摘要：化学抛光即化学光整是模具钢及其合金表面处理中的一个重要工序，通过化学抛光可以获得光洁平整的表面，使材料的光反射能力、热反射能力以及耐腐蚀性能得到加强，同时提高了钢制品的装饰效果。化学抛光通过化学反应利用金属表而溶解过度不同而使金属表而光洁的，抛光液的组成和工艺条件对抛光品质起决定作用。

论文确定开发以氢氟酸一双氧水为基液的该型化学抛光新技术，实现污染气体 的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。该技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对模具钢的传统多酸化学抛光过程进行分析，尤其重点研究硝酸的作用。

硝酸在模具钢化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，划痕，提高抛光亮度。研究发现，某些氧化剂、大分子有机化合物、表面活性剂和重金属盐类的加入有利于提高化学抛光质量。用正交试验的方法对上述各物质及其协同作用进行分析，并最终确定了合适的复合添加成分。当在氢氟酸一双氧水基液中加入该复合添加成分后，模具钢的抛光质量显著提高，其抛光亮度可以达到甚至超过传统的多酸化学抛光，亦不存在点蚀问题。困扰无黄烟化学抛光的两个主要问题都得到了妥善解决。

抛光工艺条件也是影响抛光质量的一个重要因素，化学抛光工艺流程：模具钢除油、水洗、-除锈、水洗、化学抛光、中和、水洗、干燥因此试验中还对抛光温度、时间等工艺条件进行了优化，使该化学抛光技术更加可靠，抛光质量更加稳定。为了今后更好地完善、发展该抛光技术，论文对采用添加物的化学抛光全过程进行了观察，认为添加的复合成分具有良好的整平效果，且表面整平和光亮化是同时发生的。系统研究了抛光过程的主要参量对抛光质量的影响规律和控制方法。由于影响抛光质量的物理化学因素非常多，所涉及的方面也是极其复杂的

最后论文还对模具钢化学抛光后的表面粗糙度变化，以及表面质量特性做了定性的描述

该化学抛光技术不存在环保和点腐蚀问题，抛光亮度达到甚至超过传统化学抛光，是一种很有发展前途的环保型抛光技术。也可以很好的改善材料表面的物理和力学性能。

关键词：模具钢；化学光整；表面粗糙度

 

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 光整加工技术的地位和作用-2

1.3 光整加工技术研究现状-4

1.4 模具钢化学抛光的研究现状与存在的问题-5

1.4.1 化学抛光发展现状-5

1.4.2 模具钢化学抛光研究的过程和问题-6

1.5 本文研究的内容和意义-7

第二章 化学抛光工艺及机理分析-9

2.1 模具钢的成分与性质-9

2.1.1模具钢的成份及其表面化合物-9

2.1.1模具钢主要元素及其氧化物的性质-9

2.2 化学抛光机理-10

2.2.1 黏液膜理论-10

2.2.2 钝化膜理论-12

2.2.3 双层膜理论-13

2.2.4 分析总结-13

2.3 机理的解释及过程分析-14

2.3.1 化学抛光机理通常有两种解释-14

2.3.2 抛光过程分析-14

2.4 化学抛光溶液选择-16

2.5 各成分在抛光液中的作用-16

2.5.1. 双氧水的作用-16

2.5.2.氢氟酸的作用-16

2.5.3. 有机化合物的作用-16

2.6 影响化学抛光质量的因素-17

2.6.1 基液比例的影响-17

2.6.2 重金属离子的影响-17

2.6.3 嘌呤类生物碱的影响-17

2.6.4 水分的影响-17

2.6.5 工艺条件的影响-17

2.6.6 模具钢合金成分的影响-18

2.6.7 其它操作条件控制对抛光质量的影响-18

2.7 化学抛光存在的问题-19

2.7.1光亮度不足-19

2.7.2工件表面有附着物-19

2.7.3表面粗糙-19

2.7.4点状、条状、块状斑痕-19

第三章 模具钢化学抛光技术和工艺研究-21

3.1 试验方案的确定-21

3.1.1 试验准备-21

3.1.2 试验评价指标：-21

3.2实验阶段-22

3.2.1氢氟酸、双氧水基液对抛光质量的影响-22

3.2.2 实验阶段（一）只加入氢氟酸和双氧水的试剂效果观察：-22

3.2.3 试验阶段（二）研究反应时间对抛光效果的影响-23

3.2.4实验（三）研究无机化合物对双氧水浓度变化的影响-24

3.2.5金属离子浓度对反射率的影响-24

3.2.6 抛光温度和时间对反射率的影响-25

3.3 添加成分对抛光质量的影响-25

3.3.1 对抛光质量有影响的物质-25

3.3.2 无机化合物对抛光的影响-26

3.3.3 氧化剂对抛光的影响-26

3.3.4 大分子有机化合物对抛光的影响：-26

3.3.5 重金属盐对抛光的影响-27

3.4 最佳工艺条件的试验研究-27

致  谢-29

参考文献-31