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化学抛光是金属表面通过有规则溶解达到光亮平滑。在化学抛光过程中，钢铁零件表面不断形成钝化氧化膜和氧化膜不断溶解，且前者要强于后者。由于零件表面微观的不一致性，表面微观凸起部位溶解，且溶解速率大于凹下部位的溶解速率；而且膜的溶解和膜的形成始终同时进行，只是其速率有差异，结果使钢铁零件表面粗糙度得以整平，从而获得平滑光亮的表面。抛光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷，从而提高疲劳阻力、腐蚀阻力。
为了进行化学抛光，使零件表面的凸部比凹部溶解，因此应将化学抛光的作用分为两个阶段来认识。阶段是化学抛光时金属表面现象的几何凸凹的整平，去除较粗糙的表面不平度，获得平均为数微米到数十微米的光洁度；第二阶段是晶界附近的结晶不完整部分的平滑化，去除微小的不平，在0.1～0.01μm，相当于光波长的范围。可将阶段称为宏观抛光或平滑化，把第二阶段称为微观抛光或光泽化。
上述两种抛光作用是不同的，以钢在硝酸磷酸型抛光液中的抛光为例说明。在抛光过程中钢的电极电位和溶解速度随硝酸浓度的变化情况如图4-2所示。即随着硝酸浓度的增加，钢材的电极电位也逐渐提高，同时溶解速度随之减小。钢的平滑化是由低电位区域的溶解作用形成的，而光泽化则是由高电位区域的溶解作用形成的。钢表面电位的升高是由表面形成的一些稳定的氧化膜固体所致，正是由于这种稳定氧化膜的形成，使零件光泽化。而平滑化可能是由金属离子或溶解生成物的扩散层导致的。
化学抛光是在不供电情况下产生抛光效果，其抛光原理与利用电流作用的电解抛光在本质上没有太大差别。化学抛光效果一般要比电解抛光效果差，在化学抛光中，由于材料的质量不均匀，会引起局部电位高低不一，产生局部阴阳极区，形成局部短路的微电池，使阳极发生局部溶解。而在电解抛光中由于外加电位的作用可以完全消除这种局部的阴极区，进行全面的电解，因此效果更好。 利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米／秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达Ra0.63～0.01微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。大批量生产轴承钢球时，常采用滚筒抛光的方法。粗抛时将大量钢球、石灰和磨料放在倾斜的罐状滚筒中，滚筒转动时，使钢球与磨料等在筒内随机地滚动碰撞以达到去除表面凸锋而减小表面粗糙度的目的，可去除0.01毫米左右的余量。精抛时在木桶中装入钢球和毛皮碎块，连续转动数小时可得到耀眼光亮的表面。精密线纹尺的抛光是将加工表面浸在抛光液中进行的，抛光液由粒度为W5～W0.5的氧化铬微粉和乳化液混合而成。抛光轮采用材质匀细经脱脂处理的木材或特制的细毛毡制成，其运动轨迹为均匀稠密的网状，抛光后的表面粗糙度不大于Ra0.01微米，在放大40倍的显微镜下观察不到任何表面缺陷。此外还有电解抛光等方法。