Раствор для электрохимического полирования легированных сталей



 

Изобретение относится к электрохимической обработке высокоуглеродистых легирован ных сталей, а именно к составамрастворов для электрохимической обработки быстрорежущих сталей. Цель изобретения - повышение качества поверхности и улучшение условий труда.Раствор для электрохимического полирования легированных сталей, преимущественно быстрорежущих, включает ортофосфорную кислоту, бйхромат калия, органическую добавку и воду. В качестве органической добавки содержит динатриевую соль изононилфенилполиэтоксиа-сульфопропионовой кислоты (динатриевая соль ИНФ- ПЭАСП-кислоты) при следующем соотношении компонентов, мас.%; ортофосфорная кислота 70-90; бйхромат калия 5-20: динатриевая соль ИНФПЭАСП - кислоты 0,25-1; вода -остальное. 1 табл.(Лс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ (21) 4828594/02 (22),24.05,90 (46) 23,02.92. Бюл. ЬЬ 7 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Н.Н.Хухарева, С.Н.Семенцов, Л.H.Àíäрианова, В.Д.Пучкова и А.П,Рудой (53) 621,9.047.7(088.8) (56) 1. Вестник Харьковского политехнического института, 1981, hL 177, с. 50-52.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1345673, кл. С 25F 3/24, 1987. (54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ . (57) Изобретение относится к электрохимической обработке высокоуглеродистых легированных сталей, а именно к составам

Изобретение относится к электрохимической обработке легированных сталей, а именно к составам растворов для электрохимической обработки быстрорежущих сталей типа Р9, P1f, PGM5, 10Р6М5, Р12©3 и т,д, Известен раствор для электрохимического полирования легированных сталей, содержащий, мас.%. фосфорная кислота 82; бихромат калия 12; ацетотиамид 0,5; вода— остальное (1j.

Однако известный раствор не позволяет получить поверхность высокого качества.

Кроме того, эксплуатация данного раствора сопровождается образованием аэрозоля,, содержащего бихромат калия, т.е, создаются вредные условия труда.

SU <„> 1713994 А1 растворов для электрохимической обработки быстрорежущих сталей. Цель изобретения — повышение качества поверхности и улучшение условий труда. Раствор для электрохимического полирования легированных сталей, преимущественно быстрорежущих, включает ортофосфорную кислоту, бихромат калия, органическую добавку и воду. В качестве органической добавки содержит динатриевую соль изононилфенилполиэтокси- а-сульфопропионовой кислоты (динатриевая соль ИНФПЭАСП-кислоты) при следующем соотношении компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 70 — 90; бихромат калия

5-20; динатриевая соль ИН ФПЭАСП - кислоты 0,25-1; вода — остальное. 1 табл, Наиболее близким по технической сущюЪ ности и достигаемому эффекту является раствор, имеющий состав, мас,%: НЗРО 80 — 85; бихромат калия 10 — 15; уретан 0,5 — 1,5; перфтормасляная кислота 0,3-0,8; вода- осталь - ь ) ное (2).

Известный раствор не позволяет пол- р учать высокого качества поверхности и не обеспечивает нормальные условия труда изза образования в атмосфере хромсодержа- Ф щих аэрозолей.

Целью изобретения является повышение качества поверхности и улучшение условий труда путем снижения содержания в воздухе бихромата калия.

Поставленная цель достигается тем, что известный раствор электрохимического полирования легированных сталей, содер1713994 верхности шероховатости, внешнему виду на отсутствие шлама и по содержанию бихроматое е воздухе рабочей зоны.

При определении содержания бихромата в воздуха критерием нормальных условий труда следует считать предельно

55 жащий ортофосфорную кислоту, бихромат калия, органическую добавку и воду, в качестае органической добавки содержит динатриевую соль изононилфенилполиэтокси-а

-сульфопропионовой кислоты при следую- S щем соотношении компонентов, мас.$: ортофосфорная кислота 70-90; бихромат калия 5-20; динатриееая соль ИНФНЭАСНкислоты 0,25 — 1; вода остальное.

Для оценки эффективности предлагае- 10 мого раствора е лабораторных условиях приготовлены растворы составов, указанных в табл. 1.

Раствор готовят следующим образом.

В воду добавляют расчетное количество 15 динатриееой соли ИНФПЭАСП-кислоты, перемешивают до полного растворения, затем добавляют расчетное количество бихромата калия перемешивая, добавляют ортофосфорную кислоту. После этого про- 20 рабаты еают электролит на нерастворимых электродах (свинцовых) в течение 1 — 2 ч при напряжении U = 12 В и плотности анодного тока Da = 30 А/дм, После того, как исчезнет осадок бихромата калия, раствор готов к 25 употреблению.

