Электролит для размерной электрохимической обработки циркония и его сплавов

союз советснихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИН 08 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСПВ ТОР СНОМ л. 11 е(088.8)А,Г. Электрохимицесеталей машин атомныхЭнергоатэмиэдат,ропипового спир еталпа при след и нитрит щелочного1 ем соотношении ком онентов, мас.3 Хпорид щелоч металла ноеалий и или качест снижен аствора менно с ирт. Соя корэлектронитритомместное ГОсудАРстВенный нОмитпо изОБРетениям и ОтнРытпРи Гннт сссР(71) Институт хАН СССР, Ивановческий институтхимии АН СССР(57) Изобрет имии неводных растворов ский химико-технологии Институт физической ЛИТ ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОБРАБОТКИ ЦИРКОНИЯ И ЕГОение относится к машиноИзобретение относится к электро- химическим и электрофизицеским методам обработки металлов и сплавов, в частности, к эпектрохимической размерной обработке (ЭХО) циркония и его сплавов.Целью изобретения является улучшение качества обработки поверхности при сохранении высокой производительности и уменьшении коррозионной активйости электролита по отношению к станку и оснастке для ЭХО.Поставленная цель достигается тем, что в известный электролит, содержащий хпорид щелочного металла и воду, дополнительно вводят один из иэомеров,801593805 строению, в частности к эпектрохимической обработке металлов. Цель изобретения - улучшение качества обработанной поверхности и снижение корроэионной активности электролита. Электролит предназначен дпя электрохимической размерной обработки циркония и сплавов на его основе и представляет собой водно-органицеский раствор неорганицеских солей, мас,4: хлорид щелочного металла 5-8; нитрит щелочного металла 0,5-1,0; изомер пропилового спирта 20-30, приготавливаемый путем растворения компонентов в воде. Процесс ЭХО ведут при 15-25 С и плотности тока 20-50 А/см 2. В качестве р иэомера пропилового спирта применяется изопропиловый спирт. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.С: Нитрит щелочногометаллаИзомер пропиловогоспиртаВодаАзотистокислый натрвводится для улучшенияботанной поверхности ирозионной активности рлита, при этом одновревводится пропиловый сп2,5-4 А Оф 126 см 45 Из.приведенных в таол. 1 данныхследует, что использование электролитав соотношекиях компонентов, указанныхв Формуле изобретения (примеры 2-8)позволяет, улучшить качество обработан 3 15938присутствие нитрит-анионов и молекулпропилового спирта при оптимальномих соотношении способствует образова"нию достаточно хорошо растворимых поверхкостных комплексов, которые обуславливают полирующий эФФект при применении предлагаемого электролита.Раздельное присутствие нитрита щелочного, металла и спирта (н.- или изопропи 0лового) не приводит к желаемым результатам,Электролит готовят следующим образом.Необходимые количества хлорида и 15нитрита щелоцкого металла последовательно растворяют в расцетном количестве воды. После этого добавляюттребуемое количество пропиловогоспирта. 20П.р и м е р. Для приготовления1 кг раствора 2 65 г хлорида натрияи 7,5 г нитрита натрия растворяют в678 мл воды. В полученный растворпри перемешивании добавляют 318 мл 25изопропилового спирта (плотность0,785 г/смз),Примеры приготовления растворовэлектролитов с предлагаемыми концентрациями компонентов, а также с концентрациями, выходящими за граничныеинтервалы, аналогичны приведенному выше,Испытания электролита проводят наэлектродах, изготовленных из циркония З 5на установке с протоном электролита.Условия проведения испытаний:;сила тока в кацалеобработкимежэлектродный 40зазор 0,2 ммнапряжение наэлектродах 15-35 Вплощадь исследуемыхэлектродоввходное давлениеэлектролита 0,1 мПа.Результаты исследования влияниясостава электролита на производительность и качество поверхности и накоррозиокную активность электролитовпредставлены в табл. 1 и 2 соответственно. 05ной поверхности при сохранении высокой производительности (скорости съема металла) процесса и снизить коррозионную активность электролита (табл. 2). Уменьшение или увеличение концентрации нитрита натрия или калия (примеры 9 и 1.0) и хлорида натрия или калия (примеры 13 и 1 ч) приводит к ухудшению качества обработанной поверхности, а увеличение или уменьшение концентрации пропилового или изопропилового спирта, кроме того, приводит к нежелательным изменениям Физико-химических свойств раствора электролита (примеры 11 и 12),Существенным для достижения поставленной цели является режим процесса анодной обработки - температура раст" вора электролита и величина плотности анодного тока, Чем выше температура электролита, тем выше плотность тока, необходимая для достижения поставленной цели (примеры 2, 15-17). Поэтому процесс анодной обработки рекомендуется проводить бри возможно кизкой температуре электролита. Проведение процесса ЭХО в электролитах, имеющих температуру выше 25 С, нецелесообразно из-за необходимости применения плотностей анодного тока выше 50 А/см, цто влечет за собой резкое увеличение мощности применяемого источника пита" ния.