304钢等离子体电解抛光工艺与其表面结构性能研究

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(NH4)2SO4溶液中的腐蚀电位最低，钝化膜更容易被击穿，因此选用(NH4)2SO4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370 V、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(~0.050 mm)。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。

Process, Surface Structure and Properties of 304 Steel by Plasma Electrolytic Polishing