Параллельно готовят. известный раствор (состае 8), для чего в воду добавляют расчетное количество уретана и перфтормасляной кислоты до их полного растворе- 30 ния, затем добавляют бихромат калия, алиеают расчетное количество ортофосфорной кислоты, Раствор прорабатывают на нерастворимых электродах при том же режиме, что и 35 растворы составов 1-6.

Известный раствор (состав 7) готовят следующим образом: растворяют в воде наееску бензотриазола, затем растворяют натриевую соль сульфопропилированного 40 этоксилата изононилфенола, добавляют расчетное количество глицерина, а затем при тщательном перемешиеании — расчетное количество серной кислоты, избегая.разогрева раствора. После охлаждения 45 раствор готов к употреблению;

Электрохимическому полированию подвергают образцы иэ быстрорежущей стали P6MS. Исходный класс чистоты поверхности составляет 8б. Процесс проводят 50 при 70 С в течение 1 мин, U = 12 В при анодной скорости тока D4 = 100 A/äì .

Эффективность предлагаемого раствора оценивают по качеству обработанной подопустимую концентрацию бихроматов, равную 0,01 Mr/мз.

Шероховатость поверхности определют по среднеарифметическому отклонению профиля йо, который замеряют на микроинтерферометре МИИ-4.

Внешний вид поверхности оценивают визуально на отсутствие шлама.

Замер содержания бихромата в аэрозоле в рабочей зоне производят на основе методических указаний на фотометрическое определение хромового ангидрида и солей хромовой кислоты е воздухе с помощью воздуховодов с фильтрами АФА. Воздух со скоростью10л/мин аспирируют через фильтр.

АФА, помещенный в патрон.

Результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что при электрохимическом полировании поверхности в растворах составов 1-6 шероховатость поверхности . уменьшается на 0,388-0,422 мкм, что в 1,341,46 раза больше, чем в известном растворе, где шероховатость снижается от 0,46до 0;17 мкм, т.е. на 0,29 мкм, на обработанной поверхности отсутствуют следы шлама. а на поверхности образцов, обработанных известным способом, имеются следы шлама, матовость, концентрация бихромата KANA в воздухе рабочей зоны составляет 0,0020,004 мг/м, что в 2-4 раза ниже, чем при з проведении процесса в известном растворе (0,008 мг/мз). При изменении концентрации компонентов раствора в сторону увеличения или уменьшения (составы 1 и 5) происходит снижение шероховатости поверхности на 0;335 — 0,348 мкм, что в 1,161,26 раза ниже, чем в составах 2-4 растворов (на 0,388-0,422 мкм), но в 1,16-1,2 раза больше, чем в известном растворе (на 0,29 мкм), на поверхности имеются следы неудаленного шлама, поверхность становится матовой, концентрация бихромата калия в воздухе составляет 0,005-0,006 мгlм, что е

1,25-3 раза выше, чем при работе в составах

2 — 4 растворов, но. в 1,33-1.6 раза ниже, чем при работе в известном растворе (0,008 мг/м ). Отсутствие поверхностно-активной добавки в растворе (состав 5) приводит к снижению шероховатости поверхности только на 0,23 мкм, что в 1,69-1,83 раза. меньше, чем s составах 2-4 растворов(на

0,388-0,422 мкм), но несколько выше (в 1,2ь раза), чем в известном растворе (на 0,29 мкм), на поверхности. присутствует растрав и травильный шлаы, концентрация бихромата калия в воздухе составляет (состав 6) 0.009 мгlм, что в 2,25-4,5 раза больше, чем в составах

2-4 растворов (О, 002 — О, 004

1713994

Таблица1

Со е жаниемас. в аство е

Состав раствора.П е агаемом

Известном

О ртофосфорная кислота.

90

65

82

15

Бихромат калия

Динатриевая соль ИНФПЭАСП-кислоты

1,2

0,25

0,2

0,8

Уретан

Перфтормасляная кислота

0,5, Серная кислота

Глицерин

Натриевая соль сульфопропилированмг/м ) и в 1,2 раза больше; чем в известном растворе (0,008 мг/мз). Обработка в серноглицериновом растворе с ПАВ состава 7 приводит к тому, что снижение. шероховатости практически не происходит, на поверхности появляется черный сажистый налет.

