Способ исследования дефектных слоев

 

iu 894530

Союз Советских

Социалистических

Республик

OnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к летовскомм свидетельств (61) Дополнительное к авт. саид-ву Р819б74 (22) Заявлено 250479 (2! ) 2759314/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30Д 281. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания ЗШ 281 (5l)M. Кл.

С 01 М 27/24

9вударстеенпы11 квинтет

СССР аю аелаи нзеюретеннй н открытий (53) УЙК 54З,252 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.О. Зекцер, Э, Т. И1аповалов и Л. И, Баранова (7! ) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инс трументальньФ институт (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФЕКТНЫХ СЛОЕВ ни (1).

Изобретение относится к йеразрушающему способу контроля дефектов (прижогов), возникающих при шлифовании и заточке изделий из инструментальной стали, например режущего инструмента, и может быть использовано в любой отрасли промышленности, изготовляющей и использующей режущий инструмент.

По основному авт.св. 9819674 известен способ исследования дефект10 ных слоев, возникающих иа поверхности стальных изделий при шлифовании

Э и заточке, включает травление в растворе пассивирующей кислоты в

1$ трехэлектродной ячейке при пропускании анодного тока в потенциостатическом режиме в области потенциалов, в пределах которой скорость травления дефектных участков на 1-2 поряд20 ка меньше, чем недефектных. После травления недефектные участки покрывают электроизолирующей маской и проводят повторное потенциостатичесЪ кое травление дефектных участков с измерением плотности тока во времеНедостатком данного способа является невозможность идентифицировать и определить глубину дефектных слоев отпущенного характера, скорость травления которых соизмерима со ско" ростью травления недефектных участков.

Цель изобретения — определение глубины дефектных слоев отпущенного характера.

Поставленная цель достигается, тем, что травление проводят при пропускании анодного тока сначала в потенциостатическом режиме в области потенциалов активного растворения, а затем в потенциодинамическом режиме в области потенциалов от стационарного до !,б В относительно насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения с измерением тока при каждом

894530

25 потенциале и повторяют последовательность этих травлений до полного стравливания дефектного слоя, глубину которого определяют по сумме толщин стравленных слоев.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема трехэлектродной ячейки для осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 — потенциодинамические кривые (ПДК) для отпущенной по оптимальному режиму а и вторично закрепленной после оптимального отпуска контролируемой стали б; на фиг. 3 — анодные потенциодинамические кривые (ПКД) для отпущенной по оптимальному режиму контролируемой стали а и для дефектного слоя отпущенного характера 4 .

Устройство для осуществления этого способа представляет собой трехэлектродную ячейку, в которой имеются две емкости: емкость — с пассивирующей кислотой, емкость 2 — с насыщенным раствором хлористого калия (КС!).

В емкость помещается катод (платиновый) 3 и изделие 4, являющееся анодом. В емкости 2 находится хлорсеребряный электрод 5 сравнения.

Контакт растворов в емкостях и 2 осуществляется с помощью электролитического ключа 6, часть которого, погруженная в емкость 1, заполнена рабочей кислотой, а часть, погруженная в КС1, заполнена КС!. Электролитический ключ должен быть расположен на расстоянии 1-2 мм от поверхности анода. Электролнтическая ячейка подключена к потенциостату или потенциометру 7. Регистрация тока осуществляется с помощью самопишущего потенциометра КСП-4 или миллиамперметра 8. .равление производится при комнатной температуре в условиях свободного контакта с атмосферой.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. ! ) Изделие с тщательно обезжиренной H обособленной поверхностью закрепляют в приспособлении и погружают в ячейку.

2) Изделие катодно поляризуют ; (активируют) в течение 3-5 мин при потенциале на О,!-0,2 В отрицательнее стационарного потенциала.

3) 2-х ступенчатое анодное травление осуществляют в потенциостатическом режиме при определенном rio30

Ы

SS тенциале по мин каждое, фиксируя изменение тока во времени.

Потенциал травления в соответствии с маркой стали и рабочим электролитом выбирается из сопоставления анодных потенциодинамических кривых (ПКД) а и б (заштрихованная область фиг.2). При этом потенциале вторично закаленные слои на поверхности изделия пассивируются, что характеризуется уменьшением тока в процессе травления до некоторого минимального значения. Оптимально отпущенные слои при этом потенциале находятся в состоянии активного растворения, что характеризуется ростом тока в процессе травления до некоторого максимального значения. ч) Изделие вынимают из раствора и осуществляют визуальный осмотр.

Светлые пятна указывают на наличие вторично закаленных участков на контролируемой поверхности.

5) Для оценки глубины вторично закаленного слоя обособляют светлый участок с помощью парафиновой или иной электроизолирующей маски и повторяют операции и 2. Выполняют анодное травление в потенциостатическом режиме при потенциале, выбранном по п.З, фиксируя изменение тока растворения во времени. Анодное травление продолжают до скачкообразного возрастания тока.

6) На обнажившихся темных участках проводят анодное травление в потенциодинамическом режиме от стационарного потенциала до !,6 В (относительно насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения). Изменяя ток прн каждом потенциале, строят ( кривую логарифм плотности анодного

\. тока — изменяющийся потенциал", т. е. потенциодинамическую кривую (ПДК) °

Путем сравнения ее с ПДК, представленными на (фиг.3), идентифицируют состояние обнажившегося слоя.

Если ПДК обнажившегося слоя аналогична ПДК для оптимально отпущенного состояния (кривая а фиг ° 3), то дефектный слой отпущенного характера отсутствует.

Если ПДК обнажившегося слоя отлична от ПДК для оптимально отпущенного состояния и подобна, например, кривой 6 (фиг.З), то констатируют наличие дефектного слоя отпущеннс.го характера.

894530 Ь возможность определить прижогн непосредственно на инструменте, в том числе и -на режущих элементах.

Формула изобретения

7) С помощью ПСТ-метода осуществляют проход в глубину слоя в течение некоторого времени. Время травления задается на основании определенной предварительно средней скорости растворения исследуемой стали (в отпущенном состоянии) в рабочем электролите при том же потенциале.

8) Производят травление вновь обнажившегося слоя в потенциодинамическом режиме, строят 11ДК и сопоставляют ее с кривыми, представленными на фиг.З.

9) Глубину дефектного слоя определяют как сумму толщин слоев, стравленных при выполнении операций по пп. 7 и 8 °

При необходимости указанную последовательность травлений повторяют до выхода на неизменный материал, а соответствующие глубины суммируются.

Предлагаемый способ является чувствительным и объективным и позволяет определить характер прижогов (вторично закаленный, вторично отпущенный) и оценить их глубину на поверхности любой формы и кривизны площадью не менее 0,05 см . Способ дает

Способ исследования дефектных слоев по авт.св. 1819674, о т л и16 ч а ю шийся тем, что, с целью определения глубины дефектных слоев отпущенного характера, травление проводят при пропускании анодного тока сначала в потенциостатическом ре-!

Ю жиме в области потенциалов активногб растворения, а затем в потенциодинамическом режиме в области потенциалов от стационарного до !,6 В относительно насыщенного хлорсеребряного электФф рода сравнения с измерением тока при каждом потенциале и повторяют после" довательность этих травлений до полного стравливания дефектного слоя, глубину которого определяют по сумме

25 толщин стравленных слоев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1819674, кл, 6 01 и 27/24, 1978.

10 1Х

По пенцйал(фд, ) ф /8 еа )

Е;Флам.су)

Составитель И.Клешина

Редактор Н.Гришанова Техред 3. Фанта Корректор Г. Решетник

Заказ 11473/69 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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