一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法
2023-05-13 03:38:06 1
專利名稱：一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法
技術領域：
本發明涉及高強鋼電解拋光領域，尤其涉及一種新型中碳低矽無鋁孿晶誘發塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法。
背景技術：
電解拋光是金屬表面裝飾加工中較新的工藝。它應用於金屬零件鍍前預處理和鍍後的精加工，也可以單獨應用於金屬表面的加工。如電解拋光常用於外形複雜的金屬零件， 專用工具及器械和多種鍍層的裝飾性加工和表面精加工。在一定條件下，電解拋光也可以用來代替繁重的機械拋光。其特點是經處理的金屬表面不存在擦痕、變形金屬屑或磨料嵌入金屬表面等問題。相對機械拋光來講，電解拋光能夠賦於金屬表面良好的平整度，光亮度和防腐性。電解拋光生產效率高，操作方便，現廣泛用於金屬加工領域。電解拋光的機理比較複雜。其中黏膜理論認為電解拋光過程中，在陽極表面形成了一種具有高電阻率的粘性薄膜。這種黏膜在微觀凸起處的厚度比凹窪處的厚度小，電流密度較高，溶解較快；而凹窪處的電流密度較低，溶解速度較慢，這樣經過一段時間金屬表面凸凹位置的不斷轉換，逐漸使金屬表面達到整平、光亮、無雜質的目的。如今，汽車工業和鋼鐵工業集團都面臨著激烈的競爭。如何搶先佔領中國的汽車市場及其原材料市場是國內外全都十分關注的。國內外各大汽車公司和鋼鐵公司都已開始了積極的準備和運作。為了適應汽車行業的強烈競爭和要求，各大鋼鐵公司開始了高強鋼的研製。1997年，Grassel等在研究!^-Mn-Al-Si系TRIP鋼時觀察到鋼中存在大面積的機械孿晶，同樣的情況發生在當碳含量很低的時候。他們還提到了超過50000MPa%的高面縮值；這些值都來源於這些鋼的非常高的延展性，它的斷後延伸率甚至能夠達到95%。他們引入了孿生誘發塑性鋼(Twinning Induced Plasticity)這一名詞來命名這些鋼種。它的強度比相變誘發塑性鋼略低，但是塑性卻大大的提高。孿晶誘發塑性鋼可能成為新一代延性高強鋼的發展方向。一般認為孿晶誘發塑性鋼的成分範圍為錳含量25wt%左右，鋁含量為3_#t%， 矽含量在2-3wt%到3wt%範圍之間，碳含量極低。在實際冶煉過程中，鋁含量較高會引起澆鑄困難，較高的矽含量會影響鋼板的焊接性能，而保證碳含量在很低的水平上會使生產成本大幅升高。上海大學在國家先進鋼鐵材料技術工程中心領導下，通過產學研結合，針對孿晶誘發塑性鋼實際生產中存在的問題，研發有實際意義和理論價值的新型中碳低矽無鋁孿晶誘發塑性鋼(23-33Mn%,0. 1-0. 5Si%,0. 3-0. 5C%，餘量為Fe，質量百分比)。由於在試驗研究中需要觀察孿晶誘發塑性鋼的原始組織、進行電子背衍射和X射線應力測試以及力學性能測試，而孿晶誘發塑性鋼在機械拋光時由於受到應力應變會產生形變孿晶，改變孿晶誘發塑性鋼的組織、產生應力層，影響原始組織觀察的真實性和試驗測試精度。而孿晶誘發塑性鋼作為一種新型高強度汽車用鋼，在今後投入工業生產、應用於汽車工業時，也不可避免的要進行電解拋光，以保證汽車鋼板及零件的尺寸精度和平整的外觀表面。因此研究一種具有綜合性能良好、經濟性良好、簡單實用的孿晶誘發塑性鋼電解拋光方法是本領域技術人員致力於研發的方向之一。
發明內容
