化学抛光缺陷及对策
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铝合金化学抛光三酸配方和优劣在我国传统的铝合金化学抛光溶液中,应用较为广泛的是磷酸-硫酸-硝酸化学抛光液。
根据其磷酸相对含量的不同,可分为甲类(磷酸相对含量较低)和乙类(磷酸相对含量较高)。
其三酸抛光液成分和抛光温度如下。
长期的工业生产发现,三酸基本可以满足产品要求,但是也有些致命缺陷,如产生黄烟(毒性气体,污染环境),达不到环保要求。
因此,我总结罗列了一些缺陷特点。
1、氧化严重失光,质量大打折扣。
三酸抛光,一般都能形成镜面,一经阳极氧化,光泽大打折扣。
2、硝酸分解太快,大量黄烟污染严重,处理成本昂贵。
硝酸为强氧化剂,在高温条件下,遇到铝这种还原性很强的金属,分解速度之快令人难以想象:大量黄烟象着火一样瞬间溢出,抽风都困难,彻底吸收更难!此外,硝酸浓度的上下波动,势必造成抛光铝合金表面亮暗交替,成品率低。
3、不能起砂、去机械纹。
铝合金成型过程中,表面有许多机械纹,经三酸抛光处理后,纹路更加明显,严重影响铝合金外观质量。
除了用效率较低的机械方法(如喷砂,机抛)等进行预处理外,近几十年来,没有开发出用化学方法进行去纹和起砂配套处理、然后再行抛光的成熟技术,制约了抛光技术的推广。
4、滴流时间太短、药剂消耗太大、成品率太低。
因此,尽管抛光工艺如此简捷,但成本却是所有氧化前处理技术之最!高达6000-8000元/吨材。
铝合金离开抛光液后,在空中滴流时间一般不得超过30秒,否则会出现流痕,产生废品。
抛光材的流痕问题,是困扰铝加工行业的世界难题。
如此短的滴流时间,势必造成两大严重后果:其一是药剂消耗太大,竟然高达400-600kg/吨材,还要为如此高的废酸处理增加约800Kg片碱处理废水!其二是成品率太低,一般不到70%,大部分废品是由于流痕或花材造成,进一步增加了生产成本。
目前一般使用的方法是用化学抛光去冲孔剂添加剂用于抛光原液中,以此解决流痕问题。
随着研究的深入,市面上已经有很多厂家在使用无烟两酸化学抛光高光光亮剂,主要是磷酸和硫酸组成,不会产生黄烟,能满足环保要求。
铜及铜合金化学抛光工艺的改进铜及铜合金化学抛光工艺的改进摘要:由于铜及铜合金的表面比较脆,加工困难,所以应用较多的方法是用化学抛光来改善表面质量。
本文介绍了铜及铜合金化学抛光的原理、工艺及改进方法。
关键词:铜,铜合金,化学抛光,改进1. 绪论近年来,铜及铜合金被广泛应用于汽车、航空、科技、医疗、家电等各个领域,其主要原因在于铜及铜合金具有良好的导电性、抗腐蚀性、易加工以及低成本等特点。
然而,由于铜及铜合金的表面比较脆,加工困难,所以应用较多的方法是用化学抛光来改善表面质量。
本文的主要内容是介绍铜及铜合金化学抛光的原理、工艺及改进方法。
2. 化学抛光工艺化学抛光是一种改善金属表面外观的技术,它的工艺可以分为三个阶段:一是化学溶剂去除金属表面的污渍;二是用一种中和剂对铜及铜合金表面进行处理;三是用腐蚀性溶液和钢丝布进行化学抛光。
在这一工艺过程中,主要关注的重点是表面净化、腐蚀剂的选择和抛光参数的调整。
一般来说,化学抛光因处理温度和抛光深度的不同而有些不同。
如果温度偏低,则铜及铜合金表面处理时会很不稳定,结果会有明显的表面不平或污渍等缺陷;如果温度偏高,则会使表面处理较柔和,出现较少的缺陷,但是会使抛光表面失去光泽。
此外,抛光深度也会影响表面质量,如果抛光深度过大,则会使表面损坏;如果抛光深度不够,则会使表面的光泽度和表面粗糙度增加。
3. 改进技术为了提高铜及铜合金的表面质量,采用不同的改进技术是必要的,其中一些是:(1)改善清洗工艺。
在化学抛光之前,铜及铜合金表面的污渍必须被清洗净。
