化學(xué)溶解占優(yōu)勢(shì)，工件暗灰不光亮。電流密度過(guò)高（30~40A/dm²),氧氣泡劇烈析出，工件表面發(fā)生過(guò)熱，溶解尺寸加快（0.007mm),孔隙處有細(xì)條紋，降低拋光均勻性。當(dāng)電流密度為25A/d㎡時(shí)，溶液少量起泡，表面光亮均勻，試片雙邊減薄尺寸＜0.005mm。

 ③. 溫度

  電流密度25A/d㎡時(shí)，溫度低，常溫時(shí)表面暗灰，升至50℃時(shí)表面銀灰，腐蝕量?。?.003~0.004mm/min).溫度60~75℃時(shí)，鋼片光亮，尺寸減薄達(dá)到要求。

 ④. 時(shí)間

  在電流密度25A/d㎡,溫度65℃,拋光時(shí)間與雙邊腐蝕量的關(guān)系曲線見(jiàn)圖3-14。

 由圖3-14可見(jiàn)，拋光1min，雙邊腐蝕量在0.004mm以內(nèi)，表面均勻光亮，孔壁光滑，無(wú)毛刺。

配方 3

  這里介紹上海利爾應(yīng)用化學(xué)研究所提供的LE-14不銹鋼電化學(xué)拋光劑，可使用他們的這種拋光劑加上由磷酸300mL/L和硫酸450mL/L的電化學(xué)拋光液，可對(duì)奧氏體和馬氏體不銹鋼在50~70(60)℃,電壓10~13(12)V、時(shí)間2~5min內(nèi)都有鏡面拋光效果。在生產(chǎn)過(guò)程中需保持二酸含量和LE-14拋光劑濃度，否則影響光亮度。因此，工件在進(jìn)出槽時(shí)，不可將水帶入拋光槽中，否則槽液變稀，影響光亮度。此外，工件在拋光前應(yīng)先進(jìn)行除油，清洗干凈。工件在一般情況下，可以不必進(jìn)行除銹處理。在工作時(shí)溶液會(huì)升溫，應(yīng)注意工作液的溫度，可適當(dāng)控制處理時(shí)間，以保持溫度不超過(guò)（50~70℃).在拋光過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生沉淀物，應(yīng)定期棄去槽中沉淀物，如磷酸與硫酸的金屬化合物，并適量保持酸的濃度。

配方 4

  采用重鉻酐、加入少量的高分子聚乙二醇的磷酸－硫酸體系，在低電流、較高溫度下拋光，獲得光亮如鏡的效果。溫度對(duì)表面光亮度起決定性作用。電流密度、電力線分布均勻性、溶液組成、極板間距對(duì)拋光質(zhì)量有重要影響，富鉻鈍化膜大大提高了不銹鋼表面的耐蝕性能。

1. 電拋光原理

  不銹鋼工件作陽(yáng)極，同樣大小的鉛板作陰極，施加電壓，首先在陰極產(chǎn)生氫氣泡，隨著電流不斷加大，氣泡大量產(chǎn)生，由于來(lái)不及破裂，于是向陽(yáng)極擴(kuò)散，當(dāng)達(dá)到一定電流時(shí)，氣泡充滿整個(gè)液面，同時(shí)，陽(yáng)極也產(chǎn)生少量氧氣泡。通電后溶液和兩極表面產(chǎn)生阻抗。按6V、10A計(jì)算，將有60W熱量產(chǎn)生，即使停止加熱，溶液溫度也逐漸升高，到達(dá)90℃時(shí)，產(chǎn)生熱量和散失熱量平衡，溶液溫度維持在75~95℃。

