Электролит для электрохимического матирования сталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

С 25У 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МАТИРОВАНИЯ СТАЛЕЙ, содеркащий фосфорную и соляную иислоты н алнфатический спирт и воду, о тл и ч а ю at и и с я тем, что, с целью расширения ассортимента матирукипнкся сталей, включая стали аустенитного, аустенитнэ-мартенснтно о а мартенситного классов, н улучшения качества матнровання, он дополнитепно содеркит уротрспнн н в качестве алифажчаского спирта - елшоиый или цропииовый спирты црн следукщем соотнааенни компонентов, %:

Фосфорная кислота 47-56

Солянаа кнслота З,S-9,0

Ь Пропнловый нпн э жлоиый спирт

Уратрспнн

Bogs

8,5-340,1 5-0,35

Остальное.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛКРЫТИЙ (21) 3333239/22-02 (22) 23.06.81 (46) 23.05.83. Бюп. М 19 (72) Il. А. Сорокина, Ф. Ф. Файзуллнн, и С. В. Шамгунова. . (71) Всесоюзный научно-нсследоват мп ский н проектный институт медипннских инструментов н Казанскнй, государственный университет им. Ульянова-Ленина. (53) 621.357.8 (088.8) (56) 1. Филиппенко А. М. и др. Исследование меканизма електрскимнческого полирования- высокоуглероднстык хромнстыс сталей. ВИНИТИ 34 4S-06-77.

2. Авторское свндетелытво СССР

% 829734, ии. С 25K 3/00 Щ79.

SU„„1019030 А

1019030

47-56

3,5-9,0

Изобретение относится к злектрохимической обработке металлов, в частности к электрохимическому матированию сталей аустенитного класса, марок

10X1 8Н9Т-12Х1 8Н9Т, аустенитно-мартенситного класса, марок 07Х16Н6 и мартенситного класса марок 2ОХ1340Х13, и может бить использовано в медицинской, приборостроительной, машиностроительной и других отраслях промьпцt0 ленности.

Известен электролит для электрохимической обработки сталей, содержащий ортофосфорную кислоту, серную кислоту, этиловый спирт $ 1 J, Однако этот раствор предназначен для электрохимического полирования выс окоуглеродистых хромистых сталей. Поверхность стали после обработки в нем получается блестящей.

Наиболее близким к изобретению является электролит для электрохимического матирования сталей, содержащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту и н-бутиловый спирт (2

Однако этот электролит применяе1 ся для электрохимического матирования сталей только мартенситного класса.

Кроме того, на поверхности стали, алектрохимически матированной в указанном 30 электролите, при прикосновении к ней. руками, появляются трудноудаляемые пятна, поэтому данный электролит можно применять только дпя промежуточной обработки стили перед покрытиями, но не для окончательной обработки поверхности стильных изделий.

Бель изобретения — расширение ассортимента матирующихся сталей, включая стали аустенитного класса, аустенитномартенситного и мартенситного классов и улучшение качества матирования.

Укаэанная цель достигается тем, что электрохимическое матирование ocymevr вляют вэлектролите,,содержащем фосфорН B CQJMH 1GfOJl0TbI H алифатический спирт и воду, который дополнительно содержит уротропин, а в качестве алифатического спирта-этиловый или пропиловый спирты при следуняцем соотноошении компонентов, %:

Фосфорны кислота

Соляная кислота

}» — Пропиловый или этиловый спирт 9-34

Уротр опии 0,1 5-0,35

Вода Остальное.

Электрскимическое матирование проводят при комнатной температуре, напряжении 2-8 В, инодной плотности токи 0,15 А/ф- м . Время матирования 1-5 мин, Я

В качестве катодов используют свинцовые или титановые пластины с соотношением площадей катода и анода, равным

10:1. Выбранные диапазоны значений концентриций компонентов электролита являются оптимальными. Электрохимическое матировиние сталей в электролитах, концентрации компонентов которых выходят за пределы указанных значений, приводят к неудовлетворительному матированию

scex испытуемых марок сталей. Электронографический анализ поверхности стальных образцов, обработанных в электролите, показал, что фаэовая окисная пленка, обусливливающая . матовый оттенок поверхности, представляет собой оксид железа.

Присутствие в растворе этилового и пропилового спирта, наряду с уротропином, обуславливает образование на поверхности стального образца физовой окисной пленки с кристаллической, и не аморфной структурой, кик зто наблюдается при матировании в известном электролите, содержащем 1» -бутиловый спирт. Это связано с меныией адсорбцией этилового и пропилового спиртов или продуктов их взаимодействия с кислотами на электроде и, следовательно, мень;щим содержанием этих веществ в фаэовой окисной пленке, что подтверждается результатами потенциостатических исследований., Степень сглаживания поверхности стального электрода в процессе электрохимического матирования зависит от соотношения концентрации адсорбированных на его поверхности молекул пассиватори (спирта или его эфира, образующегося при его взаимодействии с кислотой) и ионов депассиватора (хлор-ионов, фосфй Рионов и др)

Сопоставление хода анодных поляриэационньпс кривых для стали 07Xl6H6 в извес"1 ном электролите и в электролитах, где

»»-бутиловый спирт заменен на пропиловый или этиловый, показывает, что в известном электролите наблюдается повышение плотности тока на всех характерных участках поляризационных кривых. Обработка стали 10Х18Н9Т и 07Х16Н6 в режиме электрохимического матирования в известном электролите приводит к значительному увеличению шероховатости повержости и неравномерному матированию. э

