Электролит для размерной электрохимической обработки сталей

 

Использование: электролит для размерной электрохимической обработки преимущественно легированных и легированных инструментальных сталей, содержащих в качестве легирующих компонентов хром, никель, ванадий, молибден. Сущность изобретения: в электролит на основе водного раствора смеси солей хлористого и азотнокислого натрия введен в качестве органической добавки диметилсульфоксид или тетраметиленсульфон при следующем соотношении компонентов в растворе, мас.%: хлористый натрий 15 - 20; азотнокислый натрий 5-10: диметилсульфоксид или тётраметилсульфон 2 - 10; вода остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816385/08 (22) 17.04,90 (46) 30.03.92. Бюл. №12 (71) Производственное объединение "Тульский оружейный завод" (72) А.С.Мощев, Б.И.Богомолов, А.Ю.Петров, Б.Л.Шелиспанский и M.B.ØóïëoB (53) 621.9.047 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1212719, кл. В 23 Н 3/08, 1984. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ

ЭЛ ЕКТРОХИМИЧ ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к размерной электрохимической обработке (РЭХО) ме-, таллов, преимущественно легированных и легированных инструментальных сталей; содержащих в качестве легирующих компонентов б - элементы: хром, никель, ванадий, молибден и т.д.

Цель изобретения — повышение производительности и точности обработки.

Известен состав электролита для ЭХРО сталей на основе водного раствора смеси солей, мас.%: хлорида натрия — 15 — 20%; нитрата натрия — 5 — 10 с добавкой 2 — 3 диметилформамида.

Повышение производительности процесса обработки достигается за счет снижения шламосодержания электролита, обусловленного комплексообразующими свойствами введенного в его состав диметилформамида, содержащего сильно поляризованную карбонильную группу.

)5U 1722722 А1 (57) Использование: электролит для размерной электрохимической обработки преимущественно легированных и легированных инструментальных сталей, содержащих в качестве легирующих компонентов хром. никель, ванадий. молибден. Сущность изобретения: в электролит на основе водного раствора смеси солей хлористого и азотнокислого натрия введен в качестве органической добавки диметилсульфоксид или тетраметиленсульфон при следующем соотношении компонентов в растворе, мас.%: хлористый натрий 15 — 20; азотнокислый натрий 5 — 10; диметилсульфоксид или тетраметилсульфон

2 — 10: вода остальное. 1 табл.

Однако, использование данного электролита не позволяет достичь максимальной производительности обработки вследствие недостаточно полного протекания реакций по превращению продуктов анодного растворения s комплексные водорастворимые соединения.

Для достижения указанной цели в электролит на основе водного раствора смеси солей хлорида и нитрата натрия вводят диметилсульфоксид (ДМСО) (СНЗ)2ЯО или тетраметиленсульфон (сульфолан) С4НаЯО при следующем соотношении компонентов, мас.%: NaCt 15 — 20; йайОЗ 5 — 10, диметилсульфоксид или тетраметиленсулВфон 2 — 5; вода остальное.

Положительный эффект при использовании предлагаемого состава электролитов может быть обусловлен склонностью указанных органических соединений. являющихся апротонными диполярными

1722722 растворителями, к образованию водорастворимых металлокомплексов с продуктами анодного растворения обрабатываемого металла; адсорбцией органических добавок на анодной поверхности, обусловленной наличием в структуре последних сильно поляризованных сульфоксидных или сульфоновых групп, что, в свою очередь, приводит к увеличению смачиваемости обрабатываемой поверхности и способствует формированию прианодного слоя с такими физико химическими параметрами, которые оказывают благоприятное воздействие на процессы выравнивания микрорельефа анодной поверхности.

8 присутствии же ДМСО или тетраметиленсульфона (TMC) в среде, содержащей смесь анионов Cl u NO з, ионы металла образуют с молекулами органических соединений водорастворимые металлорганические комплексы с донорно-акцепторным типом связей.

Для ионов кобальта Со ДМСО возможно образование комплексных соединений вида

cHз 803 сн, 2+ (СН 1 SOt 2СО + МЮ %0 — СО СО -- 0=$

32 т у «б снз МО н0з. нОз снз

8 случае использования в качестве добавки ТМС, молекула которого является пятичленным гетероциклическим кольцом, для ионов железа Fe этот процесс можно

2+ представить следующей схемой:

2Счнф0 +4Fe ОС! с! с! с!.

Н С-СН 0--ГЕ Fe+--0 CH> — СН с!

Н С-СН 0 — Ге Ге --0 ÑÍ2-СН! "с!Г с! с!

Возможность образования подобных донорно-акцепторных соединений объясняется тем, что в молекулах выше рассмотренных

5 органических соединений — ДМСО и ТМС- в сильно поляризованных сульфоксидных

2 — 5

Остальное о у 5=() .и сульфоновых 2 « груп"

10 пах на кислороде создается избыток электронной плотности, взаимодействующей со свободными орбителями d-элементов, к числу которых как раэ и принадлежит большин-!

5 ство элементов, являющихся в то же время и основными легирующими компонентами сталей и сплавов: храм, никель, ванадий, кобальт и т.д. результаты испытаний для интервала оптимальных значений концентра20 ции основных компонентов состава для

Р3ХО стали ЗОХГСА представлены в таблице.

Формула изобретения

Электролит для размерной электрохи25 мической обработки сталей, преимущественно легированных и легированных инструментальных, на основе водного раствора смеси солей хлористого и азотнокислого натрия с органической добавкой, о т30 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и точности процесса обработки, в качестве органической добавки введен диметилсульфоксид или тетраметиленсульфон при следующем соотно35 шении компонентов, мас, $:

Хлористый натрий 15- 20

Азотнокислый натрий 5 — 10

Диметилсульфоксид или тетраметиленсульфон

40 Вода

1722722

Погреаность продольной формы (образующей(обработанного отверстия В, мм

Удельное вла" мосодержание электролита, г/л

Расчетная средняя производительность об" работки, M

Г/мин

Кон цент ра ция компонентов в зле ктролите, мас.ь

NaN0a ТИСО или НЕО

ТИС

Бас1

0 9-0,7

1,0

2,0

0,8-0,7

1,0

3,0

0,5-0,4

0,6

1,0

4,0

О, 1-0,2

0,6

20

1,0

5,0

0,1

0,6

12

1,0

6,0

0,35

Электролитпрототип по а.с.

Н 1212719

0,04 мм на длине

120 мм

ДИФР.

15

1,3

17,5

Составитель Т.Кузнецова

Техред М.Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор М.Товтин

Заказ 1022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35. Раушская наб;, 4/5

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

84

83

82

79

77

74

71

69

66

1Ч,4

1Ч,46

19,77

27,92

28,07

32,43

32,55

34,22

41,92

37,7

39,75

49,05

38,34

37,48

43,83

8,75

8,58

7,7

12,5

12,32

4,7

14,35

12, 21

1,62

16,69

13,76

1,48

17,12

16,35

5,26