Электролит для размерной электрохимической обработки

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АетОскомю Свидетильствь 1 н 766812(22) Заявлено 24 Р 778 (21) 2647700/25-08с присоединением заявки Нов(51)М, Кл 3 В 23 Р 1/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Е. И, Пупков, Э. Н. Корнилов, Ю. Ю. Покровский и А. Г. Костин Тульский политехнический институт(54) ЭЛЕКТРОЛИТ,цЛЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕОКОВОБРАБОТКИ Изобретение относится к области электрохимической размерной обработки (ЭХРО) металлов и сплавов преимущественно нержавекщих сталей, например 1 Х 18 Н 10 Т. Известны электролиты для размерной электрохимической обработки нержавеющих сталей на основе водных растворов солей щелочного металла с галоген 10 ионами с кислородсодержащими соединениями зслора и азота в наивысшей степени окисления, например хлорнокислого натрия и азотнокислого натрия 11 . 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 20 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 способности электролита для ЭХРО нержавекщих сталей применяют электролит на основе водного раствора хлорнокислого натрия с концентрацией 25-35 30 Недостатком этого электролита язв ляется образование на рабочей поверх- ности катода-инструмента пленки из . ф 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 0,5- 2 вес 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 энергозатратах 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 25-35Азотнокислый натрий 2-4Вода Остальное.для проверки эффективности предлагаемого электролита были проведены технологические испытания его в процессе ЭХРО нержавеющей стали 1 Х 18 Н 10 Т вращающимся катодом-инстру 30 Концентрация хлорнокислогонатрия иазотнокислого натрия, вес.% Сопротивление поверхности катода после обработки,Ом Про- изводи- тельностьмм/ми 25+ 0 30+ 0 35+0 1000 - ;2000 1,7 9 кл. ГОСТ1000 в ;2000 1,8 2789-591000 в ,2000 1,8 без дефектов Колебания токаво времени; наличие пленкина катоде Процесс стабилен; 2, 15 9 кл. ГОСТ2,2 2789-59 25 + 2,0 5 - 10 30+ 30 3 - 6 35 + 4,0 3 - 7 30 + 10,0 4 - 8 отсутствие плен 2,2 без дефектов ки на катоде 2,2 Темная поверхность 9 кл,ГОСТ 2789-5930 + 0,5 500 в 6 30 + 1,0 200 в 3 30 + 1 р 5 50 в 1 1,85 1,90 Колебания токаво времени; 1,95 без дефектов наличие пленкина катоде Таблица 2 Характеристика процессаСопротивление поверхности катода после обработки, Ом Производительность,мм/мин,Характеристика обработанной поверхно- сти 40 + 1,0 + 2000-3000+ 3,0 Ф 1,5 2,15 2,15 2,15 Концентрация бромистого натрия,едкого натра, борной кислоты и азотно- кислогонатрия,вес.% ментом, причем были опробованы различные концентрации компонентов в электролите и проведено сравнение с обработкой в электролитах Ы . Условия проведения процесса ЭХРО:Температура электролитов, С 253рН электролитов . 7,5-10,5Скорость вращениякатода (линейная)м/сРабочее напряжениена ячейке, В 18Межэлектродноерасстояние, мм 0,03Результаты технологических испытаний представлены в табл. 1 и 2.Таблица 1 арактеристи- Характеристика ка обработан- процесса ой поверхнос- ти Межкристаллит- Наличие пленкиное растравли- на катоде; кование, питтин- лебания тока воги, 6 кл. ГОСТ времени2789-69766812 Формула изобретения Составитель В. ШадринаРедактор 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, Раушская наб., д. 4/5Филиал 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; точностьЬбработки вследствие предотвращения образования пленки из вторичных продуктов процесса и связанного с этим значительного уменьшения сопротивления поверхностного слоя на катоде- инструменте. Оптимальная концентрация аэотнокислого натрия находится в пределах 2-4. С увеличением этой концентрации сверх укаэанных значений величина сопротивления поверхностного 1 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 ЗО в этом случае процесс пленкообразования идет с меньшей интенсивностью. Предлагаемый электролит достаточно стабилен в условиях длительной эксплуатации (до 10-15 г 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 дефицитными е Электролит для размерной электрохимической обработки преимущественнонержавеющих сталей, на основе водного раствора хлорнокислого натрия,отличающийся тем, что, сцелью повышения производительностии стабилизации процесса посредствомпредотвращения образования пленки нарабочей поверхности электрода-инструмента, его состав дополнительно содержит азотнокислый натрий, а компокенты взяты в следующем соотношении,вес.%:Хлорнокислый натрий 25-35Азотнокислый натрий 2-4Вола ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 315558, кл. В 23 Р 1/16, 1970.