Электролит для размерной электрохимической обработки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтО скомм Свидетильствь (it)766812 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24Р778 (21) 2647700/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30 0Я80. Бюллетень № 36

Дата опубликоввни я описания 051080

{51) М Kh 3

В 23 P 1/16

Государственный Комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{53) УДК 621. 9. .047(088.8) (72) Авторы изобретения

E. И. Пупков, Э. Н. Корнилов, Ю. I0. Покровский и A. Г. Костин

Тульский политехнический институт (71) Заявитель

i (54) ЭЛЕКТРОЛИТ,цЛЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕ К03

ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области электрохимической размерной обработки (ЭХРО) металлов и сплавов преимущест— венно нержавекщих сталей, например

1Х18Н10Т.

Известны электролиты для размерной электрохимической обработки нержавеющих сталей на основе водных растворов солей щелочного металла с галоген 10 ионами с кислородсодержащими соединениями хлора и азота в наивысшей степени окисления, например хлорнокислого натрия„ и азотнокислого натрия (1) .

Применение в качестве электролитов растворов галогенидов щелочных металлов, например хлорида и бромида натрия, приводит к возникновению межкристаллитного растравливания в процессе ЭХРО и образованию на рабочей 2р поверхности катода-инструмента пленки из вторичных продуктов процесса.

Обработка в растворах азотнокислого натрия вызывает темный цвет обработанной поверхности. Поэтому, а также 25 для обеспечения высокой локализующей

t способности электролита для ЭХРО нержавекщих сталей применяют электролит на основе водного раствора хлорнокислого натрия с концентрацией 25-35%. 3Р

Недостатком этого электролита язв ляется образование на рабочей поверх- ности катода-инструмента пленки из вторичных продуктов процесса, что приводит к изменению размеров катода и увеличению его электрического сопротивления, отрицательно сказываясь на стабнльности, производительности и энерГозатратах процесса ЭХРО.

Из описанных в литературе примеров использования добавок азотнокислого натрия к электролитам для размерной электрохимическай обработки наиболее близок к заявляемому электролиту состав, который содержит 30-50% бромида щелочного металла и добавки щелочи, борной кислоты и азотнокислого натрия, причем рекомендуемая концентрация азотнокислого натрия составляет 0,52 вес.Ъ. Однако наличие в нем бромида щелочного металла вызывает образование на катоде пленки из вторичных продуктов, а также межкристаллитное растравливание нержавеющих сталей и щелочи, приводящей к снижению активности электролита и уменьшению скорости обработки указанных сталей.

Целью изобретений является повышение стабильности и производительно766812 сти ЭХРО при одинаковых энергозатра-! тах для процесса обработки нержавеющих сталей путем предотвращения образования на катоде пленки из вторичных продуктов.

Цель достигается введением в водный раствор хлорнокислого натрия, аэотнокислого натрия при следующем соотношении компонентов, вес.В;

Хлорнокислый натрий 25-35

Азотнокислый натрий 2-4

Вода Остальное. ,Оля проверки эффективности предлагаемого электролита были проведены технологические испытания его в процессе ЭХРО нержавеющей стали

1Х18Н10Т вращающимся катодом-инстру30

Характеристика процесса

Концентрация хлорнокислого натрия и азотнокислого натрия, вес.%

Сопротивление поверхности катода после обработки, Ом

Производительность мм/ми арактеристика обработаной поверхности

25 + О

30+ О

35+ 0

1000 —:2000 1,7 9 кл. ГОСТ

1000;2000 1,8 2789-59

1000 †.2000 1,8 без дефектов

Колебания тока во времени; наличие пленки на катоде

Процесс стабилен;

2, 15 9 кл. ГОСТ

2,2 2789-59

5 — 10

3 — 6

3 — 7

4 — 8

25 + 2,0

30 + 3,0

35 + 4,0

30 + 10,0 отсутствие плен2,2 без дефектов ки на катоде

2,2

Темная поверхность

9 кл,ГОСТ

2789-59

30 + 0,5 500 †6

30 + 1,0 200 †3

30 + 1,5 50 †1

1,85

1,90

Колебания тока во времени;

1,95 без дефектов наличие пленки на катоде

Таблица 2

Характеристика процесса

Производительность мм/мин, Сопротивление поверхности катода после обработки, Ом

Характеристика обработанной поверхности

40 + 1,0 + 2000-3000

+ 3 0+ 0,5

40 + 1,0 + 1500 †20

+ 3,0 + 1,0

40 + 1,0 + 1000 †5

+ 3,0 Ф 1,5

2,15

2,15

2,15

Концентрация бромистого натрия,едкого натра, борной кислоты и азотнокислого натрия, вес.% ментом, пРичем были опробованы различные концентрации компонентов в электролите и проведено сравнение с обработкой в электролитах Q) . Условия проведения процесса ЭХРО:

ТемператУра электролитов, С 25 3 рН электролитов . 7,5-10,5

Скорость вращения катода (линейная),, м/с

Рабочее напряжение на ячейке, В 18

Межэлектродное расстояние, мм 0,03

Результаты технологических испытаний представлены в табл. 1 и 2.

Т а б л и ц а 1 йежкристаллит- Наличие пленки ное растравли- на катоде; кование, питтин- лебания тока во ги, 6 кл. ГОСТ времени

2789-69

766812

Формула изобретения

Составитель В. Шадрина

Редактор Т. Морозова Техред К. Раврон Корректор С. Шекмар

Тираж 1160

Подписное

Заказ 7097/10

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Как видно из таблиц 1 и 2, применение предлагаемого электролита при

ЭХРО позволяет повысить производительность при одинаковых энергозатратах и улучшить стабильность процесса, положительно влияющую !на; точность 5

Ьбработки вследствие предотвращения образования пленки из вторичных продуктов процесса и связанного с этим значительного уменьшения сопротивления поверхностного слоя на катоде- )g инструменте. Оптимальная концентрация аэотнокислого натрия находится в пределах 2-4%. С увеличением этой концентрации сверх укаэанных значений величина сопротивления поверхностного 15 слоя катода-инструмента, измеряемого капельно-ртутным методом, и производительность обработки оставались на том же уровне, однако при этом электролит приближался к состоянию насыщения, что увеличивало воэможность выпадения в осадок растворенных солей и затрудняло эксплуатацию электролита, кроме того, наблюдалось потемнение обрабатываемой поверхности. Применение пониженных концентраций азот- » нокислого натрия (как это имеет место в прототипе) нецелесообразно, поскольку не обеспечивает предотвращения образования на катоде пленки из вторичных продуктов процесса, хотя и 30 в этом случае процесс пленкообразования идет с меньшей интенсивностью.

Предлагаемый электролит достаточно стабилен в условиях длительной эксплуатации (до 10 — 15 r растворенного металла в литре раствора) без корректировки, вследствие чего достигается постоянство показателей обрабатываемости нержавеющей стали в процессе ЭХРО. Входящие в состав электролита хлорнокислый натрий и азотнокислый натрий не являются дефицитнымие

Электролит для размерной электрохимической обработки преимущественно нержавеющих сталей, на основе водного раствора хлорнокислого натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и стабилизации процесса посредством предотвращения образования пленки на рабочей поверхности электрода-инструмента, его состав дополнительно содержит азотнокислый натрий, а компокенты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Хлорнокислый натрий 25-35

Азотнокислый натрий 2-4

Вода Остальное..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 315558, кл. В 23 P 1/16, 1970.