Электролитическое и химическое полирование металлов

Общие сведения

Профессор Московского университета Е. И. Шпитальский получил «привилегию» на электролитическое полирование металлов еще в 1911 г. Независимо от него в этом направлении проводились разрозненные исследования другими авторами в различных странах. Однако промышленное внедрение этого метода связано с именем французского ученого Пьера Жаке, автора многих исследований, опубликованных в виде статей и монографий. Этот процесс привлек к себе внимание многих исследователей в годы второй мировой войны, в значительной степени применительно к изготовлению металлографических шлифов. В то время непосредственным стимулом к проведению таких исследований служила нехватка квалифицированной рабочей силы и качественных полирующих материалов.
Эти исследования продолжаются до сих пор, так как область применения электролитической полировки непрерывно расширяется. На первом месте среди металлов, широко подвергающихся электрохимической и химической полировке, стоит алюминий и сплавы на его основе. Электрополированный алюминий приобретает высокий коэффициент отражения света, после кратковременного анодирования он окрашивается органическими красителями и обработанные таким образом изделия применяют в разнообразных отраслях промышленности. На втором месте, пожалуй, стоят высоколегированные стали (нержавеющие, жаростойкие и др.), которые механическим путем трудно поддаются электрополировке.
Отличием электролитической полировки от механической является последовательность удаления макро- и микрошероховатостей. В то время как при механической полировке микрошероховатость не может быть удалена до удаления макрошероховатостей (и блеск не может быть достигнут), при электрополировке это возможно. Штампуемые изделия, на поверхности которых имеются значительные неровности, электрополировкой могут быть доведены до высокого блеска. Удаление заусенцев с кромок при помощи электрополировки сопровождается округлением краев и дает большой эффект, так как механическое удаление заусенцев — слишком дорогая операция.
Проволочные материалы и детали сложной формы можно подвергнуть электрополировке, сообщив изделиям более красивый вид при более низкой стоимости, чем при механической отделке.
Поверхность литых деталей из алюминиевых сплавов, латуни, нейзильбера в результате электрополировки получается весьма блестящей, поскольку в состав этих сплавов при литье добавляют небольшое количество других элементов. Напротив при добавлении к литью таких легирующих компонентов, как фосфор, свинец, кремний для улучшения литейных свойств, поверхность получается грубой и не исправляется в процессе электрополировки.
Электролитическая полировка — хороший способ подготовки поверхности изделий к нанесению гальванических покрытий. Электрополированные поверхности, свободные от углублений и неровностей, обладают хорошей адгезией с гальваническими покрытиями.
При электролитической полировке металл не подвергается никакому механическому воздействию. Вследствие этого электрополированная поверхность выгодно отличается от поверхности, обработанной резанием и абразивами. Электролитическая полировка — не какая-нибудь разновидность механической полировки, а метод получения поверхности, обладающей рядом преимуществ. Одно из главных преимуществ электрополированной поверхности — отсутствие деформированного поверхностного слоя, царапин и вкраплений абразивного материала. В результате электролитической полировки поверхность обладает «истинной» кристаллической структурой, не нарушенной наклепом, который остается при обработке поверхности механическим способом. Это, в частности, сказывается на светотехнических свойствах.
Наряду с этим электролитическая полировка выявляет дефекты поверхности основного металла, такие как швы и неметаллические включения. Многофазные сплавы, в которых одна или большее число фаз стойки к анодному растворению, обычно не поддаются электролитической полировке.
Электролитическое полирование металлографических шлифов, а также различного рода образцов для исследования физических свойств неискаженной поверхности при помощи современных точных методов, находит сейчас широкое применение. Можно считать, что электролитическое полирование способствовало определенному прогрессу в области металлофизики. В то же время повышение целого ряда свойств изделий с электрополированной поверхностью (повышенное сопротивление коррозии и износу, повышение механических свойств тонкостенных изделий, например труб малого и большого диаметра, вследствие удаления концентраторов напряжений и др.) способствует применению этого метода для отделки деталей и узлов различных приборов электротехнической, электронной, металлургической и машиностроительной промышленности.


Защитные покрытия металлов