Раствор для виброабразивного шлифования и полирования стали
СООЗ СОВЕТСНИХ
РЕСПУБЛИН
11 А1 (19) (11) (g1) 4 С 23 С 5/00
Г ЗСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 0,5-1 ° 0
0,2-0,3
2,4-2,8
2, I-2,4
О, 1-0,2
1,0-2,0
0,05-0 i 07
0,0 1-0,03
Остальное
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3877841/22-02 (22) 07.02.. 85 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) А.А.Берещенко, В.И.Ковалев, М.Е.Шаинский, О.Г.Игнатенко,А.С.Берещенко и О.В.Ковалев (53) 621.7.025:621.794.46 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 440449, кл. С 23 С 5/00, 1971. (54) (57) РАСТВОР ДЛЯ ВИБРОАБРАЗИВНОГО ШЛИФОВАНИЯ И ПОЛИРОВАНИЯ СТАЛИ, содер)кащий серную кислоту, щавелевую кислоту, перекись водорода, хромовый ангидрид, смесь натриевых солей алкипбензолсульфоновых кислот с алкиль.ными парафиновыми остатками, соцерлащими 11-18 атомов углерода (сульфонол) и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества поверхности, он дополнительно содержит азотную кислоту, диметилглиоксим, двузамещенный оксалат щелочного металла, выбранный из группы, содержащий оксалат натрия, оксалат калия, оксалат калия-натрия при следующем соотношении компонентов, мас.Х:
Азотная кислота
Серная кислота
61авелевая кислота
Перекись водорода (ЗОХ-ный раствор)
Хромовый ангидрид
Двуэамещенный оксалат щелочного металла, выбранный иэ группы: оксалат натрия, оксалат калия, оксалат калиянатрия
Диметилглиоксим
Сульфонол
Вода
1
Изобретение относится к химикомеханической обработке металлов, в частности к виброхимическому шлифованию и полированию в среде свободных абразивов в растворе, и может быть использовано в различных областях техники.
Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества поверхности.
Раствор готовят при комнатной температуре и нормальном давлении пу тем последовательного растворения при перемешивании азотной, серной и щавелевой кислот, хромового ангидри,да, оксалата щелочного металла (натрия или калия, или натрия-калия) двузамещенного сульфонола и диметилглиоксима. Перекись водорода добавляют перед обработкой.
Варианты состава, эффективность из воздействия и результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известного составов приведены в табл.. 1, 2 и 3.
Для получения сравнимых данных обработку проводили в тождественных технологических условиях. Исходная шероховатость поверхности R а
65-45 мкм, исходная отражательная способность поверхности металла 15Х.
Испытания проводились при виброобработке деталей из низкоуглеродистой стали 20 и сталей, легированных марганцем и молибденом, на виброустановке ВИИ-1003 при амплитуде колебаний
1,3 мм и частоте вибрации 2850 кол/мин в течение часа, В качестве абразивного иаполнителя использовался бой шарошлифовальных кругов К45ВТ1К с грануляцией 20-25 мм, объем рабочего раствора 2 л.
Анализ результатов сравнительных испытаний показал, что поставленным требованиям (повышение производительности обработки и улучшение качества поверхности обрабатываемого металла при сокращении затрат времени) отвечают составы (примеры 2, 3, 4, табл. 1), характеризуемые содержанием добавок, мас.7.". азотная кислота
257118 2
0,5-1,0; двузамещенного оксалат щелочного металла 1,0-2,0; диметилглиокснм 0,05-0,07.
В табл.2 приведены результаты
5 виброобработки в предлагаемом растворе, содержащем в качестве добавки двузамещенный оксалат щелочного металла из группы: оксалат натрия или калия, или калия-натрия в количестве 1,0-2,0 мас.X которые свидетельствуют о возможности использования любого из указанных компонентов, так как результаты виброобработки тождественны, Граничные значения содержания исходных компонентов обусловлены максимальными значениями производительности обработки и отражательной способности поверхности металла при минимальных значениях шероховатости микрорельефа и затрат времени обработки (примеры 2, 3, 4, табл.1), при этом оптимальные результаты виброхимической обработки могут быть получены в растворе с содер;канием компонентов по примеру 3 (табл. 1) . При содержании компонентов за пределами граничных значений производительность процесса и качество обработки пощо верхности снижаются (примеры 1, 5, табл. 1). Кроме того, добавки расширяют технические возможности изВестного раствора, позволяя испольэовать его также для виброшлифования и вибронолирования сталей, легированных марганцем, молибденом и другими металлами, виброобработка которых в известном растворе неэффективна.
Производительность виброшпифования па сравнению с результатами виброобработки в известном растворе (пример 6, табл.!) возрастает в 2,02,5 раза, отражательная способность улучшается в 2,0-2,5 раза, время обработки для достижения требуемого класса чистоты сокращается в 2,03,5 раза. (табл.3), так как в предлагаемом растворе шероховатость поверхности, соответствующую R = 0,360,21 мкм, достигают в течение 2040 мин, а в известном растворе — в течение 1,5 ч.
