專利名稱：一種孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強(qiáng)鋼電解拋光領(lǐng)域，尤其涉及一種新型中碳低硅無鋁孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法。
背景技術(shù)：
電解拋光是金屬表面裝飾加工中較新的工藝。它應(yīng)用于金屬零件鍍前預(yù)處理和鍍后的精加工，也可以單獨(dú)應(yīng)用于金屬表面的加工。如電解拋光常用于外形復(fù)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(jī)械拋光。其特點(diǎn)是經(jīng)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(duì)機(jī)械拋光來講，電解拋光能夠賦于金屬表面良好的平整度，光亮度和防腐性。電解拋光生產(chǎn)效率高，操作方便，現(xiàn)廣泛用于金屬加工領(lǐng)域。電解拋光的機(jī)理比較復(fù)雜。其中粘膜理論認(rèn)為電解拋光過程中，在陽(yáng)極表面形成了一種具有高電阻率的粘性薄膜。這種粘膜在微觀凸起處的厚度比凹洼處的厚度小，電流密度較高，溶解較快；而凹洼處的電流密度較低，溶解速度較慢，這樣經(jīng)過一段時(shí)間金屬表面凸凹位置的不斷轉(zhuǎn)換，逐漸使金屬表面達(dá)到整平、光亮、無雜質(zhì)的目的。如今，汽車工業(yè)和鋼鐵工業(yè)集團(tuán)都面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)。如何搶先占領(lǐng)中國(guó)的汽車市場(chǎng)及其原材料市場(chǎng)是國(guó)內(nèi)外全都十分關(guān)注的。國(guó)內(nèi)外各大汽車公司和鋼鐵公司都已開始了積極的準(zhǔn)備和運(yùn)作。為了適應(yīng)汽車行業(yè)的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)和要求，各大鋼鐵公司開始了高強(qiáng)鋼的研制。1997年，Grassel等在研究!^-Mn-Al-Si系TRIP鋼時(shí)觀察到鋼中存在大面積的機(jī)械孿晶，同樣的情況發(fā)生在當(dāng)碳含量很低的時(shí)候。他們還提到了超過50000MPa%的高面縮值；這些值都來源于這些鋼的非常高的延展性，它的斷后延伸率甚至能夠達(dá)到95%。他們引入了孿生誘發(fā)塑性鋼(Twinning Induced Plasticity)這一名詞來命名這些鋼種。它的強(qiáng)度比相變誘發(fā)塑性鋼略低，但是塑性卻大大的提高。孿晶誘發(fā)塑性鋼可能成為新一代延性高強(qiáng)鋼的發(fā)展方向。一般認(rèn)為孿晶誘發(fā)塑性鋼的成分范圍為錳含量25wt%左右，鋁含量為3_#t%， 硅含量在2-3wt%到3wt%范圍之間，碳含量極低。在實(shí)際冶煉過程中，鋁含量較高會(huì)引起澆鑄困難，較高的硅含量會(huì)影響鋼板的焊接性能，而保證碳含量在很低的水平上會(huì)使生產(chǎn)成本大幅升高。上海大學(xué)在國(guó)家先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)工程中心領(lǐng)導(dǎo)下，通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，針對(duì)孿晶誘發(fā)塑性鋼實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題，研發(fā)有實(shí)際意義和理論價(jià)值的新型中碳低硅無鋁孿晶誘發(fā)塑性鋼(23-33Mn%,0. 1-0. 5Si%,0. 3-0. 5C%，余量為Fe，質(zhì)量百分比)。由于在試驗(yàn)研究中需要觀察孿晶誘發(fā)塑性鋼的原始組織、進(jìn)行電子背衍射和X射線應(yīng)力測(cè)試以及力學(xué)性能測(cè)試，而孿晶誘發(fā)塑性鋼在機(jī)械拋光時(shí)由于受到應(yīng)力應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生形變孿晶，改變孿晶誘發(fā)塑性鋼的組織、產(chǎn)生應(yīng)力層，影響原始組織觀察的真實(shí)性和試驗(yàn)測(cè)試精度。而孿晶誘發(fā)塑性鋼作為一種新型高強(qiáng)度汽車用鋼，在今后投入工業(yè)生產(chǎn)、應(yīng)用于汽車工業(yè)時(shí)，也不可避免的要進(jìn)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(jīng)濟(jì)性良好、簡(jiǎn)單實(shí)用的孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于研發(fā)的方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供一種孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液及其電解拋光方法，采用該電解拋光方法不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變，保證了拋光后的組織為原始組織、并且沒有拋光產(chǎn)生的變形層。