为了改进清洗工艺,应使用更有效的清洗剂,如碱性清洗剂、有机溶剂清洗剂或磷酸盐清洗剂。
(2)选择腐蚀性溶液。
不同物料的表面处理看到不同结果,所以必须选择合适的腐蚀性溶液来改善抛光表面的质量。
(3)改变参数。
为了提高抛光表面的光泽,必须更改抛光参数,如抛光时间、温度和抛光深度。
4. 结论铜及铜合金的表面质量往往是影响其加工效果的重要因素。
机械抛光、化学抛光和电解抛光的定义及优缺点机械抛光定义机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。
机械抛光是模具抛光的主要方法。
优缺点机械抛光缺点是劳动强度大,污染严重,而且复杂零件无法加工,而且其光泽不能一致,光泽保持时间不长,发闷、生锈。
其优点是加工后零件的整平性好,光亮度高。
化学抛光定义化学抛光是靠化学试剂的化学浸蚀作用对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕、浸蚀整平的一种方法。
化学抛光可作为电镀预处理工序,也可在抛光后辅助以必要的防护措施直接使用。
优缺点化学抛光缺点是光亮度差,有气体溢出,需要通风设备,加温困难。
抛光液容易失效,溶液消耗快。
抛光结果不是太佳,试样的棱角易受蚀损,抛光面易出现微小波纹起伏,高倍观察时受到影响。
其优点是加工设备投资少,复杂件能抛,速度快,效率高,防腐性好。
电解抛光定义以金属工件为阳极,在适宜的电解液中进行电解,有选择地除去其粗糙面,提高表面光洁程度的技术,又称电解抛光。
电抛光可增加不锈钢的耐腐蚀性,减少电气接触点的电阻,制备金相磨片,提高照明灯具的反光性能,提高各种量具的精度,美化金属日用品和工艺品等,适用于钢铁、铝、铜、镍及各种合金的抛光。
优缺点其缺点是1:电解抛光的质量与电解液以及电流与电压的规范有关。
要摸索不同的抛光参数,而影响电解抛光的参数较多,不易找到正确的电解抛光参数。
2:对于铸铁及夹杂物等试样,较难获得良好的结果。
3:电解液组成复杂,使用时需要注意安全操作。
其优点是1:内外色泽一致,光泽持久光无法抛到的凹处平。
2:生产效率高,成本。
可大批量制备样品3:增加工件表面抗腐蚀性,可适用于所有不锈钢材质。
电解抛光中的常见问题及解决方法1.电解抛光后,表面为什么会发现似未抛光的斑点或小块?抛光前除油不彻底,表面尚附有油迹。
选用“QX0116不锈钢除油剂”,1:(15-20)溶解后使用,10~40℃条件下浸泡10~20分钟,如除油剂已长时间使用应考虑更换新槽液。
2.抛光过后表面局部为什么有灰黑色斑块存在?可能氧化皮未彻底除干净,局部尚存在氧化皮。
加大清除工件表面氧化皮力度。
可以考虑选择专用酸洗液来除氧化皮。
3.抛光后工件棱角处及尖端过腐蚀是什么原因引起的?棱角、尖端的部位电流过大,或电解液温度过高,抛光时间过长,导致过度溶解。
调整电流密度或溶液温度,或缩短时间。
检查电极位置,在棱角处设置屏蔽等。
4.为什么工件抛光后不光亮并呈灰暗色?如果工艺指标都对的情况下,可能是电化学抛光溶液已老化不起作用,或作用不明显。
检查电解抛光液是否使用时间过长,质量下降,或溶液成分比例失调,然后做相应调整。
5.工件抛光后表面有白色的条纹是怎么回事?溶液相对密度太大,液体太稠,相对密度大于1.8。
增大抛光液的搅拌程度,如果电解液相对密度太大,适当的添加些新鲜抛光液或适当量水稀释至比重为1.77左右。
6.为什么抛光后表面有阴阳面,及局部无光泽的现象?工件放置的位置没有与阴极对正,或工件互相有屏蔽。
将工件进行适当的调整,使工件与阴极的位置适当,使电力分布合理。
7.抛光后工件表面平整光洁,但有些点或块不够光亮,或出现垂直状不亮条纹,一般是什么原因引起的?可能是抛光后期工件表面上产生的气泡未能及时脱离并附在表面或表面有气流线路。
