Электролит для электрохимического маркирования титановых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ТТ 9494 А 5 . В 23 Н 3/ У СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТ(57) С осно соли, тором трия комп вольф табл. Изобретение ческой обработк электрохимическ и титановых спл зовано в машин нии изделий из т лектрохимичастности к анию титана быть исполь- маркировавов,относится ке металлов, вому маркироввов, и можетстроении приитановых спл чес вы вод ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1346362, кл. В 23 Н 3/08, 1986,Известен электролит для электрохимикого маркирования деталей из титанох сплавов, представляющий собой ный раствор различных веществ при следующем соотношении компонентов, мас. :Этиловый спирт 10-15Хлористый натрий 0,2-0,4 Мочевина 0,4-0,6 Вода Остальное Недостатком указанного электролита является его многокомпонентность, трудность корректировки в процессе эксплуатации, расплывчатость границ наносимых знаков и невысокая интенсивность окраски изображения вследствие присутствия в растворе активирующих хлорид-ионов.(54) ЭЛЕКТРОЛИТДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВущность изобретения: электролит на ве водного раствора неорганическойв качестве неорганической соли в коиспользуют фосфо-вольфрамат напри следующем соотношениионентов в растворе, мас.0,: фосфорамат натрия 0,5-3; вода остальное, 1 Наиболее близким к предлагаемому является электролит для электрохимического маркирования титана и титановых сплавов, представляющий собой водный раствор двухромовокислого калия при следующем содержании компонентов, мас, :Калий двухромовокислый 1-10 Вода Остальное Недостатком известного электролита является его достаточно высокая рассеивающая способность, недостаточная четкость границ наносимых знаков, малая интенсивность окраски изображения и высокая токсичность раствора бихромата калия.Целью изобретения является повышение качества маркирования титановых сплавов за счет усиления интенсивности окраски изображения и повышения четкости границ наносимых знаков,Поставленная цель достигается тем, что в качестве электролита для электрохимического маркирования титана и его сплавов используется водный раствор неорганиче 177949410 ской соли, а в качестве неорганической соли взят фосфо-вольфрамат натрия при следующем соотношении компонентов, мас,:Фосфо-вольфрамат натрия 0,5-3 Вода Остальное Эосфо-вольфрамат натрия, являясь сильным окислителем, повышает за счет увеличения анодной поляризации степень локализации процесса анодного окисления титановых сплавов, что в свою очередь способствует получению четких границ наносимых знаков.Увеличение анодной поляризации титана в растворах фосфо-вольфрамата натрия способствует также окислению титана до соединений, имеющих темно-коричневый цвет, что усиливает интенсивность (яркость и контрастность) окраски отпечатка при электрохимическом маркировании.Но если раствор бихромата калия очень токсичен, то фосфо-вольфрамат натрия безвреден для организма человека.Таким образом использование в качестве электролита для электрохимического маркирования титановых сплавов водного раствора фосфо-вольфрамата натрия обеспечивает по сравнению с раствором бихромата калия следующий эффект: вопервых, повышение (за счет увеличения анодной поляризации и степени локализации процесса окисления титановых сплавов) четкости границ наносимых знаков и интенсивности окраски изображения и, вовторых, снижение токсичности электролита.Сопоставительный анализ с выбранным нами прототипом позволяет сделать вывод, что вводимый в электролит фосфо-вольфрамат натрия является новым компонентом и заявляемый состав электролита для электрохимического маркирования титановых сплавов отличается от известного использованием нового компонента, а именно фосфо-вольфрамата натрия.Выше уже отмечалось, что фосфо- вольфрамат натрия повышает за счет увеличения анодной поляризации степень локализации процесса анодного окисления титановых сплавов и соответственно четкость границ наносимых знаков, Увеличение анодной поляризации металлов и повышение за счет этого степени локализации процесса анодного растворения металлов при введении окислителей в электролит известно. Однако при электрохимическом маркировании титановых сплавов фосфо-вольфрамат натрия проявляет новое свойство. Обладая высоким окислительновосстановительным потенциалом, фосфо-вольфрамат натрия смещает потенциал анода до значений, при которых титан окис 20 25 30 35 40 45 50 55 ляется до соединений, имеющих темно-коричневый цвет, что значительно усиливает интенсивность окраски наносимого изображения. Новое свойство фосфо-вольфрамата натрия проявляется во всем указанномв описании изобретения интервале концентраций. Для экспериментальной проверки заявляемого электролита были приготовлены составы электролита по прототипу (примеры 1-3 таблицы) и составы по предлагаемому решению (примеры 4-9 таблицы).Известный электролит готовили растворением 2,5;. 5 и 7,5 мас,7 ь бихромата калия в соответствующем количестве воды. Предлагаемый электролит готовили растворением 0 1; 05; 1; 2; 3; 4 мас.% фосфо-вольфрамата натрия в соответствующем количестве воды.Составы обоих электролитов были опробованы при злектрохимическом маркировании титановых сплавов ВТ 1, ВТ-1, ВТ 20. Маркирование производили на установке электрохимического маркирования ЭХМ- Б катодом-инструментом (клеймом), изготовленном из типографского шрифта высотой 3 мм с изоляцией нерабочих мест эпоксидной смолой,Режимы маркирования:Напряжение, В 9-14 Температура электролита, С 18-25 Межэлектродный зазор, мм 0,05-0,1 Время маркирования, с 1-2.Как показали результаты испытаний, приведенные в таблице, при использовании предлагаемого электролита с содержанием компонентов в заявленных пределах (примеры 5-8) позволило уменьшить величину неровностей контура наносимых знаков в 1,5 раза и получить более интенсивную окраску изображения по сравнению с известным электролитом. На поверхности маркируемых деталей наблюдается образование четких знаков темно-коричневого цвета, хорошо контрастирующих с цветом поверхности детали, стойких к истиранию при механическом воздействии.Уменьшение концентрации фосфо- вольфрамата натрия ниже заявленных пределов приводило к снижению интенсивности окраски наносимого изображения.При увеличении концентрации фосфо-вольфрамата натрия выше заявленных пределов приводит к увеличению величины неровностей контура наносимых знаков,Раствор фосфо-вольфрамата натрия в пределах 0,5-3 мас.ф не токсичен и не представляет опасности для организма человека при обслуживании установок для электрохимического маркирования.1779494 Составитель А.НечаевТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Заказ 4407 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Таким образом. использование предлагаемого электролита позволяет повысить качество маркирования титановых сплавов за счет повышения четкости границ наносимых знаков и усиления окраски изображения, а также устранить токсикологическое действие электролита на организм человека. Электролит прост в приготовлении, не теряет своих свойств при хранении, характеризуется отсутствием коррозионного воздействия на титан и его сплавы, обеспечивает хорошее смачивание маркируемой поверхности и отсутствие пропусков отдельных элементов наносимого изображения. Формула изобретения Электролит для электрохимическогомаркирования титановых сплавов на основе водного раствора неорганической соли, о т лича ющийся тем,что,сцельюповышения качества маркирования за счет усиления интенсивности окраски изображения и повышения четкости границ наносимых знаков, в качестве неорганической соли ис пользуют фосфо-вольфрамат натрия приследующем соотношении компонентов, мас,:Фосфо-вольфрамат натрия 0,5-3 Вода Остальное