Электролит дешев, нетоксицен, прост по приготовлению и стабилен в работе. Работоспособность, электролита сохра" няется при пропускании через него до 28 А-ч/л количества электричества. Применение предлагаемого электролита позволяет повысить качество обработанной поверхности и увеличить срок службы станка и оборудования для ЭХО при условии высокой производительности процесса обработки.к.Формула изобретения 1. Электролит для размерной электрохимицеской обработки циркония и его сплавов на основе водного раствора хлорида щелочного металла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью улучшения качества обработанной поверхности при высокой производительности процесса и уменьшения коррозионной активности электролита, он дополнительно содержит нитрит щелочного металла и изомер пропилового спир" та при следующем соотношении компонентов, мас.4:Хлорид щелочногометаллаНитрит щелочногометаллаИэомер пропиловогоспирта 0,5" 1,0 2 В" 30Таблица 1 р Теипература электролита, С Состав раство Плотносттока,А/сиз Производитель- Велициность на вы Внешний вид обработанной поверхности ктролитов гlКл х 10 по то"ку Ф смзс 10 з8,0ОЛь25 ьОстальное6,50,35253 . 4,68 97,8 20 Мелкие питтинги наблестящейповерхности Серая ровная стал015 ьЯстал; Раствор электро"лита расслаиваетсяя на водную испиртовую фазы Неравномерная блестящая с сеРыми пятнами Остальное8,0О 7 Я1 ЬОстальное4,01,0 2,4 5,63 102,Э 5 25 Остальное 90 2,4 2 Хлорид натрияНитрит натрияИзолропиловый спиртВода3 Хлорид калияНитрит натрияПропиловый спиртВода4 Хлорид натрияНитрит калияИзопропиловый спирВода5 Хлорид калияНитрит натрияПропиловый спиртВода6 Хлорид натрияНитрит калияИзопропиловый спиртВода7 Хлорид калияНитрит калияПропиловый спиртВода8 Хлорид натрияИитрит калияПропиловый спиртВода9 Хлорид натрийНитрит натрияИзопропиловый спиртВода10 Хлорид калияИитрит натрияПропиловый спирт. Вода11 Хлорид калияНитрит натрияПропнловый спирт. Вода12 Хлорид натрияНитрит калияИзопропиловый спиртВода13 Хлорид натрияНитрит натрияИзопропиловый спиртВода14 Хлорид калия Вода . Остальное 2. Электролит по и. 1, о т л и -: ч а ю щ и й с я тем, что в качестве иэомера пропилового спирта испольэу" ют иэопропиловый спирт,тингаии5,66 101,6 Блестящаяровная 2 3 5,67. 97,1 Блестящаяровная 2,4 11,08 101,7 Блестящеровная 2 10,91 93,3 Серая ровная 5 О 991 НеравномернПродолжение табл, 1 ввввввввв вцв Состав растворов электролитов Внешний видрбработаннойповерхности Температураэлектролита аС Плотностьтака,А/смз Производитель- ность Величина выходапо то" ку тв Пример г/Кп х г/см 2 сх 10 ф х 1 Ф блестящаяс темнымипятнамиБлестящаяровная 2,4 567 100,0 Сераянеровная.2,4 4,30 100,6 Сераянеровная Таблица 2ф в в в вэлектро" Внешний вид обработанной поверхнос- ти Производитель"ность Плотность тока, А/сма Темпе" ратура элект. ропитаввв вввввг/Кл и г/анас хх 10 х 10 а2,3. 5,70 2 97,3,3 5,74 2 Хлорид калия Интриг натри Вода. 99,1 427 0 35 5 ЯОЯОстапь 99,6 3,9 натри 35 . 2,4 06 65 й0.753Остал8,01 М 2 3 Хлорид Нитрит Вода Ф Хлорид Нитрит Вода. 15 Хлорид натрияНитрит натрияИзопропиловый спиртВода16 Хлорид натрияНитрит калияПропиловый спиртВода17 Хлорид калияНитрит натрияИзопропиловый спиртВода вПри- Состав растворовнер литовУ Хпорид натрия. 1 Н Вода до 1 л (прототип) 0,75253Остальное6,5 120,753253Остальное65 Ж 280 М253Остальное65 2207 Я25Остальное 2;3 4,21 98,1 Велици Скорость на вы" коррозии хода К, 10 з по то- мм/год ку Ф Серая ров" ная с от" дельными питтингами Серая неровная,по краю блес. тящее кольцо 1/4 часть блестящая остальная матовая ровней Серая,ровнаяло крае блестящее кольцо1593805 10 Продолжение табл. 2 еггг Внешний вид обработанной поверхнос- ти Производительность Состав растворов электролитов Пример СкоростькоррозииК, 1 Озмм/год Температура элект- ролитаа Плотность тока, д/смэ Велици на выходапо то"ку,гЛЛ х г/сна с хх 10 х 1 Оз дефекты(питтинги,неровности)Бле тящаяровная 2,3 5,63 98,4 2,0 2,4 5,81 99,7 3,75 Блестящаяровная 2,4 5,66 101,6 1,83 Блестящаяровная Составитель 8. КорниенкоТехред Л.Олийнык Корректор Л, Пилипенко Редактор А. Иандор Заказ 2/911 Тираж 561 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 8 Хлорид натрияНитрит калияПролиловый спиртВода9 Хлорид калияНитрит натрияПропиловый спиртВода10 Хлорид натрияНитрит натрияИэопропиловый спиртВода 5,0 20 350,520Остальное8,0 20 351,030Остальное0,5 20 350,75252Остальное