  不銹鋼表面拋光包括平滑化和光澤化兩方面。平滑化和黏稠液體膜密切相關(guān)，而光澤化和固體氧化膜的產(chǎn)生相關(guān)，見(jiàn)圖3-15 I-U變化曲線。由I-U變化曲線可知，AB段形成的鈍化膜不能有效地保護(hù)酸對(duì)不銹鋼表面的腐蝕，而CD段電流過(guò)大，造成不銹鋼表面加速溶解，在BC段，陽(yáng)極表面溶解，金屬離子不斷進(jìn)入附近的溶液中，由于金屬離子產(chǎn)生的速率大于向溶液擴(kuò)散的速率，受到擴(kuò)散作用的控制，于是在金屬表面和電解液之間形成一層黏稠的金屬鹽液體膜，同時(shí)，鈍化膜也有效的形成。不銹鋼表面凹凸不平，凸處比凹處液體黏膜薄，濃度差、溫差和電阻抗要小些，因而分配到的電流大些，凸處比凹處溶解的速率要快，正是黏膜層的存在產(chǎn)生選擇性溶解，到達(dá)平滑化的目的。但是一個(gè)平滑的表面，如果人射光朝多個(gè)方面散射，光亮度不高，對(duì)電拋光來(lái)說(shuō)，在一定的工藝條件下，被拋光工件表面產(chǎn)生一層極薄的固體氧化膜，使得金屬表面溶解時(shí)，結(jié)晶不完整的晶粒優(yōu)先溶解，去除拋光表面微觀不平，使表面達(dá)到光亮如鏡的效果。

2. 聚乙二醇和兩極間距對(duì)拋光質(zhì)量的影響

  聚乙二醇16g、24g、40g,陰陽(yáng)極間距1cm、1.5cm、2cm,改變其中一個(gè)因素，重復(fù)上述過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聚乙二醇含量為24g,兩極板間距為1.5cm時(shí)，光亮效果最好。因?yàn)榫垡叶挤肿恿亢艽?，通電以后，易和溶液形成黏稠的膜，少量的聚乙二醇能起到顯著調(diào)控黏度的作用。當(dāng)聚乙二醇含量過(guò)高時(shí)，溶液阻力大，溫度上升過(guò)快，表面溶解困難；而聚乙二醇含量過(guò)低，表面溶解較快，拋光不均勻，鈍化膜較難形成，整平效果較差。極板間距離過(guò)近，氫氣泡逸出困難，造成大量氣泡覆蓋在表面；極板間距離過(guò)遠(yuǎn)，影響電流效果（聚乙二醇配制成18.5%濃度的水溶液，稱(chēng)取130g,其含量為24g)。

3. 拋光對(duì)不銹鋼表面的化學(xué)組成的影響

  從X射線能譜儀（XPS)分析可見(jiàn)，拋光后不銹鋼表面Fe₂O₃含量減少，Cr₂O₃ 含量增加。拋光后，在不銹鋼表面形成富鉻鈍化膜，大大提高了不銹鋼表面的耐蝕性能。

4. 電力線分布對(duì)拋光質(zhì)量的影響

  電流密度分布和拋光液分散能力的均勻性決定工件表面的拋光效果，要得到均勻拋光面，應(yīng)根據(jù)工件形狀設(shè)計(jì)陰極，使工件表面電力線分布盡量均勻。在同樣的工藝條件下，圓形比長(zhǎng)方形樣品的電力線分布要均勻些，光亮效果要好。

5. 溫度對(duì)拋光質(zhì)量的影響

  溫度對(duì)提高光亮度起決定性作用。有時(shí)拋光后不銹鋼表面雖然不平整，但拋光時(shí)只要有足夠的溫度，照樣有好的亮度。但溫度過(guò)高（40~60℃),使黏膜層難以維持，溶液對(duì)流加快，電阻減小，甚至出現(xiàn)過(guò)拋或腐蝕；溫度過(guò)低，黏膜層黏度大，傳質(zhì)較困難，極化加大，固體氧化膜難以形成，拋光后表面為霧狀，不光亮，模糊不清。要根據(jù)溶液黏度、組成，選擇適當(dāng)?shù)臏囟取?/span>

