Раствор для электрополирования металлов
Патент 670607
Авторы
Раствор для электрополирования металлов
Иллюстрации
Реферат
—.а 5 4Ж
, 1-
607
Р.
ИЗОБРЕТЕНИЯ
11ц 670"
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.76 (21) 2333781/22-02 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень Л% 24 (45) Дата опубликования опнсагп1я 30.06.75 (51) М. Кл."С 09К 13, 06
С 25F 3/26
Государственный комитет (53) УДК 621.357.8 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. В. Нечаев, Л. 3. Динабурская и Ю. В. Жилин (71) Заявитель Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОПОЛИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к электрохимическому полированию металлов, в частности к растворам для электрополирования тугоплавких металлов и их сплавов, таких как молибдено-рениевые сплавы.
Известен раствор для электрохимического полирования тугоплавких металлов, например молибдена и его сплавов, содср>кащий серную и фосфорную кислоты (1).
Однако указанный раствор не обеспечивает необходимого качества обработки поверхности молибдсно-рениевых сплавов.
Известны растворы для электрохимического полирования металлов, содержащие серную и фосфорную кислоты, а также добавки карбоксиметилцеллюлозы и поверхностно-активных веществ, что улучшает качество полирования поверхности (2).
Наиболее близким к изобретеншо по составу компонентов и достигаемому результату является известный раствор, содер>кащий серную кислоту, фосфорную кислоту, карбоксимстилцсллюлозу, воду и добавку поверхностно-активного вещества, в качестве которого применен мононатрий-а-сульфопальмитат (3).
Однако известный раствор, в котором эффективно полируются сплавы никеля с молибденом или титаном, не может быть использован для полирования молибденоренневых сплавов, так как вследствие пх электр охпмичсской неоднородности происходит неравномерный съем металла и появление питтпнга.
Предложенный раствор отличается от известного тем, что с целью повышсния равномерности съема металла при полировании молибдсно-рениевых спла1ов в качсстВс повс11х!lост!10-активного всщсст11а он содержит бутилнафталинсульфо1,нслый на рий прн следу1о1цсм соогношснин компонентов, вес. о/о ..
Серная кислота 40 — 60
Фосфорная кислота 20 — 30
Карбоксиметилцеллюлоза 0,01 — 0,20
Бутплнафта lIIIIci льфокпслый натрий 0,01 — 0,20
Вода Остальное
Указанное отличие позволяет повысить равномерность съема металла, избежать питтинга и тем самым улучшить качество обработки поверхности мол ибдено-рсннсвых сплавов. Достаточно равномерный съем металла с поверхности даст возможность получать пздслия заданных размеров при хорошем качестве полированной поверхнлости.
Раствор готовят путем смешения компонентов, 670607
Процесс электрополирования осуществляют без предварительной проработки раствора при температуре 20 — 30 С в интервале плотностей тока 0,5 — З,О Л/см . Совместное присутствие в растворе карбокси- 5 метилцеллюлозы, образующей в приаподном слое вязкую пленку, и бутилнафталинсульфокислого натрия (смачивателя HB), повышающего смачиваемость поверхности металла электролитом, обеспечивает равно- 10 мерный съем металла и эффективное сгла>кивание микрорельефа. При полировании молибдено-рениевых сплавов чистота поверхности повышается на 2 — 3 класса по сравнению с исходной.
Снижение или повышение концентрации серной кислоты в растворе сверх указанных пределов приводит к появлению питтинга, а повышение концентрации фосфорной кислоты более 30% приводит к появлению на 20 поверхности радужных пленок. Увеличение концентрации поверхностно-активных всществ в растворе более 0,2% нецелесообразно, так как не приводит к улучшению качества обработки поверхности. 25
Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в табл. 1.
Сравнительные экспериментальные данные по повышению равномерности съема металла и шероховатости поверхности молибдено-рениевых сплавов марок МКР20 и
МР47ВП с исходной чистотой поверхности
V8 в предложенном (¹¹ 1 — 3) и известном (№ 4) растворах представлены в табл. 2.
Таолица 2
Равномерность съема, мкм
Шероховатость поверхности, мкм
ПриСнимаемый припуск за 20 с интервал
Количество интервалов по 20 с pep st, Я
4,5
4,1
4,1
4,0
3,7
0,16
0,18
4,8
4,2
4,0
4,1
3,7
0,12
4,35
4,05
4,00
4,00
4,00
Таблица 1
Состав (вес. ч,) в примерах, №
Компоненты
4 (прототип) 0,29
5,3
4,2
4,9
4,0
3,6
0,05
0,2
Серная кислота
Фосфорная кислота
Карбоксиметилцеллюлоза
0,01
Как видно из данных табл. 2, в предложенном электролите достигается более равномерный съем металла и более высокая степень чистоты поверхности.
При этом величина съема металла и сни45 маемого припуска находится в линейной зависимости от плотности тока и времени обработки, как это указано в табл. 3 для оптимального состава, 0,2
Бутилнафталинсульфокислый натрий
Вода
0,01
0,02
Остальное
Процесс электрополирования во примерах ведут при плотности
0,5 А/см . всех тока
Таблица 3
0,5
1,25
1,50
Плотность тока, А/см
0,75
1,0
Количество снимаемого металла, г/мин см2
0,0028
0,0055
0,0039
0,008Г>
0,0068
Время выдержки, мин
100
20
4,35
20,35
Величина снимаемого припуска, мкм
12,4
8,4
16,4
Использование предложенного раствора евых сплавов до получения необходимых дает возможность проводить электрополи- 50 размеров и позволяет получать чистоту порование лент и деталей из молибдено-рени- верхности 710 — 11 без следов питтинга, 670607
Формула изобретения
Составитель Е. Кубасова
Редактор 3. Ходакова
1(орректор Л. Корогод
Техред А. Камышникова
Заказ 1312/15 Изд. № 390 Тираж 779 Подписное
ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )l(-35, Раушскан наб., д. 1 5 з ипографин, пр. Сапунова, 2
Раствор для электрополирования металлов, содержащий серную и фосфорную кислоты, карбоксиметилцеллюлозу, воду и поверхностно-активное вещество, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения равномерности съема металла при полировании молибдено-рениевых сплавов, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит бутилнафталинсульфокислый натрий при следующем соотношении компонентов, вес. о о:
Серная кислота 40 — 60
Фосфорная кислота 20 — 30
Карбоксиметилцеллюлоза 0,01 — 0,20
Бутилнафталинсульфокислый натрий 0,01 — 0,20
Вода Остальное
Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 178255, кл. С 25F 3/2б, 19б4.
2. Штанько В. М. и др. Анодное растворение углеродистых сталей при электрохи10 мичсской полировкс в присутствии поверхностно-активных веществ. — «Защита металлов», т. 10, № 4, 1974, с. 472.
3. Электрохимическая полировка металлов. Под ред. В. М. Штанько. — «Матери15 алы Всесоюзной школы по улучшению и обобщению передового опыта». М., 1974, с. 48 — 54.