提高电流密度,使析气量加大以便气泡脱附,或提高溶液的搅拌速度,增加溶液的流动。
8.零件和挂具接触点无光泽并有褐色斑点,表面其余部分都光亮是什么原因?可能是零件与挂具的接触不良,造成电流分布不均,或零件与挂具接触点少。
擦亮挂具接触点,使导电良好,或增大零件与挂具的接触点面积。
9.同一槽抛光的零件有的光亮,有的不亮,或者局部不亮。
电解抛光不成功的原因
电解抛光不成功的原因可能有以下几点:
1. 材料问题:材料的成分、纯度和组织结构对电解抛光效果有很大影响。
如果材料中含有大量杂质或组织结构不均匀,可能会导致抛光效果不佳。
2. 电解液的问题:电解液的组成、浓度和温度等都会影响抛光效果。
如果电解液不合适或者使用不当,也可能导致抛光失败。
3. 抛光参数的问题:如电流密度、抛光时间、搅拌速度等参数设置不合理,也会影响抛光效果。
4. 设备问题:设备的性能、操作方法等也会对抛光效果产生影响。
改进措施如下:
1. 对于材料问题,可以尝试更换更合适的材料或者对材料进行预处理,以改善其抛光性能。
2. 对于电解液的问题,需要根据具体情况调整电解液的配方和使用条件,比如增加或减少某些成分,改变电解液的浓度和温度等。
3. 对于抛光参数的问题,可以通过实验来优化各参数,找到最佳的抛光条件。
4. 对于设备问题,可以检查和维护设备,确保其正常运行。
同时,也可以考虑升级设备,提高抛光效率和质量。
金属钨化学机械研磨清洗缺陷研究及解决方法金属钨化学机械研磨清洗是钨表面处理的一种新技术,可以改善钨表面的质量。
它提供了一种新的、有效的方法来清除表面的污渍、污垢和污秽,恢复表面光洁度。
本文将研究钨表面处理中存在的缺陷,以及采用金属钨化学机械研磨清洗技术对其进行解决的方法。
一、钨表面处理中存在的缺陷钨表面处理中存在的缺陷主要有以下几类:1、表面开裂:钨表面处理过程中,由于钨的特殊性质,可能会造成表面开裂、折断、压痕等一系列问题。
2、粗糙度:由于钨表面处理时采用的磨具、磨料等有限,容易造成表面粗糙度较高。
3、浮层:钨表面处理中,由于处理液长期暴露在空气中,可能会造成浮层形成,影响表面质量。
4、表面污渍:钨表面处理过程中,污渍会从外界进入,造成表面污渍,影响表面质量。
二、采用金属钨化学机械研磨清洗技术的优势1、可以消除表面的污渍、污垢和污秽,恢复表面光洁度。
2、可以提高表面的粗糙度,同时可以使表面的折射率和反射率得到改善。
3、可以有效的清除钨表面的开裂、折断、压痕等缺陷,恢复表面光洁度。
4、可以提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性,延长表面使用寿命。
三、金属钨化学机械研磨清洗的方法1、清洗:采用碱性溶液进行钨表面清洗,清除表面污渍、污垢和污秽,恢复表面光洁度。
2、研磨:采用机械研磨的方法对钨表面进行抛光,消除表面的折射线、折断、压痕等缺陷,恢复表面光洁度。
3、涂覆:采用涂覆技术,在钨表面涂覆一层保护层,以提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性,延长表面使用寿命。
四、总结经过上述讨论,金属钨化学机械研磨清洗技术可以有效的清除表面的污渍、污垢和污秽,恢复表面光洁度,同时可以清除钨表面的开裂、折断、压痕等缺陷,提高金属钨表面的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性,延长表面使用寿命。
同时,在钨表面处理过程,应避免由于操作不当,表面处理液长期暴露在空气中,从而造成浮层形成,影响表面质量。
金属钨化学机械研磨清洗技术是一种新技术,它为改善钨表面质量提供了有效而可靠的方法,进而可以有效提高钨表面处理的精度和质量,满足客户的需求。
