Электролит для полирования металлических поверхностей

Электролит для полирования металлических поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ щ 6048 67 Сове Соеетскик Социалистическик ., Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2309411/23-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 16.05.78 (51) М. Кл. С 09К 13/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.357.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Журавель, Н. В. Богоявленская и В. Д. Третьякова (71) Заявитель (54) ЭЛ ЕКТРОЛ ИТ ДЛЯ ПОЛ И РОВАН ИЯ МЕТАЛЛ И Ч ЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к технологии электрохимической обработки металлических поверхностей, в частности к электрохимическому полированию сплавов на основе никеля, полученных вакуумно-дуговой плавкой, а также углеродистых и нержавеющих сталей аустенитного, полуферритного и мартенситного классов.

Известны электролиты для полирования металлических поверхностей на основе фосфорной и серной кислот (1).

Однако эти электролиты используют только для электрополирования нержавеющих сталей и некоторых сплавов на основе никеля, так как являются агрессивными по отношению к другим металлам и сплавам. наиболее близким к предлагаемому по составу компонентов является электролит, содержащий фосфорную кислоту, серную кислоту, сульфоуреид и .воду (2).

Однако известный электролит может быть использован только для полирования нержавеющих сталей аустенитного и полуферритного классов и углеродистых сталей. В таком электролите практически не полируются сплавы на основе никеля вакуумно-дуговой плавки.

Предложенный электролит отличается от известного тем, что с целью повышения класса чистоты сплавов на основе никеля, полученных вакуумно-дуговой плавкой, он дополнительно содержит соли азотной кислоты при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Фосфорная кислота 50 — 60

Серная кислота 20 — 30

Сульфоуреид 1,5 — 2,0

Соли азотной кислоты 2,0 — 5,0

Вода Остальное

При этом в качестве солей азотной кислоты электролит содержит азотнокислый калий или азотнокислый аммоний, или их смесь.

Электролит готовят путем растворения в воде азотнокислого калия, аммония или»х смеси, после чего в раствор вводят фосфорную и серную кислоты, а затем сульфоуреид. Раствор перемешивают и охлаждают до комнатной темпер атуры.

Электролит не требует специальной прора20 ботки. Процесс электрополировки проходит стабильно при пропускании 200 †2 А.ч/л электричества с .незначительным газовыделением и пенообразованием.

Составы предлагаемого и известного (прототип) электролитов представлены в табл. 1.

Указанное в табл. 1 оптимальное содержание солей в электролите способствует повышению анодной полиризации, улучшению полирующей способности электролита, что позволяет расширить диапазон его применения, как это показано в табл. 2.

604867

Таблица 1

Состав, вес. у, Предлагаемый

Известный

Компоненты

1,5

2,0

Остальное

Фосфорная кислота

Серная кислота

Сульфоуреид

Азотнокислый аммоний

20

2,0

Вода

Остальное

Таблица 2

Повышение класса чистоты обработки в электролите

Полируемый металл

Предлагаемом

Известном

1 — 2

2 — 3

2 — 3

3

2 — 3

Углеродистая сталь

Стали аустенитного класса

Стали полуферритного класса

Стали ферритно-мартенситного класса

Сплавы на основе никеля „нимоники" обычной выплавки

2 — 3

2 — 3

2 — 3

2 — 3

0 — 1

1 — 2

„Нимоники" вакуумно-дуговой выплавки

«нимоник» вакуумно-дуговой ролите, содержащем, вес. а о:

Фосфорная кислота

Серная кислота

Сульфоуреид

Азотнокислый аммоний или калий

Вода при плотности тока 200 А/дм

10 представлены в табл. 3.

Как видно из табл. 2, в предложенном электролите хорошо полируются все указанные стали и сплавы, в том числе и сплавы на основе никеля, полученные вакуумно-дуговой плавкой. При этом чистота поверхности увеличивается за счет сглаживания субмикро- и микрошероховатостей.

