用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂和配制方法以及抛光方法

摘要

一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂和配制方法以及抛光方法。其特点是将氟化氢铵13g/L～20g/L，硝酸85mL/L～110mL/L，磷酸110mL/L～130mL/L，盐酸140mL/L～160mL/L，氯化钠20g/L～30g/L,双氧水85mL/L～95mL/L，复合添加剂25mL/L～40mL/L，加入水中配制而成，复合添加剂含六次甲基四胺4g/L～6g/L、聚乙二醇10g/L～15g/L、尿素10g/L～12g/L、磺基水杨酸5g/L～7g/L、OP乳化剂4g/L～8g/L。其优点是提高不锈钢工件表面平整度、光泽度，无需消耗大量电能，且无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求降低。

说明书

技术领域

 本发明是涉及采用多种化学物质共同组成的对不锈钢产品表面进行抛光的混合型溶液，特别是涉及一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂和配制方法以及抛光方法。

背景技术

不锈钢属于较难抛光的金属，平时经常用到的抛光方法有机械抛光和电化学抛光。目前，大多数工厂现有的电化学抛光由于能耗原因无法进行大批量生产，同时伴随着不锈钢产品的外观复杂化，电化学抛光为带盲孔的零件进行抛光处理时，由于内孔表面为低电流密度区，无法在其内表面取得满意的抛光效果。机械抛光一般污染较大，对工作人员数量要求较多，电化学抛光虽然效果不错，但需要制作特殊夹具，对于形状复杂的零件，由于电力线分布不均匀，容易出现内外抛光效果不同，存在阴阳面的情况，受电力线影响较大，而且能耗较高，若不用带污染性抛光液成份，如铬酐（剧毒化学品），抛光效果往往比较差。

发明内容

本发明的目的就是提供一种无需通电提供电流作用就能对不锈钢表面进行化学抛光的用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂和配制方法以及抛光方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂，将氟化氢铵（NH4HF2）13g/L～20g/L，硝酸(HNO3)85mL/L～110mL/L，磷酸(H3PO4)110mL/L～130mL/L，盐酸（HCl）140mL/L～160mL/L，氯化钠（NaCl）20g/L～30g/L,双氧水（H2O2）85mL/L～95mL/L，复合添加剂25mL/L～40mL/L，加入适量水中配制而成；

所述的复合添加剂每升溶液的主要成份如下：将六次甲基四胺4g/L～6g/L、聚乙二醇10 g/L～15g/L、尿素10 g/L～12g/L、磺基水杨酸5g/L～7g/L、OP乳化剂4 g/L～8g/L，加入适量水中配制而成；

所述的六次甲基四胺、聚乙二醇、尿素、磺基水杨酸、OP乳化剂的等级为AP级或者AP以上级。

采用上述技术方案，本发明可配制成至少以下三种配方：

配方一：

每升溶液的主要成份比例如下：将氟化氢铵（NH4HF2）13g/L～15g/L，硝酸(HNO3)85mL/L～95mL/L，磷酸(H3PO4)110mL/L～120mL/L，盐酸（HCl）140mL/L～150mL/L，氯化钠（NaCl）20g/L～24g/L,双氧水（H2O2）85mL/L～90mL/L，复合添加剂25mL/L～30mL/L，加入适量水中配制而成。

配方二：

每升溶液的主要成份比例如下：将氟化氢铵（NH4HF2）15g/L～18g/L，硝酸(HNO3)95mL/L～100mL/L，磷酸(H3PO4)120mL/L～130mL/L，盐酸（HCl）150mL/L～160mL/L，氯化钠（NaCl）24g/L～27g/L,双氧水（H2O2）90mL/L～95mL/L，复合添加剂30mL/L～35mL/L，加入适量水中配制而成。

配方三：

每升溶液的主要成份比例如下：将氟化氢铵（NH4HF2）18g/L～20g/L，硝酸(HNO3)100mL/L～110mL/L，磷酸(H3PO4)120mL/L～130mL/L，盐酸（HCl）150mL/L～160mL/L，氯化钠（NaCl）27g/L～30g/L,双氧水（H2O2）90mL/L～95mL/L，复合添加剂35mL/L～40mL/L，加入适量水中配制而成。

一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂的配制方法，包括步骤：

（1）氟化氢铵（NH4HF2）溶解步骤：取2/3－1/2升的蒸馏水，按氟化氢铵（NH4HF2）13g/L～15g/L的量称取氟化氢铵，倒入抛光槽中，搅拌直至药品溶解，

（2）三酸混合步骤：在步骤（1）得到的溶液中按硝酸(HNO3) 85mL/L～95mL/L，磷酸(H3PO4) 110mL/L～120mL/L，盐酸（HCl）140mL/L～150mL/L的量缓慢倒入，搅拌均匀成三酸混合液；

（3）基本溶液配制步骤：

向配制好的三酸混合液按氯化钠（NaCl）20g/L～24g/L的量称取氯化钠，倒入三酸混合液中，搅拌直至药品溶解；再按双氧水（H2O2）85mL/L～90mL/L的量称取双氧水，倒入混合液中，然后加蒸馏水至1升刻度线位置，搅拌将溶液混合均匀制成基本溶液；

（4）复合添加剂配制步骤：向2/3－1/2升的蒸馏水按六次甲基四胺4g/L～6g/L、聚乙二醇10 g/L～15g/L、尿素10 g/L～12g/L、磺基水杨酸5g/L～7g/L、OP乳化剂4 g/L～8g/L的量加入蒸馏水中，然后加蒸馏水至1升刻度线位置，搅拌均匀制成复合添加剂；

