Wyznaczanie zakresów potencjałów elektropolerowania na przykładzie stali typu 304 dla zastosowań w przemyśle mleczarskim cd.

2. BADANIA WŁASNE I WNIOSKI

W celu wyznaczenia zakresu potencjałów, przy których należy prowadzić proces elektropolerowania dla stali 304, wykonano cykl pomiarów potencjodynamicznych. W badaniach wykorzystano potencjostat SI 1286 firmy Solartron. Przygotowanie próbek stalowych o średnicy 1,8 cm przed badaniami elektrochemicznymi obejmowało następujące etapy: trawienie chemiczne, płukanie zimną bieżącą wodą i suszenie na wolnym powietrzu w temperaturze otoczenia. Skład roztworu do trawienia chemicznego był następujący: 55% HF – 30% mas., 20% H3PO4 – 6% mas., H2O – 64% mas. Próbki ze stali 304 trawiono w temperaturze otoczenia przez 60 min, a następnie płukano przez 5 min pod zimną bieżącą wodą. Skład roztworu do elektropolerowania był następujący: 85% H3PO4 - 60% mas., 96% H2SO4 - 37% mas., 99% trietylenoamina - 3% mas. Badania potencjodynamiczne prowadzono w temp. 45°C z szybkością skanowania 1 mV/s. Jako elektrodę odniesienia zastosowano nasyconą elektrodę kalomelową (NEK). Na rys. 3. przedstawiono wybrane wyniki w postaci krzywych anodowych oraz zakres elektropolerowania zaznaczony dwoma ukośnymi liniami. Zgodnie z uzyskanymi wynikami elektropolerowanie stali 304 najkorzystniej jest prowadzić w zakresie potencjałów od 1,5 do 1,9 VNEK. Zbyt niski potencjał będzie powodować aktywne roztwarzanie materiału, natomiast wyjście ponad wskazany zakres plateau w kierunku wyższych potencjałów spowoduje zużycie znacznej części prądu w ubocznym procesie wydzielania tlenu.



Procesy elektropolerowania stali typu 304 w warunkach przemysłowych zazwyczaj prowadzi się powyżej poziomu plateau. Badania elektrochemiczne wykonano dla ustabilizowanej aktualnie używanej kąpieli w procesie przemysłowym, jak również kąpieli przygotowanej bezpośrednio przed prowadzeniem eksperymentów. Badania wykazały, że charakterystyka potencjodynamiczna w zakresie zapewniającym dobry efekt polerowania elektrochemicznego występuje w zbliżonych zakresach dla nieprzepracowanych oraz ustabilizowanych kąpieli elektrolitycznych.

Dziękuję firmie ECM Sp. z o.o. zajmującej się elektrochemicznym polerowaniem stali nierdzewnych za współpracę i pomoc w przygotowaniu publikacji.

Autorzy: Paweł LOCHYŃSKI, Bogdan SZCZYGIEŁ

LITERATURA

[1]. HRYNIEWICZ T., Fizykochemiczne i technologiczne podstawy procesu elektropolerowania stali, Koszalin, Monografia Wydziału Mechanicznego Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Koszalinie, 1989, 23–38.
[2]. HRYNIEWICZ T., ROKICKI R., ROKOSZ K., Surface characterization of AISI 316L biomaterials obtained by electropolishing in magnetic field, Surface & Coating Technology, 2008, 202, 1668 – 1673.
[3]. LAI J.-J., LEE S.-J., The effect of electropolishing (EP) process parameters on corrosion resistance of 316L stainless steel, Journal of Material Processing Technology, 2003, 140, 206 – 210.
[4]. LEE E.-S., Machining Characteristics of the Electropolishing of Stainless Steel (STS316L), The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2000, 16, 591 – 599.
[5]. WóJCIK Z., Elektrochemiczne i chemiczne polerowanie metali, Katowice, Wydawnictwo Śląsk, 1957, 11 – 12.
[6]. http://www.elektropoler.com.pl/, 14 marca 2008
[7]. http://www.delaval.com.pl/default.htm, 14 marca 2008