退火对304不锈钢电解质等离子体抛光的影响

这里主要研究了退火处理对电解质等离子体抛光304不锈钢表面粗糙度、材料去除率和残余应力的影响,从而为降低不锈钢工件表面粗糙度,提高表面性能提供依据。通过在不同温度下对304不锈钢样品进行真空退火处理,并在相同的实验条件下进行电解质等离子体抛光(电压、电流密度、电解液浓度、温度、加工时间),采用粗糙度测试仪、超景深光学显微镜、X射线应力分析仪、X射线衍射仪(XRD)对抛光前后样品的残余应力、粗糙度值、表面形貌、材料去除率、物相和组织变化进行了测试和表征,讨论了不同退火温度对电解质等离子体抛光304不锈钢样品表面粗糙度和残余应力的影响。结果表明电解质等离子体抛光不仅能有效降低304不锈钢样品的表面粗糙度和残余应力,且表现出了明显的晶粒取向分布。退火温度越高,电解质等离子体抛光后表面残余应力越小,材料去除率随着退火温度的升高而降低。电解质等离子体抛光过程中的热效应和组织转变是造成残余应力松弛的主要原因。

氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响

为了探究氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响及其作用机制,采用过氧化氢作为氧化剂,研究不同氧化剂质量分数下304不锈钢材料去除率及表面粗糙度值的变化规律,并基于接触角和电化学试验分析过氧化氢在抛光过程中的作用机制。结果表明:化学机械抛光过程中过氧化氢含量的增加有利于304不锈钢表面氧化膜的生成,从而有效提高304不锈钢的材料去除率及表面质量;但是过高的过氧化氢含量会导致304不锈钢表面氧化膜致密,使得化学作用与机械作用失衡从而造成304不锈钢表面质量下降;当过氧化氢质量分数为0.04%时,抛光后304不锈钢表面粗糙度值最低,仅有2.5 nm,材料去除率达到324.21 nm/min。

304不锈钢化学机械抛光工艺参数研究

为优化抛光效果、节省成本及提高效率,研究抛光压力、抛光液流量、抛光转速和抛光时间对304不锈钢材料去除率和表面粗糙度的影响。实验结果表明:在抛光压力为13.79kPa、抛光液流量为15mL/min、抛光时间为35min、抛光转速为60r/min的工艺条件下,304不锈钢去除速率达到226.56nm/min,表面粗糙度降至6nm,既节约了成本又保证了最好的表面粗糙度和较高的材料去除速率。

用碱性抛光液化学机械抛光304不锈钢片研究

为提高化学机械抛光的加工效果,我们研究了pH值、氧化剂种类和氧化剂含量对材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明:不同氧化剂的抛光液在各自的最佳pH值时达到最大的材料去除率,分别为181nm/min(H_2O_2抛光液,pH=9),177nm/min(Cr_2O_3抛光液,pH=11),172nm/min(Na2Cr_2O_7抛光液,pH=11)和147nm/min(NaClO抛光液,pH=13);抛光液中氧化剂含量、pH值对抛光后不锈钢的表面粗糙度影响较小。其中,材料去除率较高的H_2O_2和Cr_2O_3可作为304不锈钢化学机械抛光碱性抛光液的氧化剂。

304不锈钢的微弧等离子体放电抛光机理与试验研究

针对目前用于抛光不锈钢的方法普遍存在抛光质量差、抛光效率低以及环境污染严重的问题,本文以304不锈钢为加工对象,将电化学加工与放电加工相结合,提出了微弧等离子体放电抛光方法。基于电化学理论和流注理论对微弧等离子体放电抛光机理进行了研究。通过设计正交试验并采用田口分析法和方差分析法对试验结果进行了分析,找到了关于材料去除率和表面粗糙度的优化参数组合并进行了试验验证。结果表明,电源电压、抛光时间和电解液温度对材料去除率具有显著影响,抛光时间和电源电压对表面粗糙度具有显著影响。微弧等离子体放电抛光304不锈钢的材料去除率最大可以达到11.73μm/min,表面粗糙度最小可以达到29.1 nm。