 6. 結(jié)論

  采用無(wú)鉻酐，加入少量高分子聚乙二醇的磷酸－硫酸體系溶液，在低電流、較高溫度下拋光，可獲得光亮如鏡的效果。溫度起決定性作用，而電力緩分布均勻性，溶液組成、極板間距有重要影響。

配方 5

 配方是由天津手表廠和武漢材料保護(hù)研究所在廠所三結(jié)合實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)面獲得成功的。

1. 電解拋光的優(yōu)點(diǎn)

 天津手表廠拋光工人經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，手表外殼的電解拋光與手工機(jī)械拋光相比，電解拋光的優(yōu)點(diǎn)是：表殼內(nèi)外色澤一致，光亮清潔；當(dāng)機(jī)芯裝人表殼時(shí)，在擰緊后蓋的過(guò)程中，螺紋中毛刺插入機(jī)芯的現(xiàn)象大大減少，因而降低了停表率；螺紋間配合松滑，能防止不銹鋼之間咬合時(shí)的咬死；抗腐蝕性能強(qiáng)；光澤持久；外觀輪廓清晰；更主要的是減輕工人繁重的體力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品成本，節(jié)省人力、物力和棉布等。但不足之處，如，由于公差配合的關(guān)系，電解拋光不能進(jìn)行二次返修，表面平整度尚不及手工機(jī)械拋光，偶爾還出現(xiàn)癤疤，造成返修困難。目前還須反復(fù)實(shí)踐，不斷總結(jié)，不斷改進(jìn)。

2. 電解拋光工藝過(guò)程

 表殼經(jīng)機(jī)械加工后經(jīng)過(guò)砂邊，磨角頭，磨四角面后進(jìn)行電解拋光：化學(xué)去油（常規(guī)堿性化學(xué)去油溶液，溫度80~90℃,時(shí)間30min光膏去除為止）→熱水洗（60~70℃)→冷水洗→上掛具→電解拋光（見(jiàn)配方5),熱水洗（40~60℃)→冷水洗→中和（碳酸鈉50g/L)→冷水洗→鈍化（硝酸50mL/L)→冷水洗。

3. 電解拋光工藝條件

  ①. 陰陽(yáng)極面積比：（2:1)~(2.5:1)

  ②. 陰極板材料：304不銹鋼板。

  ③. 掛具:  主桿用黃銅元棒制成，掛針用黃銅絲制成，外套聚氯乙烯套管。表殼的管孔插進(jìn)黃銅絲制成的掛針上，四面朝下。

4. 電解液的配制與調(diào)整。

 ①. 配制

  以1L為例：將500mL磷酸（d=1.65~1.70)倒人容器內(nèi)，再加入400ml硫酸（d=1.82~1.84),混合后加熱至80℃,再稱(chēng)50g鉻酐加水40ml，溶解后倒入容器內(nèi)，攪拌，電解液呈黃色，液面浮有紅黃色微粒，最后倒入7~8g明膠，發(fā)生強(qiáng)烈還原反應(yīng)，呈黃綠色，加水調(diào)整至1L.通電處理后即可電解拋光。

 ②. 調(diào)整

  在生產(chǎn)過(guò)程中電解液要經(jīng)常保持黃綠色，即電解液中含有Cr⁶⁺30%、Cr³⁺70%,此稱(chēng)為“鉻標(biāo)”7。開(kāi)始時(shí)需要根據(jù)化學(xué)分析數(shù)據(jù)調(diào)整，以后可按操作工人經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整。當(dāng)電解液中含Cr⁶⁺高時(shí)，可按比例加人明膠使其還原；當(dāng)電解液中Cr³⁺高時(shí)，可按比例加入鉻酸溶液，在生產(chǎn)中，根據(jù)電解液的最佳拋光質(zhì)量是在電解液的中間階段，而不是在電解液的新配階段和電解液的老舊階段，而電解液的老舊程度可以用Fe³⁺含量來(lái)檢驗(yàn)，當(dāng)含鐵量近乎3%時(shí)，電解液即老舊了；也可以用壽命統(tǒng)計(jì)來(lái)計(jì)算，當(dāng)電解液壽命超過(guò)200A·h/L時(shí)，電解液也就老舊了。經(jīng)驗(yàn)證明：生產(chǎn)五萬(wàn)多只表殼時(shí)，180L的槽液就需要調(diào)配。

