Состав электролита для нагрева металлов

 

Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности для закалки с нагревом в электролите, и может найти применение при термической обработке металлов в массовом производстве. Цель изобретения - снижение разбрызгивания электролита при нагреве. Предлагаемый электролит имеет следующий состав, мас.%: углекислый калий 15-21

фторцирконат калия 2,1-2,9

фтористый калий 1,4-2,2

едкое кали 1,6-2,6

стеарат калия 2,2-3,4

вода - остальное. Состав при нагреве позволяет снизить разбрызгивание электролита до 90г на каждые 3 закаливаемых образца диаметром 20 мм, длиной 70 мм из стали 65 Г. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОЕРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ Гннт СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С 21 D 1/44

6ИКЮИЯ

И7И7Ю t,"-!:„",-;ь„ р,"!д

1 (21) 4428859/31-02 (22) 23.05,88 (46) 23,10.90. Бюп. Р 39 (71) Краматорский индустриальный институт (72) П.А. Гавриш, А.В,Грановский и В.В.Катренко (53) 621.78:063 (088.8). .(56) Авторское свидетельство СССР

11 -1379320, кл. С 21 D 1/60, 1986. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТА ДПЯ НАГРЕВА

МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности для закалки с нагревом в элекИзобретение относится к термической обработке металлов, в частности к составам дпя закалки с нагревом в электролитических средах, и может найти применение при термической обработке деталей в массовом производстве, Целью изобретения является. снижение разбрызгивания электролита при нагреве., Электролит содержит углекислый калий, фторцирконат калия, фтористый калий, едкое кали, стеарат калия и воду при следующем соотношении компонентов состава, мас.7:

Углекислый калий 15-21

Фторцирконат калия 2,1-2,9

Фтористый калий 1 4-2,2

Едкое кали 1, 6-2,6

С те ар ат калия 2,2 — 3,4

Вода Остальное

„„SU„„1601142 А1

2 тролите, и может найти применение при термической обработке металлов в массовом производстве. Цель изобретения — снижение разбрызгивания электролита при нагреве. Предлагаемый электролит имеет следующий состав, мас.7: углекислый калий 15-21; фторцирконат калия 2,1-2,9; фтористый калий 1,4-2,2; едкое кали 1,6-2,6; стеараг калия 2,2-3,4; вода остальное. Состав при нагреве позволяет снизить разбрызгивание электролита до 90 г на каждые 3 закаливаемых образца диаметром 20 мм, длиной 70 мм из ""òàëè 65 Г. 2 табл.

Углекислый калий — основной исто ник ионов калия в электролите. При содержании его менее 15 мас.l значительно ухудшается стабильность протекания процесса, разбрызгивание увеличивается. При его содержании углеМ е кислого калия более 21 мас.Х улучшеМаа ние технологических свойств электролита не наблюдается. (Я

Фторцирконат калия является исочником легкоионизируемых атомов калия, стабилизирует электрические разряды на поверхности детали. Фторцирконат восстанавливается до циркония в электролите, . а цирконий в свою очередь повышает жаропрочность поверхности обрабатываемой детали.

При содержании фторцирконата калия менее 2,1 мас.Т его влияние на качество процесса незначительно. При

1601142

: содержании фторцирконата калия более

i 2,9 мас.X дальнейшее улучшение тех нологических свойств электролита не наблюдается.

Фтористья калий также является ( источником ионов капия в электролите, ! ! способствует растворению неметаллических частиц и тугоплавких окислов на поверхности детали, очищая ее, Кроме того, удаление с поверхности детали тугоплавких окислов и неметаллических включений повышает электропроводность детали. Фтористый калий повьппает электропроводность дета- 15 ли, а также электролита. При содержании фтористого калия менее 1,4 мас.% электропроводность раствора повышается незначительно, а при содержании более 2,2 мас.% увеличивается коррозионная агрессивность электролита.

Едкое кали является стабилизатором процесса. Являясь источником ионов калия в .электролите, едкое кали увеличивает электропроводность раствора. 25

Стабилизирует разряды на поверхности обрабатываемой детали, такйм образом стабилизирует процесс нагрева детали в электролите. При содержании едкого . кали менее 1,6 мас.% его влияние

30 ( недостаточно, при содержании более 2,6 мас.% электролит может вызывать ! ,. ожоги.

Стеарат калия снижает поверхност-, ное натяжение электролита, способствует образованию на поверхности детали, обрабатываемой в электролите, равномерного слоя из мелких пузырьков водорода и пара, что улучшает качество поверхности обрабатываемой детали, Стеарат калия является дополнительным.источником ионов калия в электролите. При содержании стеарата калия менее 2,2 мас.% указанные эф—, фекты проявляются незначительно, а при его содержании более 3,4 мас.% наблюдается вспенивание, повьппенное разбрызгивание раствора °

Для проведения испытаний приготовляют пять составов электролита, приведенных в табл.1 °

В качестве источника питания для ванны используют модернизированный источник питания при токе270-290 А и напряжении 180-200 В °

Для испытания используют образцы цилиндрической формы диаметром 20 мм, длиной 70 мм. Концы образцов закруглены. Материал образцов сталь 65 Г.

Время обработки 8 с.

Качество поверхности образцов оценивают визуально с применением лупы

Х9, потери электролита определяют взвешиванием ванны с электролитом до и после обработки в ней трех образцов. В таких же условиях испытывают известный состав.

Результаты испытаний сведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемые составы 2-4 являются оптимальными и в сравнении с известным позволяют снизить разбрызгивание электролита.

Формула изобретения

Состав электролита для нагрева металлов, содержащий углекислый калий, стеарат калия, дополнительные источники ионов и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения разбрызгивания электролита при нагреве, он в качестве дополнительных источников ионов содержит фторцирконат калия, фтористый калий и едкое кали при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углекислый калий 1 5-21

Фторцирконат калия 2,1-2,9

Фтористьп? калий 1,4-2,2

Едкое кали 1,6-2,6

Стеарат калия 2,2-3,4

Вода Остальное

1601)42

Т а б л и ц а 1

Содержание, мас., в составе

1I 1

Компоненты

12

3,2

2,5

1,8

2,0

2 1

2,6

3,0

3,7

Осталь2,2

2,6

3,4

Осталь1,9

2,0

2,8

Остальl,1

l,2

1,8

Остальное ное ное ное

Та блица 2

Состав Потери электролита, r, после испытания образцов

Внешний вид поверхности обрабатываемой детали трех десяти

)50

Есть подплавление на детели

Ровный

288

261

276

1)0

Незначительное подплавление

Ровный

100-130

Известный

317-329

l Составитель Т.Бердьппевская

Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор О,Кравцова

Заказ 3247 Тираж 510. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Углекислый калий

Фторцирконат калия

Фтористый калий

Едкое кали

Стеарат калия

Вода

l,4

1,6

2,2

Осталь— ное