304钢等离子体电解抛光工艺与其表面结构性能研究

目的减小304钢的表面粗糙度,以满足工程应用中对高质量表面的需求。方法提出采用等离子体电解抛光(Plasma Electrolytic Polishing,PEP)技术实现304钢表面精整改性,结合高速摄影技术,研究等离子体电解抛光放电过程。通过对比304钢在不同电解液中形成钝化膜的电化学特性,探究不同工艺参数对抛光效果的影响,进一步设计正交试验研究不同因素间的交互作用及最佳工艺方案,阐释抛光前后表面微观形貌与浸润性、耐腐蚀性能及硬度的关系。结果通过对比分析不同电解液体系中304钢表面钝化膜的电化学特性表明,304钢在(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电位最低,钝化膜更容易被击穿,因此选用(NH_(4))_(2)SO_(4)作为电解液。正交试验和极差分析结果表明,304钢在抛光电压370V、电解液温度80℃、电解质质量分数7%、抛光时间6 min的条件下获得最小的粗糙度(~0.050μm)。各因素对304钢表面粗糙度的影响大小顺序为电解液温度>抛光时间>抛光电压>电解质浓度。表面性能结果显示,抛光后304钢的表面光洁度显著提高,呈镜面光泽,接触角由35.09°提升至78.52°,耐腐蚀性有所提高,表面硬度略有下降。结论通过等离子体电解抛光实现304钢表面粗糙度减小及表面质量的显著提高,该技术具有抛光效率高、工艺简单、节能环保等优点,可广泛应用于生物医疗、石油化工、机械制造等领域。

化学机械抛光超薄SUS304不锈钢抛光液研究

柔性显示已成为下一代显示技术的研究热点,不锈钢材料是柔性大尺寸显示器衬底的主要材料之一。为优化不锈钢表面的超光滑无损伤加工,采用化学机械抛光(CMP)技术,通过正交试验,研究磨料粒度尺寸、分散剂、氧化剂、磨料质量、缓蚀剂用量等因素对抛光后材料去除率和表面粗糙度的影响。试验结果表明:磨料粒度尺寸对表面粗糙度的影响最大,其次为双氧水、丙三醇、草酸、磨料质量;影响材料去除率的因素排列是磨料粒度尺寸、磨料含量、丙三醇含量、草酸含量、双氧水含量。

化学机械抛光304不锈钢用抛光液成分研究

由于304不锈钢的优良特性,未来其将成为柔性显示器衬底的主要材料之一。为提高304不锈钢化学机械抛光的速率和质量,研究不同氧化剂在不同质量浓度或体积浓度及不同pH值下,对材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明:氧化剂Fe_2O_3、H_2O_2、FeCl_3都在pH=2时抛光效果最佳,氧化剂KMnO_4在pH=10时抛光效果达到最佳。在最佳的pH值下进行抛光,H_2O_2的体积浓度为10 mL/L时,表面粗糙度R_a最好,为4nm;在FeCl_3质量浓度为4.0g/L时,材料去除率最高,为209nm/min。

304不锈钢绿色化学机械抛光

目的采用对环境友好的抛光工艺来改善304不锈钢表面抛光质量。方法基于化学机械抛光(CMP)工艺,采用主要成分为氧化铝(Al_(2)O_(3))磨料、L-苹果酸、过氧化氢(H_(2)O_(2))、乳化剂OP-10、甘氨酸的绿色环保抛光液,设计并试验了pH值,H_(2)O_(2)、乳化剂OP-10、甘氨酸质量分数的4因素4水平CMP正交试验。采用极差法分析了4个因素对表面粗糙度和材料去除率的影响。采用电化学工作站,通过动电位极化曲线法,分析304不锈钢在不同抛光液环境下的静态腐蚀特性。通过X射线光电子能谱(XPS),分析304不锈钢在不同抛光液环境下的表面元素和化学组分变化。结果开发了一种不含任何强酸、强碱等危化物品的新型环保化学机械抛光液。通过绿色CMP加工,在70μm×50μm范围内将304不锈钢平均表面粗糙度从CMP前的7.972 nm降至0.543 nm。与之前报道的304不锈钢抛光相比,绿色CMP抛光后的表面粗糙度最低。通过正交试验,得到了绿色CMP加工的最优抛光液参数:pH=3,0.3%H_(2)O_(2),0.3%乳化剂OP-10,1.5%甘氨酸。结论L-苹果酸与甘氨酸之间相互促进,使抛光液的腐蚀性增强;而H_(2)O_(2)的作用则相反,可使抛光液的氧化性增强,减缓抛光液对304不锈钢表面的腐蚀。