125?1i 8
Х а о
1
Ю о
0
1»
О х
О В:
0
v о х
1 о а
О m
-Ф х л с»
I Х X с, 4 О Р а р С» С»
0Ю X л
СО
Щ л
СЧ
44
О о х л о
1
А
Ф л
0 Х
Ф
m ом
0 О и х
- Ю
К 0 о щ о
М М
Щ
С 1
Щ
С4
0 л аlg а х
Щ ОCd A
1 х а
CO л (:Ь
СЧ л л
СЧ
1»
0
0
И
Е»
О о х
Ю
СЧ
l о м1 аw а х со ох щ Idm
1 Х X
cd И О а f »
Ю О
0Ю X
I х
Ц о
Ф
0 х
Е 1 о
1
I ф л
СЧ
Щ
Щ
С0 л
01 о
СЧ л л
О
<3 00
СЧ
» л
СЧ (Ь
М л л .Ф
Щ о о л о
Ф о л
СЧ М о о л ° \ ю о
СЧ о л о о л о
Щ л
С1
X о Б а .а
С» х
1 X
1 л.1 х
Э »4 цо
ОМ cd а
Щ сч л
СЧ о л
СЧ
1 сч б л л
С4 С 4 0 л
СЧ
v х
CV л о
1
I х
Ц
С»
Х
Йщ х
X x
cd Ф
cd Ef
1 с4
О
И о
0 х
Щ л ь
D о щ о
СЧ Щ л
l o o
I - СЧ
1 х а
1 а Ф
I 1.» X! l
cd cd
K x
A са а
Х 1-е ,а O I.
Ж
Ф cd I
0 1а О 1
0 С с» 1 а О
1 1
I C4 1 cd
1 С» О E»
e z o
I о
Ц
)
v х с1 Щ О Щ О сч с М М
1 Щ Щ О Щ О
М М
1 щ о щ о
» т СЧ СЧ л л л
o o о о о щ о
С 4 л л л сЧ сЧ с 4
0 OO O л л л
С4 С 4 С 1 щ о щ о
С4 М O л л л л о о о о о
Щ 0 Л СО
О O O O D л ° \ л л о о о о о щ о щ о л л л л о СЧ
I
Ф
I I l а
С О>ХV0 0 Х Ю 3 С0 Ф CdXO, 1257118
Та блица 2
Содержание компонентов, мас.7
Пример
Сульфонол
Оксалат
Перекись
Хромо вый
ЩавелеАзотСерная кисло
Диметил вая ная ангид
Рид кислокислота глиоксим та та
0 75 0,6 0 25 2,6 2,25 0,15 0,02 1,5
2 0 75 0,6 0 25 2,6 2 25 0 15 0,02
- 3 0,75 0,6 0,25 2,6 2,25 0,15 0,02
Продолжение табл. 2
Сталь легиров
Ип и Ио
Легированная сталь
Сталь 20
Пример
Отра- ПроизОксаОтражательВода водительлат калия жат, ная двузаменая ность обработки, мг/см спосо6мещенный способг,ч щенный ность, ность, 7о
r ч г,ч
92,42 52 4 40 39,8 40
40,! 40
92,42 52,4 . 40 39,8 . 40
2 1,5
40, 1 40
1,5 92,42 52,4 40 39,8 40
40,1 40
Оксалат калиянатрия двуза-
Произв.
o6pa— ботки мг/см способн. !
X водорода (307.— ная) ность обработки, мг/c 2
ОтражательПроиз водительнатрия двуэамещенный
1257)18
Т а блица 3
Сталь 20
Раствор
20 (40
Известный
Серная кислота 0,25
2,6
2,25
0,15
0i02
Сульфонол
Предлагаемый
Серная кислота 0,25
2,6
2,25
0,15
0,02
Сульфонол
0 75
Оксалат ще" лочного металла двузамещенный 1, 5
Диметилглиоксим 0,06
Щавелевая кислота
Перекись водорода (ЗОХный раствор) Хромовый ангидрид
Щавелевая кислота
Перекись водорода (ЗОЖный раствор) Хромовый ангидрид
Азотная кислота
Содержа ние компонентов мас.7
Сталь легированная
Мп иМо
Время обработки, мин
60 80 100 120 20 40
1э54 Оэ79 Оэ42 О ° 25 Оэ23 Оэ20 1э99 1в57
0,53 0,36 0,21 0,20 0,20 0,20 0,57 0,38
)257) )8
)О
Продолжение табл.3
Легированная сталь.Сталь легированная
Мп и Мо
Раствор
4 о
Известный 1,09 0,59 0,68 0,49 1,96 1,62 0,98 0,57 0,63 0,47
Серная кислота
Щавелевая кислота
Хромовый ангидрид
Сульфонол
Предлагаемый 0,23 0,2 1 0,20 0,20 0,53 0,37 0,22 0,20 0,20 0,20
Серная кислота
Щавелевая кислота
Хромовый ангидрид
Оксалат щелочного металла двузамещенный
Диметилглиоксим
ВНИИПИ 3аказ 5586
Тираж 878
Подпис ное
Перекись водорода (30%ный раствор) Перекись водорода (30%ный раствор) Сульфонол
Азотная кислота
)Зремя обработки, мин
11 t
60 80 100 120 20 40 60 80 100 120
Произв.-полигр. rip-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
