Рабочая среда для электрохимикомеханического полирования сталей

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК в) .ъ.,Ы. 6045 51)5 В 23 Н 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИЗОБ ЕЛЬСТ 8 У ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕНИ(21) 4841557/08 (57) Использование: обработка пр (22) 19.06,90 венно высоколегированных кор (46) 23.08,92. Бюл. М 31 . стойких сталей. Сущность изо (71) Производственное обьединение "Туль- рабочая среда на основе суспен ский оружейный завод"хрома в водном растворе нитр (72) А,С,Мошев, Л.М.Платонов, Б.И,Богомо-. дополнительно содержит поли лов, А.Ю.Петров и Б.Л.Шелиспанский: ". полиоксипропилен,й,й -тетра-( (56) Справочник по электрохимическим и пил)- 1,3-диаминопропаноли электрофизическим методам обработки. / приследующемсоотношениико Подред, В.А.Волосатова. - Л.; Машиностро- мас,0(р; нитрат натрия 10-15; ок ение, 1988, с,179 - 182 10 - 15; полиоксиэтилен-поли (54) РАБОЧАЯ СРЕДА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИ- ленЯй-тетра-(2-оксипропил)-1,3 МИКОМЕХАНИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ропанол1,0 - 3,5, цис-0-(1-эти СТАЛЕЙ 0,5 - 1,5; вода - остальное. 1 табл,Изобретение относится к области комбинированной электрохимикомеханйческой обработке, а именно к составам рабочих сред для электрохимикомехайического полирования (ЭХМП) преимущественно высоколегированных коррозионно-стойких сталей.Известен водный состав электролита для электрохимикомеханической доводки . деталей из алюминиевых сплавов, содержащий, мас,7 р: нитрат натрия 1 - 2; глицерин 1,0-1,5: виннокислый кислый натрий 0,5- 1,0; окись хрома 10-15.Известен также состав электролита для абразивно-электрохимического суперфиниширования стальных деталей ЭНИМС, содержащий, мас.; нитрат натрия 5-6;глицерин 1-2; нитрат натрия 0,4-0,5; карбо- нат натрия 0,4-0,5.Повышение чистоты обрабатываемой поверхности при использовании первого электролита достигается за счет применения в его составе кислого виннокислого наеимущест- розионнобретения; зии окиси ата йатрия оксиэтилен-оксипроглицерин мпонейтов, ись хрома оксипропи- диаминопл)-глицерин трия, обладающего комплексообразующими свойствами, при использований второго - за счет совместно исполчуемых глйцери- а на, карбонатаи нитрита натрия, значительно повышающих избирательность и локализирующую способность электролита, аК недостаткам электролитов приведенных составов следует сй недуги "невозмож- у ность достижения приемлемых показателей . по производительнбсти процесса ЭХМП и качеству обработанной поверхности вследствие малои концентрации нитрата натрия и наличия нитрита натрия, обладающего СЛ резко выраженными пвссивирующими ), свойствами.Производительность и качество обработки повышаются при увеличении содержания нитрата натрия в электролито-абразивной суспензии до 80.Однако для получения низкой шероховатости полированной поверхности (0,05 мкм) необходимо, чтобы шероховатость исходной поверхности не превышала 0.2 - 0,.4- НО)ГеА-ОСНОВ(НЗС)НС 1 Х-СНСНОНЙНфсН(СН 11 СНО-А Ге(Н 0156 НО"Возможность образования такихаква- образные образцы, полируемьге по поверхкомплексных металлорганических соедине ности шляпки диаметром 5 мм, изготовленний катионного типа обуславливается тем; ные из стали 20 Х 17 Н 2 или 08 Х 17 Т. Подачучто в третичной аминогруппе йна азоте рабочей жидкости в зону обработки осущесоздается избыток электронной плотности,ствляют поливом. После пропускания тока ввзаимодействующей со свободными орби- течение 25 мин минимальнодостйжимая наталями переходных б-элементов, являю данном составе рабочей среды шероховащихся основными легирующими тость поверхности составила Ва 0,175 мкм.