基于响应曲面法的304不锈钢化学机械抛光工艺参数优化

采用响应曲面法,以材料去除率RMRR和表面粗糙度Ra为评价指标,研究抛光过程中抛光盘转速、压力、时间等3种参数对RMRR和Ra的影响。根据抛光试验结果,建立材料去除率和表面粗糙度的回归模型,得出其响应曲面和等高线图,并进行详细分析。结果表明:回归模型较显著,证明了响应曲面法预测及优化304不锈钢化学机械抛光工艺参数的可行性及可靠性;据此得出Ra和RMRR优化后的最佳工艺参数;Ra和RMRR的试验值与预测值比较,相对误差在±10%以内,表明响应曲面得到的模型精度高,可用于化学机械抛光工艺参数优化与结果预测。

浅谈304不锈钢冷轧板抛光后“小白点”缺陷

抛光出现的"小白点"缺陷与NO.1板表面的粗糙度有很大的关系,粗糙度越高,越容易出现此缺陷。而N O.1板的粗糙度的决定因素是热线抛丸机,通过改进抛丸工艺可以降低N O.1板的粗糙度可以显著改善2B板"小白点"缺陷,而采用不抛丸的工艺可以从根本上解决此问题。

激光化学复合抛光工艺参量对304不锈钢性能的影响

为了提高304不锈钢表面抛光质量,采用激光化学复合抛光的方法分别在纯净水和抛光液中对304不锈钢进行抛光实验研究,并对1064nm激光的加工功率和扫描次数对加工区域表面形貌和表面质量的影响进行了分析。气泡对抛光液在不锈钢表面形成的钝化膜产生破坏作用,造成抛光效果不均匀,表面粗糙度增大。结果表明,在抛光液中的激光抛光在抑制表面氧化发黑的同时,能够显著改善表面形貌,表面粗糙度由0.845μm下降到0.181μm;激光化学复合抛光304不锈钢表面质量与抛光功率和扫描次数有密切关系;当抛光功率过高或者扫描次数过大时,304不锈钢表面会产生大量气泡。采用激光化学复合抛光,可以提高不锈钢抛光质量、减少环境污染,该方法具有极大的应用前景。

304不锈钢抛光工艺控制与研究

通过对304不锈钢生产工艺研究,解决了304不锈钢冷轧板抛光性能差的问题。抛光时间由原来的40～90 min缩短至15～20 min,抛光后成品粗糙度降低至0.02～0.045μm,使304不锈钢冷轧板抛光性能得到改善,抛光效率得以提高。

316L不锈钢电解抛光的MATLAB图像定量分析

基于机器视觉的不锈钢表面无损检测方法正受到工业界关注并得到研究人员的探索与开发。本研究使用MATLAB对电解抛光的316L不锈钢表面金相图进行图像二值化处理,保留区域点蚀和过抛腐蚀区的黑色像素点和黑色区域,除去浅色划痕和不明显的凹凸区域。图像腐蚀处理选取半径为3个像素点的圆形结构元素为参数,去除图像噪声,增强图像黑色像素区域边界和对比度。选取图像的黑色像素占比和点蚀区域数量作为特征变量,并通过对特征变量进行测量和计数来评估抛光效果。在此基础上,借助MATLABGUI编程平台开发了一个基于图像定量分析过程的抛光效果评估程序,应用该程序可快速获得316L不锈钢电解抛光材料点蚀定量数据,使金相图片分析数值化,弥补主观判断的不足。该方法得到的结果与基于探针式粗糙度测量的优化结果一致。

选区激光熔化316L不锈钢随形冷却通道电解抛光工艺优化

[目的]改善选区激光熔化(SLM)制备的316L不锈钢随形冷却通道内壁的表面品质。[方法]采用由NaCl、乙二醇及三乙醇胺组成的绿色环保电解液,通过阴阳极互换的方式对316L不锈钢随形冷却通道内壁进行电解抛光,通过正交试验及单因素实验探究阳极电流密度、温度、阴阳极置换次数及每次的电解时间对样件表面粗糙度及微观形貌的影响。[结果]电解抛光的较优工艺条件为:阳极电流密度0.55 A/cm^(2),温度40℃,阴阳极置换3次,单次电解10 min,总电解抛光时长60 min。在该条件下电解抛光后,冷却通道内壁光亮平整,表面粗糙度Sa为0.436μm。[结论]电解抛光能够显著提高以SLM工艺制备的随形冷却通道的表面品质。本文的研究结果可为模具工业注塑模型制造提供技术参考。