 ③. 拋光中溶液的變化

  a. 磷酸與硫酸的變化。隨著電解拋光表殼數(shù)量的增多，槽中磷酸和硫酸的含量直線下降。

  b. 由于表殼含有鉻，故槽中Cr³⁺與Cr⁶⁺含量相應(yīng)增加，但Cr⁶⁺增加較Cr³⁺為快；故在生產(chǎn)中隨時(shí)加入明膠使Cr⁶⁺還原，以維持槽液的正常生產(chǎn)。同時(shí)，槽中鐵（Fe³⁺)含量相應(yīng)增加。

  c. 調(diào)配。采用1/3的老舊溶液和2/3的新配溶液相混合，可調(diào)配得到最佳拋光質(zhì)量。

5. 金屬的拋除量

  測(cè)定方法。把表殼和后蓋沿中心線對(duì)切，取其半塊，切口處研磨平整，清洗干凈，固定在方鐵塊上，切口處朝上，用萬(wàn)能工具顯微鏡測(cè)量其螺紋內(nèi)徑，外徑在電拋光前后金屬去除量的變化，前后相減即為金屬的拋除量。

  在幾次重復(fù)實(shí)驗(yàn)中，表殼螺紋內(nèi)徑的金屬拋除量每分鐘約為0.01mm,外徑為0.002mm,表殼電解4min,后蓋為2min,總電解時(shí)間為6min,總金屬拋除量為0.05~0.07mm,在配合公差范圍之內(nèi)進(jìn)行放大照相，齒形在電解拋光前后基本無(wú)變化。

 6. 電解拋光的疵病及消除方法。見(jiàn)表3-4 。

配方 6

  本配方的優(yōu)點(diǎn)是一反常規(guī)，含有多量硫酸與少量磷酸，并含有大量甘油作為添加劑，以彌補(bǔ)磷酸的量少不足而帶來(lái)的影響，并加入少量鉻酐，只在配制時(shí)加入，以后不需再加，這對(duì)廢水處理也有利。而不銹鋼中鉻在拋光過(guò)程中不斷補(bǔ)充到電解液中，可彌補(bǔ)鉻的含量。而被溶解下來(lái)的其他成分如鐵、銅等金屬與磷酸生成難溶的磷酸鹽沉淀，而使電解液有自凈化作用，只需定時(shí)每半月或1個(gè)月，清除槽底的沉淀，和刷洗或敲擊除去在陰極上電沉積的金屬雜質(zhì)，可不必報(bào)廢或更換部分拋光液，再按比例適量補(bǔ)加磷酸、硫酸、甘油，以補(bǔ)充槽液的不足即可使拋光液恢復(fù)拋光能力。這是開(kāi)封路云鶴提出的具有獨(dú)創(chuàng)性的舉措。

 1. 拋光液的調(diào)整

  如果槽液中因硫酸較高，吸水性較強(qiáng)，槽液相對(duì)密度低于1.4時(shí)（用比重計(jì)測(cè)出），此時(shí)應(yīng)加熱槽液至近100℃,蒸發(fā)濃縮法除去部分水分，使槽液體積短缺，然后按硫酸：磷酸＝8:1(體積比）加入槽內(nèi)，使溶液相對(duì)密度提升到1.4~1.5范圍內(nèi)，不需化驗(yàn)，調(diào)好溫度和電流密度即可試拋光，如果還顯粗糙不光亮，可適量加入甘油，表面立即可拋至光亮細(xì)致，且不發(fā)生過(guò)腐蝕。

