Химическое полирование

При химическом полировании воздействие раствора на металл сочетается с действием гальванических пар на его поверхности, что вызывает образование пассивирующей оксидной пленки. Непосредственным результатом химического полирования является возникновение блеска поверхности металла с одновременным растворением его верхнего слоя и сглаживанием микронеровностей. Увеличение блеска связано с предотвращением травления металла вследствие образования на его поверхности пассивирующей пленки оксидной природы. Такая пленка возникает вследствие взаимодействия растворяющегося металла с компонентами электролита. Качество обработанной поверхности зависит от соотношения скоростей формирования пленки и ее растворения в электролите. Преобладание первой приводит к оксидированию, второй – к травлению металла. Наибольший блеск поверхности достигается при минимальной толщине оксидной пленки, которая должна быть достаточной для предотвращения травящего действия раствора на металл. Это возможно при равных и высоких скоростях процессов формирования и химического растворения образующегося оксида. Толщина пленки при химическом полировании меньше, чем при электрохимическом. Это объясняет меньшую эффективность сглаживания микронеровностей и повышения блеска поверхности металла [5].

Химическое полирование менее трудоемко, чем механическое и не связано с затратами электроэнергии. Однако оно отличается малым сроком службы растворов, сложностью их корректирования в процессе работы и высокой агрессивностью. Химическому полированию целесообразно подвергать медные, латунные и алюминиевые детали небольших размеров, не требующие интенсивного блеска поверхности.

При обработке необходимо периодическое встряхивание деталей в рабочей ванне. Мелкие детали загружают в корзинах. Крупные детали перед погружением прогревают. Влажные детали перед обработкой необходимо высушить, чтобы устранить внесение воды в раствор. Качество полирования зависит от объемной плотности загрузки деталей в ванну. При слишком большой плотности загрузки возникает неравномерность обработки поверхности и возможно ее травление. Допустимую загрузку ванны устанавливают опытным путем.

После химического полирования детали необходимо быстро и тщательно промыть в проточной воде и высушить. Целесообразно провести химическое пассивирование полированных деталей в соответствующих растворах [5].

Для полирования углеродистых сталей применяются растворы следующих составов [3]:

1. H₂SO₄ – 0,015 масс. долей %; Н₂С₂О₄ – 2,5 г/л; Н₂О₂ (30%-ный раствор) – 1,3 г/л; вода – остальное.

2. Н₃РО₄ – 1 л; H₃BO₃ – 0,2 г/л; CrO₃ –10 г/л; КМnО₄ – 12 г/л; NaCl – 4 г/л.

В первом растворе обработка проводится при температуре 18° С в течение (30...90) минут, во втором – в течение (2...5) минут, при температуре (100...105)°С.

Для полирования меди и ее сплавов хорошо зарекомендовали себя растворы следующих составов (г/л):

1. Н₃Р0₄ – (935...950); HNО₃ – (280...290); СН₃СООН (ледяная) – (260...280);

2. Н3РО4 – (1300...1400); KN0₃ – (460...500).

В первом случае обработка происходит при температуре (15...30)° С в течение (1...6) минут, во втором – при (90... 100) °С в течение (0,5...2) минут.

Как следует из анализа, химическое полирование в отличие от механического не требует сложного оборудования, но, в то же время, процесс полирования проводится в агрессивных растворах с ограниченным сроком службы, которые требуют постоянной корректировки и утилизации. Химическое полирование не обеспечивает достаточной чистоты поверхности, и далеко не все металлы и сплавы могут быть ему подвержены. Нецелесообразно подвергать химическому полированию детали больших размеров.