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电化学抛光对材料表面性能的影响

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:电化学抛光后,材料表层的力学性能、光学性能、耐蚀性能、磁性等性能均会发生变化。电化学抛光之后,金属表面具有摩擦因数低、没有冷作硬化层等特点。实验表明,电化学抛光后强度性能几乎不改变。而电化学抛光对疲劳极限的影响,目前尚有分歧。电化学抛光工序的进行条件对表面的反射能力起着决定性的作用。不锈铬钢经过电化学抛光后,也可显著地提高耐蚀性。

电化学抛光对材料表面性能的影响

电化学抛光后,材料表层的力学性能、光学性能、耐蚀性能、磁性等性能均会发生变化。

(1)力学性能 电化学抛光对摩擦因数的影响很大。摩擦因数是随着一对摩擦件的工作时间、摩擦面的表面粗糙度和加工方法之不同而改变的。一对钢件摩擦副,电化学抛光的摩擦因数比磨光的低82%,比机械抛光的低75%。电化学抛光面的研配时间比机械法抛光面的要少75%~80%。

电化学抛光之后,金属表面具有摩擦因数低、没有冷作硬化层等特点。这在板材零件深压延时得以很好的应用。例如,厚度3mm以下的毛坯板材,经电化学抛光后,可减少旋压所需要的压力,并消除因金属裂口和擦伤等产生的废品。另外,利用电化学抛光中有少量金属溶解的特点,我们可以把由于前一道工序使金属力学性能降低的表层金属溶解掉,从而获得具有优良力学性能的金属表面。例如,用磨轮、车刀铣刀加工切削工具,以及切削工具热处理,都可能使工件表层力学性能降低。此时,切削工具的质量显著降低。用电化学抛光法来消除缺陷层(冷作硬化层、脱碳层等)并使其摩擦面平滑,可明显延长切削工具的使用寿命。

实验表明,电化学抛光后强度性能几乎不改变。而电化学抛光对疲劳极限的影响,目前尚有分歧。这种意见分歧,是由于电化学抛光对疲劳极限的双重影响所致。一方面,表面平滑的增高,会促使疲劳极限提高;另一方面,电化学抛光除掉了冷作硬化层,又会使疲劳极限降低。一些实验证明,钢经过电化学抛光后,其疲劳极限比机械法抛光后的要降低3%~5%。(www.xing528.com)

(2)光学性能 电化学抛光比机械法抛光更能提高表面的光学性能,反射能力可以增高40%~50%。电化学抛光工序的进行条件对表面的反射能力起着决定性的作用。其中,电解液的成分和电化学抛光的工作条件是最重要的影响因素。

(3)耐蚀性 钢和其他金属表面越光整,则其耐蚀性也就越高。机械法抛光虽然能去掉表面的不平部分,但同时却形成一层易被锈蚀的表层。电化学抛光时,不但能去掉表面上的微小不平部分,同时被加工表面上还覆盖一层紧密的防护膜,因而使表面的耐蚀性大大提高。这种情况经常在保管工具时可以看到,工具表面的电化学抛光部分经长时间后,还有很好的光泽,而未抛光部分却很快被锈蚀。不锈铬钢经过电化学抛光后,也可显著地提高耐蚀性。这种钢在海水中原本不够稳定,但电化学抛光之后却具有很高的耐蚀性能。

(4)磁性 经验证明,电化学抛光加工对变压器钢的磁性有着良好的影响。变压器钢的导磁率在电化学抛光后可增大10%~12%,同时还能降低磁滞损失。这些现象是由于去掉金属的冷作硬化表层而引起的。

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