Водный раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов

Водный раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! i! 537I08

Союз Советских

Социалистических

Реснублнк (61) Дополнительное к авт. свиЛ-ву (22) Заявлено 07.03.75 (21) 2111704/01 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 21.12.76 (51) М. Кл.- С 09К 13/00//

С 25F 3/08

Государственный нвмнтет

Совета вйнннстрвв CCCP ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.047.7:

: 621.3. 035.447 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. К. Балдин и E. В. Исаенков (71) Заявитель (54) ВОДНЫЙ РАСТВОР

ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТУГОПЛАВКИХ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к электрохимической обработке тугоплавких металлов, в частности к размерной электрохимической обработке молибдена.

В различных областях электронного приборостроения широко применяют детали, изготовленные из молибдена. К таким деталям предъявляют высокие требования по точности изготовления, чистоте поверхности, наличию дефектов на обрабатываемой поверхности. Механическая обработка подобных деталей приводит к появлению большого числа заусенцев, образованию деформированных слоев, низкой чистоте поверхности, что снижает работоспособность и качество электронных приборов.

Применение размерной электрохимической обработки позволяет устранить недостатки, присущие механической обработке.

Известен раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов, например вольфрама, содержащий едкое кали и соль многоосновной кар боновой кислоты, например калий лимоннокислый трехзамещенный, (1).

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является известный водный раствор для электрохимической обработки твердых сплавов, содержащий едкий натр (до

200 г/л), натрий азотнокислый и натрий уксуснокислый (2).

Однако известные растворы содержат в своем составе значительное количество едкой щелочи, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала как во время приготовления раствора, так и во время его эксплуатации. Кроме того, при их использовании на поверхности молибдена образуется темно-бурая окисная пленка переменного состава. Это снижает чистоту обрабатываемых поверхностей деталей, вызывает необходимость введения операции удаления окисного слоя в растворах сильных кислот, едких щелочей, перекиси водорода и т. д., что значительно ухудшает условия и безопасность труда, 1 снижает производительность, качество и точность электрохимической обработки, требует дополнительных мер по защите оборудования от коррозии.

2о С целью повышения степени чистоты поверхности и предотвращения образования окисных слоев на поверхности молибдена предложенный раствор дополнительно содержит калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный при следующем соотношении компонентов (вес. %):

Натрий уксуснокислый 10 — 20

Калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный 5 — 10

30 Вода Остальное

537108

8,0

25,0

1,0

1,5

8,0

Таблица 1

Содержание (вес. Og) в водном растворе

Компонент

Натрий уксуснокислый

Натрий лимоннокислый

Калий лимоннокислый

Вода

85

77

Таблица 2

4,000

4,000

4,000 — 0,009 — 0,009 — 0,009

+8, +1, -+2 — 2,— 6,— 5

+8, +6, +3 +10, +8, -+3 — 2,— 3,— 5 — 1,— 2,— 6

5,000

3,000

7,000

4,000

7,000

5,000 небольшой блеск

Рекомендуемые параметры процесса обработки: температура 18 — 50 С; плотность тока

0,1 — 2,0 А/см, нацряжение 1,0 — 3,0 В; скорость протока раствора 0,5 — 5,0 м/сек; межэлектродный зазор 0,5 — 3,0 мм; скорость обработки 1 — 16 мам/мин. Процесс можно вести .как постоянным, так и импульсным током.

Пример. Готовят три водных раствора для электрохимической обработки тугоплавких металлов. Их рецептуры представлены в табл. 1.

Процесс обработки всеми тремя растворами ведут при следующих условиях:

Показатель, единица измерения

Оптимальный диаметр по чертежу (при длине свыше 400 мм),.им

Допуск по диаметру, мм

Отклонение от номинального размера, мкм: до ЭХО после ЭХО

Разброс размеров, мкм: до ЭХО после ЭХО

Чистота гаоверхности: до ЭХО после ЭХО

Характер обработанной поверхности

Данные табл. 2 показывают, что все детали, обработанные в предлагаемых растворах, находятся в пределах допуска по наружному диаметру по 1-ому классу точности, чистота обработки поверхности повышается по сравнению с механической обработкой на

2 класса, происходит выравнивание размеров детали.

После обработки свыше 500 подобных деталей рН раствора практически не меняется изза буферирующето действия смеси уксуснокислых и лимоннокислых солей, что устраняет необходимость корректировки раствора.

Коррозии механических частей электрохимической установки и оснастки не обнаружено в течение 12 месяцев работы.

Отсутствие окисных пленок на поверхности анода объясняется тем, что в предлагаемом водном растворе потенциал выделения кислорода значительно смещается в отрицательную рН,раствора

Температура, С

Плотность тока, А/см

Напряжение, В

5 Скорость обработки, мкм/мин

Скорость протока раствора;

tM/ñåê 2,0

Межэлектродный зазор, мм 1,5

Продолжительность обработки раствором

10 № 1 190 сек, № 2 — 200 сек, № 3 — 230 сек.

После обработки замеряют отклонения размеров деталей от номинальных рычажным микрометром МР (ГОСТ 4381 — 68), аттестованными концевыми плоскопараллельными мера15 ми длины (ГОСТ 9038 — 59) в трех точках детали — на расстоянии 15 — 20 м м от концов и в середине.

Чистоту обработки поверхности замеряют на микроскопе МИС-11. Характер обработан20 ной .поверхности и наличие заусенцев оценивают под микроскопом МБС-1 при восьмикратном увеличении.

Результаты обследования деталей после электрохимической обработки (ЭХО) приве25 дены в табл. 2, Деталь после обработки раствором, Мв 7 g7, 7

g9 79 \, 9

Заусенцев и окисного слоя нет, етороиу с ростом концентрации, калия или натрия лимоннокислого (от +3,2В до +1,5В); выделяющийся кислород разрыхляет и снимает слой окислов, тогда как в известных рас30 творах на поверхности молибдена образуется полупроводниковая пленка, на .рост которой и идет подаваемая энергия, а потенциал выделения кислорода не достигается.

35 Формула изобретения

Водный раствор для электрохимической обработки тугоплавких металлов, содержащий натрий уксуснокислый, отличающийся

40 тем, что, с целью повышения степени чистоты поверхности и предотвращения образования окисных слоев на поверхности молибдена, он дополнительно содержит калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный при следующем

45 соотношении компонентов (вес. /ц):

537108

Составитель Б. Бобок

Редактор Н. Хубларова

Техред М. Семенов

Корректор Л. Денискииа

Заказ 2692/6 Изд. М 1827 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Натрий уксуснокислый 10 — 20

Калий или натрий лимоннокислый трехзамещенный 5 — 10

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 210598, кл. С 23В 3/00, 1967.

2. Авт. св. № 298693, кл, С 23В 3/02, 1969.