一、電化學(xué)拋光銑切原理
1. 黏膜的整平作用
在電化學(xué)拋光銑切時，工件作為陽極產(chǎn)生溶解，陽極附近溶液的金屬鹽濃度不斷增加，生成高電阻率的黏膜，這層黏膜在表面毛刺及微觀凸出部分的厚度較小，電流密度較大，溶解較快，而在微觀凹入處的黏膜厚度較大，電阻較大，電流密度較小，溶解較慢。這樣使表面微觀凸起部分的尺寸減小較快，毛刺得以溶解，微觀凹入處的尺寸減小較慢，達(dá)到不銹鋼表面平滑而被拋光，尺寸被均勻銑切一些。同時，陽極上產(chǎn)生的氧氣泡或放電，可以破壞表面毛刺及凸峰上的黏膜，促使不平處更強(qiáng)烈的溶解，進(jìn)一步達(dá)到整平零件的目的。
2. 黏膜的鈍化作用
黏膜也會阻礙陽極的溶解，使陽極的極化作用增大，在表面上會生成一層氧化膜，具有一定的穩(wěn)定性，使表面不受化學(xué)作用，處于輕微鈍化狀態(tài)，表面便獲得光澤。
二、不銹鋼電化學(xué)拋光銑切工藝
溶液成分及工藝條件：
磷酸（H3PO4)(d=1.65) （60%~70%)(最佳70%)
硫酸（H2SO4)(d=1.84) （8%~15%)(最佳12%)
鉻酐（CrO3) （5%~15%)(最佳12%)
水 余量
溫度／℃ （50~100)(最佳70~80)
陰陽極面積之比 （1~1.5 ): 1
陽極電流密度（DA)/(A/d㎡) （10~55)(最佳20~50)
各組分及工藝條件的影響如下：
1. 磷酸含量的影響
在硫酸15%,鉻酐15%,水余量，極距15mm,陽極電流密度25A/d㎡,時間10min,溫度50~100℃,不同磷酸含量的影響見表10-3。
在實(shí)驗(yàn)過程中，隨著磷酸含量的增加，電壓有升高的趨勢。從表10-3可見，磷酸含量在40%~90%范圍內(nèi)均可。選取60%~70%為宜。
2. 硫酸含量的影響
在磷酸65%,鉻酐12%,水余量，極距15mm,陽極電流密度25A/d㎡,時間9min,溫度50~100℃,不同硫酸含量的影響見表10-4.
實(shí)驗(yàn)過程中，隨著硫酸的增加，電壓有下降的趨勢。硫酸超過15%以后，在液面產(chǎn)生大量的氣泡。由表10-4可見，硫酸含量在8%~15%之間均可，選取硫酸12%為宜。
3. 鉻酐含量的影響
在磷酸65%,硫酸15%,水余量，極距15mm,陽極電流密度20A/d㎡,時間8min,溫度50~100℃,不同鉻酐含量的影響見表10-5。
隨著鉻酐含量的增加，電壓有下降的趨勢。從表10-5可見，鉻酐含量在5%~15%之間均可，選取鉻酐含量12%為宜。
4. 電流密度大小的影響
①. 電位－電流密度的斷續(xù)測定，每次更換試片，試片被拋光面積均為1d㎡.在磷酸65%,硫酸12%,鉻酐12%,水余量的溶液中進(jìn)行，極距15mm,起始溫度50℃,結(jié)果見表10-6。
②. 電位－電流密度連續(xù)測定，不更換試片，一直測下去，其結(jié)果見表10-7。測定時的其他條件均與斷續(xù)測定相同。
根據(jù)表10-6和表10-7的結(jié)果，給出電位與電流的密度曲線見圖10-10。
由圖10-10可見，陽極電位上升到3V,此時電流密度緩慢上升至4A/d㎡,試片表面不光亮，說明此區(qū)域不起電化學(xué)拋光作用。電位從3V升到4V,電流密度升至10A/d㎡,試片表面光亮程度仍不太理想，可能是由于離子擴(kuò)散速率還稍大于金屬溶解速率，金屬表面的黏性膜仍未生成，電化學(xué)拋光作用仍不起作用。電位超過4V后，電流密度呈直線上升。此時，陰陽極上均有氣泡析出。試片表面的光亮程度優(yōu)良，銑切均勻，有去毛刺作用。陽極電位與電流密度如繼續(xù)提高，電化學(xué)反應(yīng)甚為激烈，溶液沸騰，氣體大量逸出，溶液處于不穩(wěn)定狀態(tài)。綜上所述，電流密度在10~55A/d㎡2均可取得滿意的結(jié)果。故電流密度取20~50A/d㎡2為宜。
5. 陰陽極間距離
陰陽極間距離的大小將直接影響電能的利用率。極距過大，大量電能將消耗于電拋液的歐姆電阻，產(chǎn)生的熱能使電拋液溫度升高，極距過小，容易造成阻塞或短路。表10-8為在其他條件相同時，電流密度30A/d㎡,不同極距所需要的電壓值。
由表10-8可見，極距宜小，以不影響電拋液的流動和短路為原則。
6. 溫度的影響
①. 溫度低。 電流效率低，拋光不亮或緩慢。呈灰白色，無銑切能力和去毛刺作用。
②. 溫度高至60℃，溶液擴(kuò)散作用強(qiáng)，陽極溶解加快，電拋光性能好，毛刺除去不倒手。
③. 溫度太高至100℃，溶液沸騰，大量氣體逸出，表面拋光優(yōu)良，去毛刺不倒手，但惡化操作環(huán)境。
不同溫度對拋光和去毛刺的效果見表10-9.
