電解拋光機(jī)械拋光后陽(yáng)極氧化,往往很難保持拋光后的光澤,這主要是機(jī)械拋光的局部表面壓力不均,陽(yáng)極氧化產(chǎn)生無(wú)光表面,所以機(jī)械拋光不能直接用于光亮陽(yáng)極氧化。 1934年在英國(guó)和美國(guó),幾乎同時(shí)發(fā)明了電解拋光工藝“Brytal”和“Alzak”,在堿性(Brytal工藝)或氟硼酸(Alzak工藝)溶液中陽(yáng)極電解10~20min,得到較高反射率的表面,并在陽(yáng)極氧化后繼續(xù)保持下來(lái)。電解拋光是利用電流的作用,使鋁合金發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在鋁合金表面凸凹不平的部分發(fā)生不同程度的溶解,使鋁件表面產(chǎn)生光滑的鏡面效果。電解拋光的鋁件,經(jīng)過(guò)后續(xù)的陽(yáng)極氧化處理仍能保持大部分光澤。電解拋光的鋁件有較好的耐蝕性,即使未經(jīng)陽(yáng)極氧化處理也能在大氣中很長(zhǎng)時(shí)間不銹蝕,保持原有的光澤。二次世界大戰(zhàn),鋁的反光鏡需求大,這一期間鋁的電解拋光發(fā)展很快。高純鋁片(99.99%)經(jīng)過(guò)電解拋光,可以得到反射率接近100%的鏡面效果。鋁片的純度越高得到的反射率越高。常用的工藝有:磷酸-鉻酸型,磷酸-硫酸,鉻酸型,高氯酸-醋酸型,磷酸-硫酸-甘油型,氟硼酸型,碳酸鈉-磷酸鈉型,氫氧化鉀-鉻酸型。操作溫度為室溫至90℃,電流密度10~20A/dm2,有的工藝高達(dá)150A/dm2。電解拋光的主要污染物是六價(jià)鉻,近年來(lái),隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),不含鉻酸的電解拋光處理液逐步盛行。不含鉻酸的電解拋光處理液的主要問(wèn)題是,對(duì)有些合金拋光不夠亮。另外,鋁合金在這種處理液中拋光后,不通電的條件下亮度會(huì)迅速下降,需要立即從處理液中取出、水洗,這給該工藝的廣泛應(yīng)用帶來(lái)一定的影響。后來(lái),有人在這種處理液中添加某種添加劑,使這兩個(gè)問(wèn)題有所緩解。電解拋光工藝成熟,污染小,但工作電流大,成本高,目前用于高亮度、高裝飾性鋁件的加工。
化學(xué)拋光化學(xué)拋光是40年代后期發(fā)明的,當(dāng)時(shí)Henley在做磷酸-硫酸型的電解拋光,沒(méi)有通電時(shí),發(fā)現(xiàn)鋁件的腐蝕有光亮效果,接著他仔細(xì)研究了這個(gè)現(xiàn)象,得到最早的化學(xué)拋光工藝:磷酸75%(體積),硫酸25%(體積),操作溫度為90~100℃。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)在上述工藝中加10%的硝酸,可以得到特別光亮的效果,這時(shí)化學(xué)拋光才在工業(yè)中應(yīng)用起來(lái),相應(yīng)的專利陸續(xù)公布。光亮陽(yáng)極氧化穩(wěn)定地進(jìn)入市場(chǎng),替代了部分鋼或銅上鍍鎳-鉻工藝。化學(xué)拋光不需要通電,也不需要專用夾具,操作簡(jiǎn)單,但需要良好的加熱和通風(fēng)設(shè)備,使用高純鋁能得到反射率為100%的效果,普通鋁合金也能達(dá)到裝飾性的光澤度。由于化學(xué)拋光比電解拋光成本低,所以大多數(shù)光亮陽(yáng)極氧化是用化學(xué)拋光配套的。最常用的化學(xué)拋光工藝是:磷酸75%(體積分?jǐn)?shù)),硝酸150%(體積分?jǐn)?shù)),硫酸10%(體積分?jǐn)?shù)),操作溫度為90~110℃,時(shí)間為0.5~3min。有的工藝只有磷酸和硝酸,有些加了醋酸、鉻酸或氫氟酸。添加少量的鉆鹽、鎳鹽、銅鹽可以增加拋光的亮度?;瘜W(xué)拋光最大的缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生NOX有毒氣體,黃色的NOX氣體是強(qiáng)烈的致癌物質(zhì),是化學(xué)拋光車間難以揮去的“黃龍”。人們采用了許多辦法來(lái)解決這一技術(shù)難題,日本的Tajima,采用“籠形”化合物吸收有毒氣體,得到無(wú)黃煙化學(xué)拋光新工藝;德國(guó)對(duì)于純度達(dá)99.99%的鋁件,采用16%(體積分?jǐn)?shù))的氟化氫銨,13%(體積分?jǐn)?shù))硝酸,25g/L的糊精,操作溫度較低,析出氣體很少。Kaiser鋁和化學(xué)品公司發(fā)明了類似的工藝(體積分?jǐn)?shù)):2.5%硝酸,0.60%,氟化氫銨,0.6%鉻酸,0.6%甘油,0.05%硝酸銅。也有在磷酸-硫酸配方中加有機(jī)硫化物替代硝酸,得到無(wú)黃煙拋光工藝。除了酸性化學(xué)拋光以外,還有堿性化學(xué)拋光工藝,但堿性化學(xué)拋光的效果遠(yuǎn)不及酸性化學(xué)拋光,所以較少應(yīng)用。更多精彩文獻(xiàn)登錄中國(guó)鑄造網(wǎng)