 2. 對(duì)拋光槽的要求

  由于槽液中含有多量的甘油，在電拋光過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫。為防止泡沫溢出槽外，故電拋光槽的高度應(yīng)比液面高300~400mm,在調(diào)整槽液面時(shí)應(yīng)留有足夠的空間。

 3. 電焊或熱處理零件的兩步拋光法工藝流程

  對(duì)于有焊渣或氧化皮厚的電焊或熱處理零件的拋光，不必事先酸洗除黑皮，而本槽液的硫酸含量較高，可采取兩步拋光法工藝：第一步，零件進(jìn)入槽拋光2~3min后取出，將已疏松了的焊渣及厚氧化皮用金屬絲刷刷除，牢固的可敲去，水洗凈后瀝去水后再進(jìn)行第二步進(jìn)槽拋光3~5min即可拋光亮。

 4. 溫度

  低于60℃時(shí)拋光速率較慢。當(dāng)溫度高于100℃時(shí)，拋出的表面有一層霧狀膜，但只需在3%的硝酸溶液中浸一下即可除去，并能保持光亮。采用鉛襯里的鋼板套槽比較理想，可以在夾套里用蒸汽進(jìn)行加熱，又可利用流動(dòng)冷水冷卻降溫。這比全塑料板焊接的塑料槽適用，因?yàn)镻VC塑料板只能在70℃以下的溫度時(shí)才能不變形的工作。

 5. 甘油

  甘油能與磷酸生成絡(luò)合物［C₃H₅(OH)₂PO₄],并能與金屬離子形成衍生物，在陽(yáng)極表面形成一層更牢固的阻化膜，阻滯陽(yáng)板溶解，從而使拋光表面非常細(xì)致光亮，同時(shí)，甘油還能防止不銹鋼在電解液中發(fā)生化學(xué)腐蝕，所以當(dāng)甘油含量低時(shí)，拋光表面雖然光亮，但有腐蝕粗糙之處；此時(shí)對(duì)甘油稍加提高，即可克服粗糙，使光亮表面細(xì)致。但甘油含量不必過(guò)高，應(yīng)少量調(diào)整，因甘油太多會(huì)產(chǎn)生過(guò)多泡沫，影響操作。

配方 7

  朱琳娣、諸立平（杭州張小泉剪刀廠）對(duì)剪刀所采用的馬氏體不銹鋼的拋光進(jìn)行了研究。由于剪刀所用的不銹鋼為馬氏體不銹鋼，其最大特點(diǎn)是含鉻12%~14%,而含鎳為零，含碳量為0.25%~0.35%(3Cr13)或0.35%~0.45%（4Cr13),為了保持有良好的剪切力，要求材料要冷作硬化過(guò)。一般地說(shuō)，適用于奧氏體不銹鋼的電拋光液，并不一定適用于馬氏體不銹鋼的電拋光，他們通過(guò)對(duì)4Cr13不銹鋼的電化學(xué)拋光，在一定配比的硫酸、磷酸、鉻酐的水溶液中，具有良好的拋光效果。對(duì)溫度、相對(duì)濃度、電流密度、極間距、極板面積等作了一系列探索，取得了時(shí)間短、效率高、操作方便的可行方法。經(jīng)過(guò)拋光后的制件，其機(jī)械拋光后的絲路基本平整。整個(gè)制件顯得豐滿厚實(shí)，具有強(qiáng)烈的光澤和高度的光潔度。

 1. 3Cr13、4Cr13不銹鋼制品電化學(xué)拋光工藝流程：

   上掛→電解除油（常規(guī)堿性化學(xué)除油液，55~60℃,DA2~5A/d㎡,1~2min)→熱水洗→冷水洗→酸洗［硫酸10%~15%(體積分?jǐn)?shù)）室溫，30~50s,]→冷水洗→甩干→電化學(xué)拋光（配方7)→二次水洗→鈍化（重鉻酸鉀15g/L,氫氧化鈉3g/L,pH=6.5~7.5,溫度60~80℃,時(shí)間3min)→流動(dòng)冷水洗→熱水洗→干燥→下掛。

