电解抛光 _生活百科

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电解抛光【电解抛光】电解抛光是指金属製品在一定组成的溶液中进行特殊的阳极处理，以获得平滑、光亮表面的精饰加工过程。它既可以作製品电镀前的表面準备，也可作镀后表面的精饰，还可作为金属表面独立的精饰加工方法。
基本介绍中文名：电解抛光
外文名：electrolytic polishing
原理：黏膜理论
特点：抛光速度快，效率高等
适用对象：有色金属及其他硬度低的单相合金
学科：冶金学
基本介绍电解抛光系电化学的溶解过程，没有机械力的作用，因而不引起金属的表面变形，避免机械抛光时试样表面产生的变形层，从而真实地显示金相组织。电解抛光对试样磨光程度要求低（一般用800号水砂纸磨平即可），抛光速度快，效率高。电解抛光适用于有色金属及其他硬度低的单相合金，如铝合金、奥氏体不鏽钢、高锰钢等。但电解抛光不适用于化学成分不均匀、显微偏析严重的金属及金属基体的非金属夹杂物的金相试样，用塑胶镶嵌的试样也不宜採用电解抛光，因为电解抛光会造成局部腐蚀严重。电解抛光有专用的自动电解抛光仪，在电解抛光操作时，必须选择合适的电压，控制好电流密度，过低和过高的电压都不能达到正常抛光的目的。电解抛光时间也要掌握好。抛光完成后，将试样从电解液中取出迅速用清水沖洗乾净。电解抛光所用的电解液可在有关手册中查到。较为常用的钢铁材料电解液成分为：过氯酸（质量分数为70%）50 mL，乙醚质量分数为3%的酒精800 mL、水150 mL 。电解抛光时技术参数有：电流密度为3～60 A/cm2，电压为30～50V，使用温度为20～30℃，抛光时间为30～60 s即可。原理电解抛光实际上是利用电化学阳极溶解的原理对金属表面进行抛光的一种方法。

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图1 电解抛光示意图如图1所示，阳极为要进行抛光的工件，阴极为用铅板製成的与工件加工面相似形状的工具电极，与工件形成一定的电解间隙。当电解液中通以直流电时，阳极表面发生电化学溶解，工件表面被一层溶化的阳极金属和电解液所组成的黏膜所覆盖，其粘度很高，电导率很低。工件表面的高低不平，凹入部分的黏膜较厚，电阻较大，而凸起部分的黏膜较薄，电阻较小。因此，凸起部分的电流密度比凹入部分的大，溶解得快，经过一段时间后，就逐渐将不平的金属表面蚀平，从而得到与机械抛光相同的效果。特点电解抛光的效率要比机械加工效率高，而且抛光后表面生成緻密牢固的氧化膜，不会产生加工变质层，也没有残余应力，不受材料限制，生产中常被採用。电解抛光有以下特点：1)小电流、大间隙。2)简单快捷。3)氧化膜起防腐保护作用。4)无加工硬化和残余应力。影响因素影响电解抛光的因素有很多，但主要有以下几点。1．电解液成分根据抛光材料的不同，所採用的电解液成分及密度不同，抛光参数也不相同。2．电流密度电流密度对金属表面整平速度及金属溶解量的影响明显。如加工时间相同，电流密度大时表面整平和金属溶解速度较快，不平处的相对整平率（抛光前后不平高度比值）在同一电量时与电流密度无关。3．金相组织与原始表面电解抛光对金相组织的均匀性十分敏感。金属的金相组织越均匀、细密，其抛光效果越好。如果金属以合金形式存在，则应选择合金成分能均匀溶解的电解液。4．温度及搅拌情况电解液的温度对溶液黏度及阳极薄膜的性能和成分有很大影响，一般温度越高，整平速度越快。当温度从30℃升高至70℃时，金属溶解速度几乎增大了1.5倍。如电流密度为0.5A/cm2时，电解抛光时间为10min，最适宜的温度为100℃，但是为了不使溶液沸腾，一般为70℃左右。电解抛光时应儘量搅拌电解液，这样既能促使电解液的流动，又能保证抛光区域的离子扩散和新电解液的补充，并使电解温度差减小，从而保证最适宜的抛光条件。套用电解抛光能降低零件的表面粗糙度值、控制材料巨观不平度、增加表面光泽、减小摩擦因数，故在很多场合可替代机械抛光，可较大幅度地提高生产率，降低材料、工具、设备、电力等的消耗。电解抛光在轴承、反光罩、切削工具、计量工具、脚踏车零件、纺织机械零件及医疗器械等的加工中有广泛的套用。在实验室研究某些材料的金属表面特性时，如光学性能、磁性能、电化学性能、电极的衍射性能、腐蚀和摩擦性能等，大多採用电解抛光。