（5）添加复合添加剂步骤：将配制好的复合添加剂按25mL/L～30mL/L的量称取复合添加剂，倒入配制好的基本溶液中，搅拌将溶液混合均匀。

一种采用上述化学抛光剂进行抛光的方法，包括将不锈钢工件进行脱脂、清洗、抛光步骤，所述的抛光步骤为：将不锈钢工件浸入温度为（40～55）℃的抛光槽内的抛光液中30秒～12分钟。

更具体的技术方案还包括钝化步骤：将从抛光槽内取出清洗干净的不锈钢工件浸入体积比为30%-50%硝酸溶液中钝化（10-20）秒。

进一步的：对工件尺寸要求抛光达到装配精度的，所述抛光步骤中的抛光时间控制在（30-60）秒。

本发明的优点是：

1、不需要消耗大量的电能就可以获得不锈钢抛光效果，单位产品抛光成本低，原材料直接按量配制，减少中间商的差价问题，自己可自行配制生产；

2、可以获得接近电化学抛光的表面抛光质量；

3、无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求降低，对环境做到环保生产。

附图说明

附图用于解释本发明。

图1是本发明时间对抛光质量的影响的关系曲线图。

具体实施方式

本实施例是以配制1升的抛光剂对本发明进行详细说明。

一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂，每升溶液的主要成分比例如下：将氟化氢铵（NH4HF2）13g/L～20g/L，硝酸(HNO3)85mL/L～110mL/L，磷酸(H3PO4)110mL/L～130mL/L，盐酸（HCl）140mL/L～160mL/L，氯化钠（NaCl）20g/L～30g/L,双氧水（H2O2）85mL/L～95mL/L，复合添加剂25mL/L～40mL/L，加入适量水中配制而成；

所述的复合添加剂每升溶液的主要成份如下：将六次甲基四胺4g/L～6g/L、聚乙二醇10 g/L～15g/L、尿素10 g/L～12g/L、磺基水杨酸5g/L～7g/L、OP乳化剂4 g/L～8g/L，加入适量水中配制而成。

上述复合添加剂中各成份的纯度等级为AP级或者以上的等级。

抛光剂主要成份和复合添加剂可组成3个配方：

使用范围：配方1：适用于抛光配合精度较高的零件，如销子、轴等配合公差小于30μm的零件；配方2：适用于抛光配合精度不高的零件，如配合公差大于30μm的带孔零件；配方3：适用于对无配合要求的工件进行快速抛光。配方1、2、3不适用于铸钢件的抛光。

一种用于不锈钢产品表面抛光的化学抛光剂的主要配制方法包括如下步骤：

1、    在清洁的不锈钢抛光槽中加入2/3容积的蒸馏水，按氟化氢铵（NH4HF2）13g/L的量称取氟化氢铵，倒入抛光槽中，用搅拌棒搅拌直至药品溶解；

2、    沿抛光槽边缘缓慢倒入所需硝酸、磷酸、盐酸的量，按硝酸(HNO3)90mL/L，磷酸(H3PO4)120mL/L，盐酸（HCl）145mL/L的量添加，添加时需要同时搅拌，防止溶液散热不均匀导致溶液爆沸飞溅；

3、    按氯化钠（NaCl）20g/L的量称取氯化钠，倒入抛光槽中，用搅拌棒搅拌直至药品溶解；

4、    按双氧水（H2O2）85mL/L的量称取双氧水，倒入抛光槽中，用搅拌棒搅拌将溶液混合均匀；

5、    按复合添加剂25mL/L的量称取复合添加剂，倒入抛光槽中，用搅拌棒搅拌将溶液混合均匀。

6、    添加蒸馏水至要求的容积刻度线位置，搅拌溶液混合均匀后，可以得到规定浓度的化学抛光液。

将6种药品混合均匀后，产品为淡黄色或无色透明的化学抛光液，其溶液密度为1.1 g/mL ～1.35g/mL，pH值小于3.5，有轻微刺激性气味，抛光效率大于1㎡/L。

采用上述化学抛光剂进行抛光的方法主要包括以下步骤：

1、将不锈钢工件脱脂除油；

2、自来水洗净不锈钢工件；

3、将化学抛光槽槽液用不锈钢加热管或氟塑料加热管加温至（40～55）℃；

4、将不锈钢工件浸入抛光槽液30秒～12分钟，抛光时间视工件尺寸要求精度确定，尺寸要求高的，如抛光要求达到装配精度的，可抛光（30-60）秒，一般工件抛光时间控制为6分钟～12分钟；本发明的化学抛光剂理论抛光速度（1～4）μm /10S，抛光效率大于1㎡/L，每抛光1平方米表面积的不锈钢工件，依据不锈钢抛光后表面光亮度确定补加（0.6～1）升的抛光液；

5、将不锈钢工件取出用自来水冲洗干净；

6、将不锈钢工件浸入30%-50%硝酸溶液中钝化（10-20）秒，钝化步骤在常温下进行；

7、用自来水冲洗干净工件；

8、烘干工件，温度（60～80）℃，时间（5～10）分钟。

采用本发明对不锈钢工件进行抛光后，光亮度可达到3级～4级。

以下数据为配置好的抛光剂在不同抛光时间时，对无配合精度要求的板状工件（表面粗糙度6 .4）进行抛光的抛光效果：

表1  时间对抛光质量的影响

抛光表面质量时间（min）白色氧化膜，无光亮度2光亮度较好，能看出倒影轮廓4表面光亮，较清晰的看出倒影轮廓6表面光亮，较清晰的看出倒影轮廓8表面光亮，较清晰的看出倒影轮廓10表面光亮，较清晰的看出倒影轮廓12光亮度较好，能看出倒影轮廓14光亮度较好，能看出倒影轮廓，有小麻点16