 2. 攪拌

  攪拌方式為陰極移動(dòng)，能使溶液互相擴(kuò)散和對(duì)流，溫度保持均勻，減小溶液濃差，避免陰暗面，增強(qiáng)電拋光效果。

3. 電拋光液老化

 經(jīng)過(guò)分析，電拋光溶液雜質(zhì)達(dá)到鐵60g/L,三價(jià)鉻20~25g/L,不論如何調(diào)整電流和溫度，對(duì)拋光均無(wú)濟(jì)于事，表明溶液已老化，溶液需部分更換予以更新。

4. 溶液控制

 電拋光溶液的密度要控制在1.72g/cm³,在操作中，要控制使零件不帶水入槽，在使用磷酸時(shí)，要求其相對(duì)密度達(dá)到d=1.83,接近100%的磷酸含量。不得使用含水分高的磷酸，否則在使用前要采用蒸濃措施。

配方 8

  本配方適用于馬氏體不銹鋼電化學(xué)拋光。方剛系統(tǒng)地總結(jié)了醫(yī)療用具、食品工業(yè)用具、餐具、廚房用具等特殊用途的不銹鋼電化學(xué)拋光及鈍化技術(shù)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，批量生產(chǎn)及成品各項(xiàng)性能指標(biāo)的檢測(cè)，此工藝已得到成功使用。

1. 鈍化

 電化學(xué)拋光后會(huì)在其表面形成一層酸性的膜，干燥后這一層膜會(huì)留在其表面上，過(guò)一段時(shí)間后，在空氣中發(fā)生氧化而導(dǎo)致腐蝕，膜上還會(huì)附著一些對(duì)人體有害的物質(zhì)，從而影響表面狀況和相應(yīng)的使用性能。鈍化工藝為硝酸（d=1.42)18%~23%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)），鉻酐1.5%~2.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)），水75.5%~80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在室溫時(shí)鈍化40~50min,或35~38℃為20~25min,或50℃時(shí)為10~15min。

2. 電化學(xué)拋光發(fā)生故障。見(jiàn)表3-5.

配方 9

 1. 磷酸

 含量為600mL/L。是保證拋光液正常進(jìn)行的主要成分。含量過(guò)高時(shí)，槽液電阻增大，黏度提高，導(dǎo)致所需電壓較高，使整平速率遲緩。磷酸含量過(guò)低，活化傾向大，鈍化傾向小，導(dǎo)致不銹鋼表面不均勻腐蝕。

 2. 硫酸

 是活化劑，硫酸含量過(guò)多，活化傾向太大，易使拋光表面出現(xiàn)過(guò)腐蝕，呈現(xiàn)均勻的密集麻點(diǎn)，硫酸過(guò)低時(shí)，出現(xiàn)嚴(yán)重的不均腐蝕。

3. 丙三醇（甘油）

  能起到良好的緩蝕作用。在較高的溫度下，單純的磷酸也能腐蝕不銹鋼，但磷酸與丙三醇結(jié)合，能形成C3H5(OH)3PO4絡(luò)合物，絡(luò)合物與金屬衍生物形成磷酸鹽膜，防止電解液對(duì)不銹鋼在不通電下的磨蝕，有緩蝕的作用。

 4. 糖精

 糖精在陰過(guò)程中，能為金屬表面吸附，有助于被拋光表面的光亮作用。在陽(yáng)極過(guò)程中，在不規(guī)則的表面形成一層吸附薄膜，成為表面隔離物，當(dāng)不通電時(shí)，薄膜防止不銹鋼表面受電解液浸蝕，當(dāng)通電后，電力線的分布表現(xiàn)為凸起部分比凹入部位要大得多，因此，電力線首先在凸起部位上擊穿隔離薄膜而開(kāi)始溶解，在凹入處被有效的保護(hù)，以致達(dá)到選擇性溶解，呈現(xiàn)平滑光亮表面。