本發明的目的，就是為了解決上述問題而提供一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法，採用該電解拋光方法不會產生應力應變，保證了拋光後的組織為原始組織、並且沒有拋光產生的變形層。本發明的目的是這樣實現的一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液，包括以下原料組分及其質量百分含量的水溶液20-25%高氯酸，5-12%丙三醇，65-75%乙醇。 上述孿晶誘發塑性鋼電解拋光液，其中，所述丙三醇的質量百分比為8-12%。本發明還提供了一種孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，包括以下步驟(1)在電解槽內配置有包括下列原料組分及其質量百分含量的電解液20-25% 高氯酸，5-12%丙三醇，65-75%乙醇；(2)將孿晶誘發塑性鋼接在電解拋光腐蝕儀的陽極上；(3)電解拋光時，電解電壓控制在25-40V，電流密度控制在1. 5-3A/cm2,拋光時間為60-240s，拋光液溫度為20-45°C。上述孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，其中，所述步驟(3)電解拋光時所述電解液均處於被攪拌狀態。上述孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，其中，所述丙三醇的質量百分比為8_12%。本發明電解拋光方法具有以下優點1、本發明方法所得的新型中碳低矽無鋁孿晶誘發塑性鋼拋光組織中沒有形變孿
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曰曰；2、本發明方法所得新型中碳低矽無鋁孿晶誘發塑性鋼拋光組織中沒有拋光而產生的應力層；3、由於電解拋光時的電壓、電流等與被電解拋光材料的面積成正比，本發明電解拋光方法可廣泛應用於試驗室不同尺寸中碳低矽無鋁孿晶誘發塑性鋼金相、織構、應力測試、力學性能測試等場合。
圖1是實施例1中孿晶誘發塑性鋼經過本發明電解拋光方法處理後的掃描電鏡照片；圖2是實施例1中孿晶誘發塑性鋼經過本發明電解拋光方法處理後的電子背衍射測試照片。
具體實施例方式實施例1本實施例處理的孿晶誘發塑性鋼成分如下
權利要求
1.一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液，其特徵在幹，該電解拋光液是包括以下原料組分及其質量百分含量的水溶液20-25 %高氯酸，5-12 %丙三醇，65-75 %乙醇。
2.如權利要求1所述的孿晶誘發塑性鋼電解拋光液，其特徵在幹，所述丙三醇的質量百分比為8-12%。
3.一種孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，其特徵在幹，包括以下步驟(1)在電解槽內配置有包括下列原料組分及其質量百分含量的電解液20-25%高氯酸，5-12%丙三醇，65-75%乙醇；(2)將孿晶誘發塑性鋼接在電解拋光腐蝕儀的陽極上；(3)電解拋光吋，電解電壓控制在25-40V，電流密度控制在1.5-3A/cm2，拋光時間為 60-240s，拋光液溫度為20-45°C。
4.如權利要求3所述孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，其特徵在幹，所述步驟(3)電解拋光時所述電解液均處於被攪拌狀態。
5.如權利要求3或4所述孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，其特徵在幹，所述丙三醇的質量百分比為8-12%。
全文摘要
本發明涉及一種孿晶誘發塑性鋼電解拋光液，該電解液包括20-25wt％高氯酸、5-12wt％丙三醇、65-75wt％乙醇。本發明還提供了一種孿晶誘發塑性鋼的電解拋光方法，電壓25-40V，電流密度1.5-3A/cm2，拋光時間60-240秒，拋光液溫度20-45℃。本發明電解拋光液及其電解拋光方法使電解拋光後的組織中不產生由於應力應變而導致的形變孿晶，電解拋光後金屬表面平整光亮如鏡面，組織觀察和性能測試效果良好。
文檔編號C25F3/24GK102534743SQ201010576759
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者於治水, 李軍, 蘇鈺, 趙中華 申請人:上海工程技術大學