Введение в электролиты добавок уротропина приводит к снижению плотности тока на всех участках поляриэацис1щих

3 . 1019030 4 кримос, что указывает на увеличение ед- сталей протекает равномерно по .всей

-сорбционной пассивности поверсности поверсйостн образцов. СтрукФура поверкстального электрода в процессе его анод- костя Йелкокристаллическая. Прн прнкос- . .ной обработки. новенин к матированной поверсностн рукаs ми пятен на ней не остается, что поэвомОбработка образцов нз Ст. 10Х18Н9Т-. ет укаэанный электролнт использовать н 07Х16Н6 в режиме электрохнмическ для финщпной обработки поверкности го матнровання в элентролнтак; содержа- стаиьнык жщелий. щнк уротрапнн, приводит к равномерному Конкретные примеры, нилюстрируккцне. . матированию щоверсности без заметного >О испоиьэевание нзобретения, представке= увеличения шераковатости. Матирование ны в таа . 1 н 2.

1019030

if 11 а о

Я (Ч

l (Ч

О

CV CV о

Л о

tQ

° 11 о (Q н а in с и

Х о о

Ф

И (О

<Ч о (О

Я о (О о" о

Ф1

СО с-1

СЧ (Ч о (0 (О о о с0 о рА. 3 1

11 а

3 о о g. ф Ф. ах

Ц

М

«ц (ф (ч ха и (f) о Х (7) (0

Ф и о (О

Г» о}, (О о

° 1 (9

IQ о} о о ь о

fQ

I о (О с} о,а Я о м„щ

2 2 а (О Ф о с0 " } о (О

IQ о о ((} о (О

}О о

} 2 р Я М ф), 3

v5

IQ о о О о

В а

f-"

0)

}. (О о

Х ф

Ю о о

СМ ф oi аы о

3e1

op„, lO о

6 о

1 о }

М ь

} о а }}

4 Ъ(}}

Ф

% 4

° 1

Ж а 3 а ц Зс(Д

С1} Ф о о о о} (-е цр

0) д: о (О (О е4 (O O

101 SO30 о, g ж ц Ф

Й „C Ящ Ж о Д ь.

}" -nà I о цмо ь В

} о В е а ц) О о.а+ ьoå

0 ve . o („ л м

6 д>

Ф, Ы

Ft о o оfg

Ф ф 0 оц

5 g+

Ы} g

83 е

g C Ы

C U Ф

CL© ф е (eg

1: " 0>;3ОЗО ф 1

31

6. I о

Фе ал

Ф

М

11

Ф

46

С4 ф

О3

Ф .С4

Ю

Cl

P о

С4 о (4

Ф о

Ф ф о (0 (t о

О Ф

3 С4 о о

С4

C ° о

С3 (3 о

С4 сГ о о

С4 о о (0

О (б Ф е4 (1 о о о Ю

С4

»

С4

Ф о

I(3 ф о

С4

CQ о

О н о

С4 (O

3 о

° 4 о о

Ф4 м ° о

4 ф

I ! &

Ф

3 Щ

15 л

1Я

1

1, Ы ф, Б

1 4

)C 34

О(О 3 1 W ф! ф1

° 31ф н Ф

1 (0

Ф

Ф»

® х ф. ф

Ф о

4 о

С1 х

Ф

IO

Ф (O

С3

If) а о

3С3.3 ef XO ф 15

Ц х о

I

3, .1

I

1 ! ф

Я3 (0

1 бЪ

С4 (4

1

I ,(1е Л

I (3 (3

Л1 "

С41 4

О1О

1 (O I е41 фл о! о

1

1 Ф

®1 С4

° 4

I !

I l ю1 ф

1

I

Ф1 ф

О1 4

I а1 333

Cti i 3"

8 l (5 " ой и ф 5!5

333 ф С4 1CÅ Ч 333 1 Ф о

1 !

Ч ., 1

1!

I 1, Ф

3

I ч3

С4

I ! а

1 С4

I

1 ф

t

1 Щ 1 ,о I

1 СЧ о

1

1 С4

94

3

1

1

1

1

I C4

1Ч

3

° 4.

Ф

Ю л

О

O.

Ol

Ф б !

63

CO) lO

О б б б б б б

Ч б

4 о б

О н

Ф б

1019030

I б

I!

3, I

f б

3 ф ю ф 1

Ф В

М б

О б б б

ОI

1 бл. б СО, 3 ф б 3Ô Жф 4 або

Фб! И Я б б,юев г О .

О О

Составитель В. Игнатьев

Редактор Н. Гунько Техред М.Тенер Корректор А. Ференц

Тираж 643 ° Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11, "035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3643/23

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13 «О190ЗО 14

IlpH етом матированию подвергают об- номерно матированную повеукность беэ заразны, предварительно подвергнутые меткого снижения шероховатастЬ. електрохимической полировке (табл. 2). Таким образом, предлагаемый елентрос

Для сравнения приведены данные по . лит обладает способностью матировать електрохимическому мвтированию тек же s широкий диапазон сталей, раэличаюппщмарок сталей в елекзролите известного ся по csoeMy химическому и структурно» состава. му составу. Электролит позволяет равноКак видно иэ приведенных данных, дф мерно матировать изделия сложной консталей, имекзцих сложный фазовый сос- фигурапии беэ преимущественного раствотав, только использование комбинирован» 14 рения отдельньк компонентов сплава с нщс добавок поверхностно-активнвв сохранением необходимой степени шероховеществ (этилового или пропилового спир ватости исходной поверхности олсле елекъ

"та и уротропина) позволяет получичь рав- трохимического матирования.