компонентами большинства сталей и спла- Это свидетельствует показателю относивов: хром, никель,марганецит.д, тельного сглаживайия неровностей ЬВа =Совокупность результатов рассмотрен- =86 О/; (исходная шероховатбсть Ва 1,24ных схем взаимодействия:органических до мкм), что на 2,3 выше, чем при ЭХМП набавок с компонентами рабочей среды;: известной. Обработанная поверхность маметаллом анодной поверхности и друг с дру-. товая с сероватым оттенком.гом ведет к увеличению производительно- П р и м е р 2. Готовят рабочую среду,сти процесса ЭХМП при гарантированном раствОряя при перемешивании в 5 л водополучении низкой шероховатости и высоко проводной воды 1 кг ЙаКОз, 0,1 кг ППТОДПго качества обработанной поверхности, и 50 г цис-0-(1-атил)-глицерина, После расИзвестно применение ППТОДП длй творения компонентовдовоДят обьем расобезвоживания и обессоливания нефти. твора до 10 л, вводя в него 1 кг СгООз приВ предлагаемом составе рабочей среды . условиях, указанных в примере 1, В этомдля ЭХМП не используются свойства 30 составе обрабатывают Т-образные образцыППТОДП как вещества для обезвоживания, по поверхйости шляпки. После пропусканияи обессоливания нефти, тока в течение 23 мин шероховатость обраДля проверки эффективности рабочей ботанной поверхности сбстайила Ве 0,045среды предлагаемого состава были прбве-"мкм при исходной шероховатости Ва 1,24дены ее технологические испытания в про мкм. Это соответствует показателю относицессе ЭХМП образцов из нержавеющих тельного сглаживаниянеровностей ЬВа =сталей марок 20 Х 17 Н 2 и 08 Х 17 Т при различ-=9 б,4 ОД, что на 13 О выше, чем.при ЭХМП наных концентрациях составляющих рабочую известной и рабочей .среде без органичесреду компонентов. Режим обработки; ских добавок, Обработанная поверхйостьплотность тока 0,3 - 0,35 А/см; напряжение 40 блестящая,2,8-10 В; расход рабочей жидкости 22 л/мин;.: . П р и м е р 3. Готовят рабочую среду,скорость вращения стола 120 об/мин; ско-растворяя при перемешивании в 5 л водорость вращения водила рабочей головки 70 проводной воды 1,3 кг МаИОз, 0.25 кгдв.ходов/мин; удельное давление прижима ППТОДП и 0,1 кг цис-0-(1-этил-глицерина.головки кобразцу 1520 кПа, температура. 45 После растворения компонейтов доводятрабочей среды 20+5 С.: . объем раствора до 10 л, вводя в него 1,3 кгП р и м е р 1. Готовят рабочую среду,Сг 20 з при условиях, указанных в примере 1,раствбряя при перемешивании в 5 лводо- В этом составе обрабатывают Т-образныепроводной воды 0,8 кг азотнокислого на- образцы по поверхности шляпки. Послетрия, 80 г ППТОДПи 40 г 50 пропускания тока втечение 17 мин шерохоцис-0-(1-этил)-глицерина. После растворе- ватость обработанной йоверхности состания компонентов доводят объем растворавила Ва 0,02 мкм при исходнойдо 10 л, одновременно вводя йебольшйми шероховатости Ва 1,23 мкм, что соответстпорциями при интенсивном перемешива- вует показателю относительного сглаживании 0,8 кг порошка окиси хрома. Для пред ния неровностей ЛВа = 98,3 ф, Это наотвращения осаждения абразива на дно 14,5 О/, выше,чем при ЭХМПнаизвестной,иванны в процессе ЭХМП производят посто- на 11 О выше, чем при использовании рабоянное перемешивание суспензии. сжатым чей среды без органических добавок. Обравоздухом. В этом составе обрабатывают Т1756045 1,0 - 3,5 0,5 - 1,5 Остальное Относительное сглаживание не- ровностей Д ка,7 Шероховатостьповерхности сталей Ва, мкм Внешнийвид обработанной по-.