Способ электрополировки металлических поверхностей
Патент 479820
Авторы
Классы МПК
Способ электрополировки металлических поверхностей
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е пц 479820
ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублин (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.02.73 (21) 1884119/22-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания 25.12,75 (51) М. Кл, С 23Ь 3/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР
Ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.357.8 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
А. И. Егоров и А. П. Серебров
Ленинградский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОПОЛИРОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Изобретение относится к электролитической обработке поверхности металлов, в частности направлено на разработку способа электропол ировки внутренней поверхности металл|ических труб.
Известен спосоо электрополировки металлических поверхностей, включающий обработку их .в электролите. Однако отмечается необходимость в специальной предварительной подготовке поверхности.
11о предложенному способу на границе «полируемая поверхность-электролит» создают поле температур, градиент которого направлен по,нормали к пол ируемой поверхности, находящейся при оптимальной темпер атуре электрополировки, и величину которого поддерживают равной не менее 50 град/см. Это повышает качество полировки неподготовленной поверхности металла.
Способ поясняется чертежом, Металлическая труба 1, внутренняя поверхность которой должна быть отполирована, заполнена электролитом и служит анодом, По оси трубы расположен стержень-катод 2.
Снаружи трубу окружает лепкий сменный кокух 3, через который циркулирует нагретая вода с температурой t"„„, . Используемый электролит должен иметь выраженную зависимость скорости анодного,растворения металла от температуры. Для нержавеющей стали, меди, никеля таким электролитом служат смеси н-пропилового спирта и ортофосфорной кислоты.
11ри полировке в электролите указанного состава характер анодного процесса определяется температурой анода: при 20 — 50 С на аноде преиму щественно выделяется кислород и поверхность металла окспдируется; при оолее высокой температуре начинается анод10 ное р астворение металла — выход по току достигает максимума при 80 — 90 С.
Способ создает у полируемой поверхности температурное поле со следующими свойствами. 1 емпература полируемой анодной поверхности равна оптимальной температуре электрополирования, т. е. той температуре, при которойрастворение металла идет с умеренной скоростью и металл не растравливается. Для нержавеющей стали оптимальная температура при полировании в эквимолярной смеси н-пропилового спирта и орто фосфор ной кислоты
70 — 75 "С. Температураэлектролита выше температуры полируемой поверхности. Градиент температуры направлен по нормали к полируемой поверхности и имеет величину не менее 50 град/см.
Указанные условия могут быть созданы за счет раздельного термостатирования полируемого предмета и электролита. B температур479820 ном поле выступы металла окажутся при более высокой температуре, чем впадины, и анодное растворение выступов происходит с большей скоростью, что обеспечивает появление дополнительного пол ирующего эффекта, улучшающего качество электрополировки.
Предварительное механическое выравнивание поверхности становится излишним.
Пр и внутренней полировке цилиндрических труб градиент температуры у полируемой по- 1р верхности создается следующим образом. При электролизе максимальное тепловыделение происходит у катода — в центральной части нагретый электролит с пузырьками водорода поднимается вверх, а у полируемой стенки д опускается вниз,— мощная циркуляция жидкоспи выравнивает температуру по объему электролита. Если труба охлаждается снаружи проточной водой, то основной скачок температуры сосредоточен в тонком слое покоящейся жидкости, примыкающем к полируемой стеньке (см. гр а фик) . В ыступы металла оказываются при более высокой температуре и растворяются быстрее — возникает дополнительный полирующий эффект. Оптимальная температура полируемой поверхности задается путем термостатирования воды, циркулирующей через охлаждающий кожух 3: Г,,,„воды устанавливается такой, чтобы (при номинальной плотности тока че- зо рез электролизер) внутренняя поверхность трубы имела оптимальную температуру (например, 70 — 75 С для нержавеющей стал и).
Пример. Для внутренней полировки неподготовленных труб из нержавеющей стали
8Х19Н1Т (диаметр 60 — 100 длина до 2000, толщина стенки 4 мм) используется электролит, составленный из 100 вес. ч, ортофосфорной кислоты (d=,1,7 г/см ) и 65 вес. ч. н-пропилового спирта. Катод мед ный, диаметр
20 мм. Электрополирование про изводят при анодной плотности тока 9,0 — 9,5 а/дм, температура охлаждающей воды t ...ä 65 С, температура электролита 80 — 85 С, оптимальная температура внутренней стенки трубы 70—
75 С, скачок температуры между электролитом и полируемой поверхностью ) 10 С (что соответствует величине градиента температур между полируемой поверхностью и электролитом, равной не менее 50 град/см).
Для определения качества полировки из трубы вырезалась продольная полоса, которая исследовалась на интерферометре Линника. Полировка исключительного блеска, полированная .поверхность слабоволнистая, о микронеоднородности на уровне 500 А.
Предмет изобрете ния
Способ электрополировки металлических поверхностей, включающий обработку их в электролите, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полировки неподготовленной поверхности металла, на границе «полируем ая поверхность — электролит», создают поле температур, градиент которого направлен по нормалями к полируемой поверхности, находящейся при оптимальной температуре электрополировки, и величину которого поддерживают равной не менее 50 град/см.
479820
Составитель Г. Титова
Техред Т. Курилко Корректор И. Позняковская
Редактор О. Филиппова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3110/3 Изд. № 996 Тираж 966 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5