5. 電流密度

 電化學(xué)拋光通常是在高電流密度下進(jìn)行的。在電流密度低時(shí)，金屬處于活化狀態(tài)，被拋光表面發(fā)生浸蝕，陽(yáng)極溶解產(chǎn)物少，化學(xué)溶解比電化學(xué)溶解占優(yōu)勢(shì)，以致光潔度差。當(dāng)電流密度超過(guò)合適的數(shù)值后，會(huì)發(fā)生劇烈的氧氣析出，金屬表面發(fā)生過(guò)熱和過(guò)腐蝕，引起劇烈的不規(guī)則溶解，增大了電能的消耗。由于陽(yáng)極被拋光物的迅速溶解，致使靠近陽(yáng)極的溶液濃度提高，電阻增大，故電流密度不能超過(guò)合適的數(shù)值。

6. 溫度

 適當(dāng)?shù)母邷囟?，?huì)使整平過(guò)程加速，電流效率提高，從而提高了表面光潔度和光亮度。溫度過(guò)低，會(huì)使電解液黏度提高，導(dǎo)致陽(yáng)極溶解產(chǎn)物從金屬表面向整個(gè)電解液的擴(kuò)散和溶液向陽(yáng)極的補(bǔ)充更加困難。但溫度過(guò)高會(huì)使被溶解的金屬量不斷增加，槽內(nèi)產(chǎn)生蒸氣和氣體，把電解液從金屬表面擠開(kāi)，反而降低了金屬的溶解速率。溫度過(guò)高使電解液附近的黏度降低，從而加速溶解產(chǎn)物向外擴(kuò)散，又導(dǎo)致溶解速率的加速，影響產(chǎn)品表面光潔度。

7. 時(shí)間

 延長(zhǎng)拋光時(shí)間，超過(guò)達(dá)到一定的表面光亮度所需時(shí)間的上限，不僅不能進(jìn)一步提高表面光亮度，反而會(huì)損壞表面光亮度，并使零件尺寸變小。故在拋光過(guò)程中，要仔細(xì)觀察并確定最佳的達(dá)到最好光亮度的時(shí)間。

配方 10

1. 磷酸

  在陽(yáng)極區(qū)制品表面上生成稠性黏膜，有利于增進(jìn)拋光效果，對(duì)不銹鋼表面的整平精飾有極大的影響。其含量偏低時(shí)，溶液相對(duì)密度小，黏度低，離子擴(kuò)散速率大，金屬溶解加快，不利于拋光效果。若含量過(guò)高，密度增大，黏度高，使拋光緩慢，且成本增加。

2. 硫酸

  硫酸與磷酸一起形成陽(yáng)極黏稠薄膜，有利于表面拋光。硫酸有助于提高溶液的電導(dǎo)率，降低電阻，從而降低槽壓，節(jié)約電能。有利于改善分散能力和提高陽(yáng)極電流效率。若硫酸含量過(guò)高，將使鉻酐（CrO₃)磺化，生成鉻酐磺化物（CrO₃·SO₃)沉淀，會(huì)降低表面光潔度，縮短電解拋光溶液的使用壽命。

3. 鉻酐

  它是強(qiáng)氧化劑，使表面形成鈍化膜，避免表面腐蝕，有利于獲得光潔表面。

4. 金屬雜質(zhì)

 雜質(zhì)來(lái)自不銹鋼表面溶解下來(lái)的鐵、鎳和鉻。雜質(zhì)含量過(guò)多，對(duì)拋光質(zhì)量有不利影響，俗稱(chēng)為電拋光溶液老化，其中鐵（Fe³⁺)含量不宜超過(guò)50g/L,三價(jià)鉻（Cr³⁺)含量不宜超過(guò)15g/L.雜質(zhì)的積累除在陰極上有部分析出外，要靠更換電解液加以降低。

11.  配方11~13

  配方11、12、13中不使用磷酸、硝酸的較環(huán)保的組成，廢水處理較方便，拋光效果尚可。