Таким образом, предлагаемый раствор по сравнению с известным позволяет повысить качество обработанной поверхности, при этом снизив шероховатость поверхности в 1,34-1,52 раза. т.е. на 3 класса, исключив матовость, растрав, следы шлама, а также улучшить условия труда эа счет снижения концентрации бихромата калия в воздухе. рабочей зоны в 2-4 раза, Формула изобретения

Раствор для электрохимического полирования легированных сталей, преимущественно быстрорежущих, содержащий

5 ортофосфорную кислоту, бихромат калия, органическую добавку и воду; отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхности и улучшения условий труда, он в качестве органической добавки содержит

10 динатриевую соль изононилфенилполизтокси- а -сульфопропИоновой кислоты (динатриеваю соль ИНФПЭАСП-кислоты) при следующем соотношении компонентов, мас. : ортофосфорная кислота 70-90; бих15 ромат калия 5-20, динатриевая соль ИНФПЭАСП-кислоты 0,25-1; вода остальное.

1713994

Та 6 из стали Р6М5) обработанной поверхности (пластин

Состав

Качество поверхности г после обработки

Внешний вид об. работанной поверхности

Снижение шероховатости по верхности мкм

Шероховатость на

R, мкм до обработки

0,006

О, 085 1Ов О, 335

0,388 116 0„388

Матовость

1 0,42 86

2 0,43 86

0,002

Блестящая поверхность без растрава

0,003

0,004

То же.12а

11в

0,005

Матовость

11а

0,009

Растрав, на поверхности травильный шлам

Черный сажистый шлам

7 0,43 86

0,О3

0,4 86

0,008

10а 0,29

О 17

8 . 0,46 86

Составитель Н.Хухарева

Техред М.Моргентал, Корректор О.Кундрик

Редактор Н.Рогулич

Заказ 664 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

3 0,46

4 0,45

5 0,44

6 0,46

86

86

86

0,422

0,403

0,348

0,23

0,422

0,403

0,348

0,23

Матовая поверхность, точечный растрав

1 лица 2

Концентрация бихромата ка" лия в воздухе рабочей зоны, мгlм анализ атмосферы на содержание хроматов не производился

Раствор для электрохимического полирования легированных сталей Раствор для электрохимического полирования легированных сталей Раствор для электрохимического полирования легированных сталей Раствор для электрохимического полирования легированных сталей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам электролитов для электрохимического полирования преимущественно изделий из высокохромистых коррозионно-стойких сталей

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, а именно к полированию высоколегированных многокомпонентных марок сталей, например 44НХМТ, 36НХТЮ8М

Изобретение относится к области электрохимического полирования высокоуглеродистых легированных сталей и может быть использовано-при электро-.- .химической обработке металлов

Изобретение относится к технологии электрохимической обрабЬтки металлов в машиностроении, приборостроении и в производстве товаров народного потребления

Изобретение относится к электрополированию нержадеющих сталей с повышенным содержанием никеля и сплавов типа нимоник и может найти применение при электрохимической обработке в различньк областях техники.Цель изобретения - повышение стабильности электролита при длительном хранении

Изобретение относится к электрохимической обработке сталей преимущественно с гетерогенной структурой типа ДИ-22, ДИ-23, и может найти применение в машиностроительной промышленности

Изобретение относится к электрохимической обработке, преимущественно к электрополированию нержавеющих сталей, и может найти применение в различных областях техники в процессах электрополирования, используемых в качестве финишных операций обработки изделий, а также для подготовки поверхностей деталей перед нанесением гальванических покрытий

Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано в машиностроении, химической, металлургической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защитно-упрочняющей обработки и нанесения износостойких покрытий на резьбовые поверхности деталей, применяемых, например, в ролико-винтовых и шарико-винтовых передачах. Способ включает подготовку поверхности под нанесение покрытия и нанесение износостойкого покрытия. При этом подготовку поверхности под нанесение покрытия совмещают с упрочняющей обработкой, проводя ее в следующей последовательности: погружают деталь в электролит, формируют вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовую оболочку и зажигают электрический разряд между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала, при этом обеспечивают режим электролитно-плазменного полирования резьбовой поверхности, а после электролитно-плазменной обработки резьбовой поверхности детали помещают в вакуумную камеру установки для ионно-имплантационной обработки, проводят ионную очистку ионами аргона при энергии от 6 до 8 кэВ и ионно-имплантационную обработку поверхности детали ионами иттербия или азота, а затем в этой же установке ионно-плазменным методом наносят износостойкое покрытие из нитрида титана или нитрида циркония толщиной 0,5-1,0 мкм. Технический результат: повышение эксплуатационных свойств резьбовых поверхностей деталей. 21 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к технологии электролитно-плазменного полирования поверхности деталей из легированных сталей. Способ включает полирование пера лопатки электролитно-плазменным методом, включающИм погружение детали в электролит, формирование вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовой оболочки и зажигание разряда между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала, причем полирование поверхности пера лопатки производят в два этапа: вначале к обрабатываемой лопатке прикладывают электрический потенциал величиной от 320 В до 350 В и проводят полирования до достижения минимально возможной при данном напряжении величины шероховатости, а затем плавно уменьшают напряжение до величин от 270 В до 300 В и проводят окончательное полирование до достижения минимально возможной при данном напряжении величины шероховатости поверхности, причем в качестве электролита используют водный раствор соли сульфата аммония концентрацией от 6 до 12 г/л, а полирование ведут при температуре от 60 °C до 80 °C. Технический результат: повышение эксплуатационных характеристик лопаток турбомашин при одновременном снижении трудоемкости обработки. 8 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к технологии полирования изделий из малоуглеродистых сталей с повышенным содержанием хрома и может быть использовано в авиационном и энергетическом машиностроении, в частности для финишной обработки лопаток компрессора. Способ включает погружение обрабатываемой детали в ванну с предварительно нагретым электролитом в виде раствора гидрокарбоната натрия или сульфата аммония, формирование разряда в пароплазменной области, образующейся между обрабатываемой деталью и электролитом, воздействие токами высокой частоты на поверхность детали, при этом в электролит вводят поверхностно-активное вещество в количестве не менее 1,0*10-4 об. %, а воздействие токами высокой частоты на поверхность детали осуществляют пакетами импульсов тока с длительностью пакета импульсов тока более 15 мкс и скважностью импульсов менее 85%, при этом обрабатываемая деталь является анодом. Техническим результатом является снижение энергетических затрат на единицу обрабатываемой поверхности, повышение экологичности и равномерности обработки поверхности деталей сложного профиля. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защитно-упрочняющей обработки деталей с резьбовыми поверхностями, применяемых, например, в ролико-винтовых и шарико-винтовых передачах. Способ включает формирование геометрии резьбы резьбообразующим инструментом, ее обработку электролитно-плазменным методом, при котором погружают деталь в электролит - 3-8% водный раствор сульфата аммония, формируют парогазовую оболочку и зажигают электрический разряд между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала, при этом обеспечивают режим электролитно-плазменного полирования резьбовой поверхности при напряжении 260-310 В, температуре электролита 70-85°C, плотности тока 0,20-0,55 А/см2, а после электролитно-плазменной обработки резьбовой поверхности детали помещают в вакуумную камеру установки для ионно-имплантационной обработки, проводят ионную очистку ионами аргона при энергии от 6 до 8 кэВ, плотности тока от 100 до 120 мкА/см2 в течение от 0,2 до 0,8 ч и ионно-имплантационную обработку поверхности детали ионами иттербия или азота при энергии от 20 до 35 кэВ. Технический результат: повышение износостойкости и антифрикционных свойств резьбовых поверхностей. 11 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к области машиностроения и металлургии и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбостроении для защиты пера лопатки компрессора от эрозии и солевой коррозии при температурах эксплуатации до 800 °C. Способ включает подготовку поверхности пера лопатки под нанесение покрытия, нанесение первого слоя покрытия из сплава на основе Ni, содержащего Со, Cr, Al, Y, нанесение на первый слой второго слоя из сплава на основе А1, содержащего Y, и термообработку лопатки с покрытием. При этом подготовку поверхности пера лопатки под нанесение покрытия осуществляют электролитно-плазменным полированием, затем осуществляют ионно-имплантационную обработку лопаток, а далее производят нанесение упомянутых слоев покрытия, причем ионно-имплантационную обработку лопаток проводят при энергии от 0,3 до 1 кэВ, дозой от 1,6·1019 см-2 до 2·1019 см-2, со скоростью набора дозы от 0,7·1015 с-1 до 1·1015 с-1, используя в качестве имплантируемых ионов N, Cr, Ni, Со, Y, Yb, La или их комбинацию, а электролитно-плазменное полирование проводят при напряжении 260-320 В в электролите, содержащем 4-8 % водный раствор сульфата аммония при температуре 60-80 °C. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-27T16:16:45
Наверх