304钢等离子体电解抛光工艺与其表面结构性能研究

作     者：邹永纯 王树棋 陈国梁 张超人 王亚明 欧阳家虎 贾德昌 周玉 ZOU Yong-chun;WANG Shu-qi;CHEN Guo-liang;ZHANG Chao-ren;WANG Ya-ming;OUYANG Jia-hu;JIA De-chang;ZHOU Yu

作者机构：哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学分析测试与计算中心哈尔滨150001 

基　　金：国家自然科学基金项目(52001100,52071114,U21B2053) 青年人才托举工程(2021QNRC001) 黑龙江头雁团队资助 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第6期

页      码：51-60页

摘      要：目的减小304钢的表面粗糙度,以满足工程应用中对高质量表面的需求。方法提出采用等离子体电解抛光(Plasma Electrolytic Polishing,PEP)技术实现304钢表面精整改性,结合高速摄影技术,研究等离子体电解抛光放电过程。通过对比304钢在不同电解液中形成钝化膜的电化学特性,探究不同工艺参数对抛光效果的影响,进一步设计正交试验研究不同因素间的交互作用及最佳工艺方案,阐释抛光前后表面微观形貌与浸润性、耐腐蚀性能及硬度的关系。结果通过对比分析不同电解液体系中304钢表面钝化膜的电化学特性表明,304钢在(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀电位最低,钝化膜更容易被击穿,因此选用(NH_(4))_(2)SO_(4)作为电解液。正交试验和极差分析结果表明,304钢在抛光电压370V、电解液温度80℃、电解质质量分数7%、抛光时间6 min的条件下获得最小的粗糙度(~0.050μm)。各因素对304钢表面粗糙度的影响大小顺序为电解液温度>抛光时间>抛光电压>电解质浓度。表面性能结果显示,抛光后304钢的表面光洁度显著提高,呈镜面光泽,接触角由35.09°提升至78.52°,耐腐蚀性有所提高,表面硬度略有下降。结论通过等离子体电解抛光实现304钢表面粗糙度减小及表面质量的显著提高,该技术具有抛光效率高、工艺简单、节能环保等优点,可广泛应用于生物医疗、石油化工、机械制造等领域。

主 题 词：304钢 等离子体电解抛光 正交试验 表面粗糙度 耐腐蚀 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.06.005

馆 藏 号：203122382...