Результаты полирования шлифованных и протравленных образцов из сплава ВЯ-98 плавки в элект60

1,5

3,5

Остальное в течение 2 мин

Таблица 3

Температура электролита, С

Класс чистоты (ГОСТ 2789 — 73) Шероховатость по поверхности, мкм

Блеск, у, Напряжение, Съем металла, мкм/мин

После электрополировки

После электрополировки

После электрополировки

О

F о о

ы сб

О.

Исходный разность

Исходный разность

ИсходВ ная

Образцы со шлифованной поверхностью

11 20 60 40 4,7

41 64 23

Образцы с травленой поверхностью

0,42 0,16 0,26 8 б 9в — IOa 23 69 46

13 20 60 40 4,7 — 4,8

Результаты электрополировки тех же образцов в предлагаемом электролите с различным содержанием азотнокислых солей представлены в табл. 4.

Микрошероховатость поверхности определена на профилометре профилографе М-201 завода «Калибр» в 7 точках поверхности (ГОСТ

2889 — 73) .

1,33 0,60 0,73 6 в 8 а

1,8

3,5

Остальное

2,0

5,0

Остальное

604867

Таблица 4

Температура, С

Шероховатость поверхности, мкм

Азотнокис- Количество, Напряжение, В

После электрополировки

Исходная

Начальная

Конечная

Разность

Разница у, вес, лые соли

1ЧН41 40з

1,0

2,0

3,5

5,0

6,0

1,05

1,06

1,12

1,10

1,10

39

39

39

59

59

59

0,29

0,49

0,51

0,50

0,31

12,0

12,5

12,5

12,5

13,0

KNO3

0,30

0,48

0,49

0,49

0,34

39

39

1,05

1,10

1,13

1,10

1,12

59

59

1,0

2,0

3,5

5,0

6,0

12,5

12,5

12,5

12,5

13,0

1Ч Н4140з+

+ К1 1Оз

0,31

0,41

0,50

0,52

0,33

1,0

2,0

3,5

5,0

6,0

12,0

12,5

12,5

12,5

13,0

39

39

59

59

1,10

1,05

1,10

1,12

1,05 вышения класса чистоты сплавов на основе никеля, полученных вакуумно-дуговой плавкой, он дополнительно содержит соли азотной кислоты при следуюшем соотношении компо5 нентов, вес. %:

Фосфорная кислота 50 — 60

Серная кислота 20 — 30

Сульфоуреид 1,5 — 2,0

Соли азотной кислоты 2,0 — 5,0

10 Вода Остальное

2, Электролит по п. 1, отличающийся тем, что в качестве солей азотной кислоты он содержит азотнокислый калий или азотнокислый аммоний, или их смесь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попилов Л. Я. Технология электрополирования. М. — Л., Машгиз, 1953, с. 254.

2. Авторское свидетельство СССР № 422795, 20 кл. С 25F 3/24, 02.11.70.

Формула изобретения

Составитель Е. 1(убасова

Техред H. Рыбкина

Корректор Е. Хмелева

Редактор 3. Ходакова

Подписное

Заказ 599,.11 Изд. № 419 Тираж 841

11ПО Государственного комитета Совета Министров СССР но де,.:м. изобрвтений и открытий

113035, Москва, >1(-35, Рзушсная наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Данные табл. 4 показывают, что наилучшее сглаживание поверхности наблюдается при содержании в электролите азотнокислых солей в количестве 2 — 5 . При этом качество обработки поверхности практически не меняется от вида применяемой соли, в связи с чем в электролит могут вводиться как азотнокислый аммоний, так и азотнокислый калий или их смесь.

Предлагаемый электролит может быть также использован для полирования углеродистых и нержавеющих сталей аустенитного, полуферритного и мартенситного классов.

1. Электролит для полирования металлических поверхностей, содержащий фосфорную кислоту, серную кислоту, сульфоуреид и воду, отличающийся тем, что, с целью по0,76

0,57

0,61

0,60

0,79

Отдельные питтинги

0,75

0,62

0,64

0,61

0,78

Отдельные питтингн

0,79

0,64

0,60

0,60

0,74

Отдельные питтинги