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液，包括以下原料組分及其質(zhì)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(fā)塑性鋼電解拋光液，其中，所述丙三醇的質(zhì)量百分比為8-12%。本發(fā)明還提供了一種孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，包括以下步驟(1)在電解槽內(nèi)配置有包括下列原料組分及其質(zhì)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(fā)塑性鋼接在電解拋光腐蝕儀的陽(yáng)極上；(3)電解拋光時(shí)，電解電壓控制在25-40V，電流密度控制在1. 5-3A/cm2,拋光時(shí)間為60-240s，拋光液溫度為20-45°C。上述孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，其中，所述步驟(3)電解拋光時(shí)所述電解液均處于被攪拌狀態(tài)。上述孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，其中，所述丙三醇的質(zhì)量百分比為8_12%。本發(fā)明電解拋光方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法所得的新型中碳低硅無鋁孿晶誘發(fā)塑性鋼拋光組織中沒有形變孿
曰
曰曰；2、本發(fā)明方法所得新型中碳低硅無鋁孿晶誘發(fā)塑性鋼拋光組織中沒有拋光而產(chǎn)生的應(yīng)力層；3、由于電解拋光時(shí)的電壓、電流等與被電解拋光材料的面積成正比，本發(fā)明電解拋光方法可廣泛應(yīng)用于試驗(yàn)室不同尺寸中碳低硅無鋁孿晶誘發(fā)塑性鋼金相、織構(gòu)、應(yīng)力測(cè)試、力學(xué)性能測(cè)試等場(chǎng)合。


圖1是實(shí)施例1中孿晶誘發(fā)塑性鋼經(jīng)過本發(fā)明電解拋光方法處理后的掃描電鏡照片；圖2是實(shí)施例1中孿晶誘發(fā)塑性鋼經(jīng)過本發(fā)明電解拋光方法處理后的電子背衍射測(cè)試照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例處理的孿晶誘發(fā)塑性鋼成分如下
權(quán)利要求
1.一種孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液，其特征在干，該電解拋光液是包括以下原料組分及其質(zhì)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(quán)利要求1所述的孿晶誘發(fā)塑性鋼電解拋光液，其特征在干，所述丙三醇的質(zhì)量百分比為8-12%。
3.一種孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，其特征在干，包括以下步驟(1)在電解槽內(nèi)配置有包括下列原料組分及其質(zhì)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(fā)塑性鋼接在電解拋光腐蝕儀的陽(yáng)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(shí)間為 60-240s，拋光液溫度為20-45°C。
4.如權(quán)利要求3所述孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，其特征在干，所述步驟(3)電解拋光時(shí)所述電解液均處于被攪拌狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求3或4所述孿晶誘發(fā)塑性鋼的電解拋光方法，其特征在干，所述丙三醇的質(zhì)量百分比為8-12%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種孿晶誘發(fā)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(fā)明還提供了一種孿晶誘發(fā)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(shí)間60-240秒，拋光液溫度20-45℃。本發(fā)明電解拋光液及其電解拋光方法使電解拋光后的組織中不產(chǎn)生由于應(yīng)力應(yīng)變而導(dǎo)致的形變孿晶，電解拋光后金屬表面平整光亮如鏡面，組織觀察和性能測(cè)試效果良好。
文檔編號(hào)C25F3/24GK102534743SQ201010576759
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者于治水, 李軍, 蘇鈺, 趙中華 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)