溫度可選在70~80℃為宜。
工藝配方中各組分的作用如下：
①. 磷酸的作用
磷酸是電拋光、銑切、去毛刺溶液的主要成分。屬于中等強(qiáng)度的無機(jī)酸，是促進(jìn)稠性黏膜的必不可少的組分，其主要作用是增進(jìn)拋光效果，因此，在拋光液中的含量比較高。若磷酸含量低，使溶液相對密度減少，黏度減小，使離子擴(kuò)散速率加大，對金屬的溶解加快，不能達(dá)到整平和拋光的目的。但磷酸濃度也不宜過高，否則電阻增大，電流升不上，使反應(yīng)緩慢。
②. 硫酸的作用
硫酸能提高溶液的導(dǎo)電率，改善分散能力，提高陽極電流效率，加速銑切和去毛刺作用。硫酸含量控制在15%以下。硫酸含量過高時，液面易產(chǎn)生大量的氣泡，惡化操作條件，此外，使電拋液的化學(xué)溶解能力強(qiáng)，不易得到光亮的表面，且使溶液中的六價鉻還原成三價鉻的速度加快，易使電解液老化。
③. 鉻酐的作用
鉻酐能使不銹鋼表面形成氧化薄層，局部鈍化，保持其不受化學(xué)腐蝕，以獲得光亮表面，有利于尖端毛刺電化學(xué)溶解速率的加快。鉻酐濃度太低，不易獲得光亮表面。濃度太高時在大電流下，易產(chǎn)生沉淀析出，降低電流效率，使拋光表面產(chǎn)生麻點(diǎn)等過腐蝕。三價鉻超過15g/L時，拋出來的表面呈烏光色。
三、電化學(xué)拋光銑切去毛刺
工藝流程：不銹鋼1Cr18Ni9Ti或00Cr17Ni14Mo2→機(jī)械拋光→電化學(xué)除油①→熱水洗→冷水洗→第一次電拋光②→冷水洗→第二次電拋光（調(diào)一個方向）→冷水洗→中和③→水洗→干燥→驗(yàn)收入庫。
四、溶液的老化
由于不銹鋼的鐵、鉻、鎳等金屬元素在電化學(xué)過程中被溶人電拋光溶液中，這些雜質(zhì)一旦積累到一定程度，使溶液黏稠，電阻增大，使不銹鋼表面拋不光亮。雜質(zhì)中三價鉻起了主要的作用。三價鉻的來源有：
①. 不銹鋼的鉻元素溶解成三價鉻；
②. 溶液中六價鉻（鉻酐所含的鉻）還原成三價鉻。
陰極面積過大，使六價鉻接受電子還原成三價鉻的速度加快。相反，陰極面積減小，陽極面積增大，電流開大，陽極上產(chǎn)生的氧原子會使三價鉻氧化為六價鉻。如果溶液中三價鉻含量太高時，可增加陽極面積，使陰極面積：陽極面積＝1:5時，大電流電解處理，可使三價鉻含量降低，六價鉻含量升高。在平常的電拋光過程中，陰陽極面積保持在（1~1.5):1,使溶液中的三價鉻不會很快積累，延緩溶液的老化過程的時間。