верх- ности Время обработки до полу" цения ми" нимальной шерохова" тости,мин Цис" а- (1-. зтил)- глице- рин пптодп йаИО Сг, О Исход- После наяЭХМП 8495,596,49796,793,5879698,398,39895909697,698,3 8078,878,576,57574,77472,872,570,56968,77068,868,566,5 0,4 0,5 1,О 115 1,6 1,г 4 о,198 0,055 а,о 45 0,035 о,о 4 а,о 8 о,16 о,о 5 а,ог 0,02 о,аг 5 а,об 0,125 0,05 о,о 3 0,021 10 1 о 25 25 23 20 21 Зеркаль- но-блестяи 1 ая по. верх- ность 0,8 1,О 2,5 3,5 3,7 22 го 19 17 17 19 20 16 15 13 1,23 13 13 То же о,4 о,5 1 О 1,5 1,6 0,8 1,0 2,5 3,5 3,7 н 15 15 о,4 о 5 1,О о,8 1,О 2,5 ботанная поверхность имеет зеркальный блеск.П р й м е р 4. Готовят рабочую среду, растворяя при перемешивании в 10 л водопроводной воды 1,5 кг йаМОз, 0,35 кг 5 ППТОДП и 0,15 кг цис-0-(1-атил)-глицерина. После полного растворения компонентов в раствор вводят 1,5 кг СгОз при. условиях, указанных в примере 1. В этом составе обрабатывают Т-образные образцы 10 по поверхности шляпки. После пропускания тока в течение 12 мин шероховатость обработанной поверхности составила Ва 0,025 мкм при исходной шероховатости а 1,25 мкм, что соответствует показателю относи тельного сглаживания неровностей Ь йа = 98. Это на 14 е больше, чем при ЭХМП на известной, и на 8 выше, чем на рабочей среде без органических добавок, Обработанная поверхность зеркально-блестящая. 20П р и м е р 5, Готовят рабочуЮ" среду, растворяя при перемешивании в 10 л водопроводной воды 1,7 кг НаМОз, 0,37 кг ППТОДП и 0,16 кг цис-0-(1-атил)-глйцерина, После полного растворения компонен тов в раствор вводят 1,7 кг Сг 20 з при условиях, указанных в примере 1, В этом составе обрабатывают Т-образные образцы по поверхности шляпки. После пропускания тока в течение 20 мин шероховатость обра ботанной поверхности составйла Йа 0,16 мкм при исходной шероховатости йа 1,23 мкм что соответствует показателю относи. тельного сглаживания неровностей Ьйа = =87 , Это на 3,4 больше, чем при ЭХМП 35 на известной. Обработанная поверхностьматовая с сероватым оттенком. Концентрация компонентов в электролите-суспензия, мас. ; Результаты испытаний для интервала оптимальных значений основных компонентов рабочей среды для ЭХМП представлены в таблице,Анализ полученных результатов позволил установить, что для повышения производительности процесса ЭХМП при сохранении низкой шероховатости и высокой чистоты обработанной поверхности наиболее оптимальной является среда следующего состава, мас.; нитрат натрия 10-15; окись хрома 10 - 15; ППТОДП 1,0-3,5; цис-0-(1-атил)-глицерин 0,5-1,5; вода - остальное,Формула изобретения Рабочая среда для электрохимикомеханического полирования сталей, преимущественно вь 1 соколегированных коррозионно-стойких, на основе суспензии окиси хрома в водном растворе азотнокислого натрия, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности процесса ичистоты обрабатываемой поверхности, она дополнительно содержит полиоксиэтилен-полиоксипропилен-й,й- тетра-(2-оксипропил)-1,3-диаминопропаноли глицерин, при следующем соотношении компонентов. мас,%:Азотнокислый натрий 10-15 Окись хрома -10-15 Полиоксиэтилен-полиоксипропилен,1 ч,й -тетра(2-окси-пропил)-1,3- диаминопропанол ГлицеринВода10 1756045 Продолжение таблицытааа еаа е в вайееа вае еаа ев виве еее в е вва еев вв а Концентрация компонентов в электролитевсуспензия, мас.Ф:еа а аВнешний вид обаа вввтее в а еа работа ИаНО Сг ОД Цис 10- (1 нои поверхности этил глице рин е е 3,5 3,7 ее е а а е еа ваввве 0,015 0,025 98,898 12 д0;32 0;05а ввивт еее ав аев аавеет Е иве е ь тае-авМ аа Составитель А,МошевРедактор В.Петраш Техред М,Моргентал Корректор М,Та Заказ 3047 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поаизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 е и1,5 651,6 64,71 звестная ср Юероховатость поверхности сталей Ка, мкме а Исход- После ная ЭХМП Относительное сглаживание не ровностей Я Ка,Е Время обработки до получения минимальной шероховатости,мин 0,8-1Блестячас на щая по-1 мв верхповерх ность йости