不锈钢、镀锌钢接地材料在土壤中的腐蚀规律研究

研究了304不锈钢和镀锌钢在变电站原土中的自然腐蚀、不同类型土壤中的电解腐蚀,以及交流直流泄流下的腐蚀。结果表明:镀锌钢在土壤中的自然腐蚀严重,304不锈钢基本不腐蚀;比较镀锌钢、不锈钢母材及不锈钢焊缝3种材料在4个地区的腐蚀失重,腐蚀率由大到小的顺序为:卤阳湖>户县>榆林>安徽;土壤中Cl-极大促进了接地网的腐蚀;交直流泄流电解腐蚀中,304不锈钢以点蚀为主,镀锌钢腐蚀严重,趋于均匀腐蚀;接地网交流电解腐蚀明显轻于直流电解腐蚀。

饰品用316L不锈钢电解质等离子抛光工艺

以绿色环保的电解质等离子抛光工艺对316L不锈钢饰品进行抛光,采用激光共聚焦显微镜、分光光度计等对抛光效果进行检测。结果表明,通过提高电解液初始温度以及在抛光前对饰品坯件预打磨可有效降低表面粗糙度,提高亮度。为使316 L不锈钢饰品获得优良的表面抛光品质,电解液初始温度应不低于75℃,饰品宜采用400#以上的砂纸进行预打磨,抛光时间可根据饰品表面积以0.37 min/cm^(2)的速率进行预计。

不锈钢表面加工的现状与发展趋势

分析常见不锈钢材料的特点和用途,归纳当前生产中常用的加工方法。在对机械抛光、电解抛光、磁流变研抛等各种加工方法的特点和适用场合进行分析的基础上,指出目前加工方法存在的问题,并对未来的发展趋势提出展望。

前处理对环保型不锈钢电解着色膜性能的影响

为了提高无铬电解着色膜的耐蚀性、耐磨性和均匀性,通过SEM、电化学测试方法、显微磨损试验机和光泽度仪等技术手段研究了前处理(抛光、活化)对着色膜质量的影响。结果表明:不锈钢亚面和光面经相同的前处理工艺后电解着色膜的耐蚀性、耐磨性、均匀性和光泽度相近;将氟硅酸活化体系和稀硫酸活化体系进行对比,发现氟硅酸活化体系活化的电解着色膜耐蚀性、耐磨性优于稀硫酸活化体系活化的电解着色膜,两着色膜的均匀性相当;对氟硅酸活化体系的机理进行初步探讨,发现活化过程分为金属或者氧化物的溶解、活化膜形核、活化膜生长并成膜3个阶段。

不锈钢电解质等离子体抛光表层元素化学形态演变及界面反应

目的研究不锈钢经电解质等离子体抛光后,表层元素化学形态的变化及机制,为材料去除机理、表面性能、工艺参数、抛光液处理等相关研究提供参考。方法通过表面粗糙度测试仪、扫描电镜分别对加工前后试样表面粗糙度、形貌变化进行测试表征。通过X射线光电子能谱技术,对加工前后试样表面及抛光液沉积物中主要元素的组成、化学态、分子结构进行测试表征。结合加工现象及材料去除机理,分析加工过程中固、液、气、等离子体之间的界面反应。结果电解质等离子体抛光后,试样表面平整光亮,预处理中粗磨的痕迹已被完全去除。Ra平均值由0.311μm降低至0.045μm,Rq平均值由0.442μm降低至0.059μm,Rz平均值由3.260μm降低至0.369μm。与抛光前试样相比,抛光后试样表层检测到S^(+6)和Ni^(+2),沉积物中的Fe均为Fe^(+3),Cr主要为Cr^(+3),含有少量Cr^(+6)。抛光后试样表面及沉积物中金属元素的化合物主要为氧化物和氢氧化物。结论电解质等离子体抛光316LVM不锈钢有显著效果,抛光后试样表面粗糙度明显降低。抛光过程中,试样表面主要发生氧化反应,氧化性物质主要来自水。硫酸根离子在加工中与金属离子生成了硫酸盐,可能未参与氧化还原反应。试样表面的铁、铬、镍以氧化态形式被去除,抛光液中氧化态的铁、铬以沉淀形式存在,氧化态的镍以络合物的形式存在。