电解抛光不成功的原因标题:电解抛光不成功的原因分析一、引言电解抛光是一种通过电解作用对金属表面进行抛光的工艺,其主要原理是利用电化学反应将工件表面的凸起部分优先溶解,从而达到提高表面光洁度的目的。
然而,在实际操作中,有时会遇到电解抛光效果不佳甚至失败的情况。
本文将对此进行深入探讨,找出可能的原因并提出相应的解决策略。
二、电解抛光不成功的可能原因1. 电解液配方不合适:电解液的成分和浓度直接影响到电解抛光的效果。
如果电解液配方不合适,可能会导致抛光速度过慢或过度腐蚀,从而使抛光效果不理想。
2. 工件材料问题:不同的金属材料需要选择不同的电解液和抛光条件。
如果工件材料与电解液不匹配,可能导致抛光效果不佳。
3. 抛光电流过大或过小:电流大小直接影响电解抛光的速度和效果。
如果电流过大,可能会导致工件过度腐蚀;而电流过小,则可能使抛光效果不明显。
4. 温度过高或过低:电解抛光过程中,温度也是一个重要的影响因素。
如果温度过高或过低,都可能影响电解液的性能,从而影响抛光效果。
5. 工艺参数设置不合理:除了上述因素外,工艺参数(如电压、时间等)的设置也会影响到电解抛光的效果。
三、解决策略1. 根据工件材料选择合适的电解液,并调整其浓度,以保证抛光效果。
2. 对于不适合电解抛光的材料,可以考虑采用其他抛光方法,如机械抛光、化学抛光等。
3. 调整抛光电流,使之在适宜的范围内。
4. 控制好电解抛光过程中的温度,避免过高或过低。
5. 合理设置工艺参数,优化抛光效果。
四、结语电解抛光是一项技术性很强的工作,需要根据实际情况灵活调整各种参数。
只有充分理解电解抛光的原理,才能更好地应对可能出现的问题,提高抛光效果。
希望本文能对你在电解抛光工作中有所帮助。
化学抛光原理、步骤及优缺点介绍化学抛光是一种将金相样品浸入调配的化学抛光液中,借化学药剂的溶解作用而得到的抛光表面的抛光方法。
化学抛光是常见的金相样品抛光方法之一,这种方法操作简便,不需任何仪器设备,只需要选择适当的化学抛光液和掌握最佳的抛光规范,就能快速得到较理想的光洁而无变形层的表面。
基本原理:金属试样表面各组成相的电化学电位不同,形成了许多微电势,在化学溶液中会产生不均匀溶解。
在溶解过程中试样面表层会产生一层氧化膜,试样表面凸出部分由于粘膜薄,金属的溶解扩展速度较慢,抛光后的表面光滑,但形成有小的起伏波形,不能达到十分理想的要求。
在低和中等放大倍数下利用显微镜观察时,这种小的起伏一般在物镜垂直鉴别能力之内,仍能观察到十分清晰的组织。
化学抛光溶液:化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。
一般为混合酸液。
化学抛光溶液由氧化剂和粘滞剂组成。
氧化剂起抛光作用,它们是酸类和过氧化氢。
常用的酸类有:正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸、氢氟酸等等。
粘滞剂用于控制溶液中的扩散和对流速度,使化学抛光过程均匀进行。
化学抛光操作步骤1:试样准备:试样经精磨光后清洗。
2:配置化学抛光溶液。
化学抛光溶液应在烧杯中调配,根据试样材料选择化学抛光液配方,配溶液时应用蒸馏水,药品用化学纯试剂。
某些不易溶于水的药品需要加热溶液才能溶解。
过氧化氢和氢氟酸腐蚀性很强,调配时需注意安全。
化学抛光溶液经使用之后,溶液内金属离子增多,抛光作用减弱,如果发现作用缓慢,气泡减少,应更换新药液。
3:试样用竹夹或者木夹夹住浸入抛光液中,一边搅动并适时取出观察至达到抛光要求后取出。
4:化学抛光结束之后,试样应立即清洗、吹干。
化学抛光的优缺点:1:优点:操作简便、快速,无需专用仪器。
抛光后试样表面无变形层,可抛光经镶嵌后的试样,也可同时抛光试样的纵、横断面。
化学抛光时兼有化学侵蚀作用,因此多数情况下能同时显示组织,抛光结束之后可以观察组织,不需再做侵蚀显示。
有关铝及铝合金材料化学抛光中出现的缺陷及其纠正措施是在生产的发展过程中不断总结完善的。
现以磷酸" 硫酸" 硝酸的化学抛光生产过程中常见的缺陷和纠正措施归纳如下。
(1)光亮度不足。
这是化学抛光中最关心的事情。
光亮度没有达到预期的目标,其原因可从特殊铝材的生产工艺和化学抛光工艺这两方面分析。
有关特殊铝材的生产工艺已经有详细的论述。
建议采用铝纯度99.70%.及其以上级别的铝锭,来生产特殊铝材;铝材加工工艺中质量控制为化学抛光得到高光亮度表面奠定基础,例如铝—镁合金
5056(A199.98Mgl)是用纯度为99.99%的精铝锭生产而成的。
化学抛光后,具有很高的光亮度。
槽液控制中硝酸含量不足,会使表面光亮度不足,其表面可能过多地附着一层铜;硝酸含量太高,铝材表面形成彩虹膜,会使表面模糊或不透明,还引起光亮度不足;化学抛光时间不足,温度不够,搅拌不充分,槽液老化等也会使化学抛光表面光亮度不足。
槽液的相对密度较大,防止铝材浮出抛光槽液的液面,致使上部铝材光亮度不足。
水的影响造成光亮度不足,往往容易被忽视。
最好用干燥的铝材进入化学抛光槽液,杜绝水分的带入。
(2)白色附着物。
该缺陷的形貌为化学抛光后的铝材表面上附着有一层白色的沉积物,且分布不均匀,附着物底部的铝材表面有可能被腐蚀。
通常,该缺陷是因为化学抛光槽液中溶铝量太高所致,如果化学抛光槽液的相对密度在"#$% 以上,可以得到进一步证实。
则需采取措施调整槽液中的溶铝量到正常的范围内。
(3)表面粗糙。
化学抛光后的铝材表面出现粗糙现象。
该缺陷可能是在槽液中硝酸含量过高,酸性浸蚀造成的;若槽液中铜含量也高,则表面粗糙现象将会更严重。
通常,若槽液中硝酸含量过高,化学抛光反应剧烈,有“沸腾”的现象产生。
若硝酸含量正常,铜含量偏高,则水洗后的铝材表面上附着有一层很明显的金属铜的特征颜色。
如果铜的特征颜色很深,则表明槽液中的铜含量偏高,应采取措施调整硝酸与铜的含量达到正常的范围内。
如果添加剂中含铜量高,则应适当少加;如果槽液中的铜来自于含铜铝材的化学抛光,则采取措施添加不含铜的添加剂或调整槽液。
如果铝材内部组织缺陷引起表面粗糙:铸造状态组织,如铸造或压铸的铝工件;铝材晶粒细化不充分及疏松、夹渣等缺陷;加工过程中变形量不充分、松枝状花纹等缺陷造成表面粗糙,则由提高铝材内部质量来完成。
因此,铝材的生产工艺对提高化学抛光的表面质量显得尤为重要。
(4)转移性浸蚀。
该缺陷发生在铝材化学抛光完成后转移到水洗的过程中,主要是由铝材转移迟缓造成的。
对该缺陷进一步的确认,化学抛光后的铝
材表面出现光亮度偏低,并带有一些浅蓝色。
也有可能槽液中硫酸含量偏高协同所致。
铝材从化学抛光槽液中提升出来,那么热的抛光槽液仍在表面起剧烈的反应,硝酸消耗最快;若转移迟缓,甚至水洗过程中搅拌不充分都会出现该缺陷。
因此,铝材化学抛光完成后,应迅速转移到水洗槽中水洗,并充分搅拌水洗干净。
(5)点腐蚀。
该类缺陷通常是在铝材表面上由气体累积,形成气穴,产生点腐蚀;或因硝酸含量偏低或与铜含量偏低一起造成的。
根据具体情况,确因气体累积所致,则应合理装料,增加工件倾斜度,加强搅拌尽快让气体逸出。
夹具应选择正确位置夹紧,不能夹在装饰面上,不宜阻碍气体逸出。
如果铝材表面化学清洗不充分,也会引起点腐蚀。
如果铝材表面已经有浅表腐蚀缺陷或烤干的乳液斑痕,则会加剧该类缺陷的产生。
应事前采取措施消除这样的缺陷并加强铝材的表面质量控制。
如果确认硝酸等含量偏低,则应及时补加到规定的范围内。