Способ обработки изделий из твердых сплавов

 

Изобретение относится к химической обработке металлов, а именно к обработке твердых сплавов, и может быть использовано для получения высококачественных поверхностей режущего и волочильного инструмента. Целью изобретения является повышение класса чистоты поверхности, полноты удаления шлама и отсутствие растрава. Обработку проводят в две стадии: электрохимическая в течение 30-bO с при анодной плотности тока 60-100 А/дм , температуре 20-60°С в растворе, содержащем , мас.%: едкий натр 5-10; нитрат натрия 5-10; перекись водорода 10-20;аминобетаин 0,1 - 0,25; вода - остальное; химическая при 20-70 С в растворе, содержащем, мас.%: натрий сернокислый кислый 10-20; щавелевая кислота 8-15, ди-(2-бензотиазолил) .дисульфид 0,05 - 0,5 и вода. 2 табл. с « (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 щ) С 25 Г 3/00 аа ".,,-5!!, Ô 1 а .,ааааа, б

4 ю-; а," а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4462428/02 (22) 18. 07. 88 (46) 23.03.91. Бюл. И 11 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Н.Н.Хухарева, С ° Н.Сироткин. и А.А.Гурвич (53) 621.9.047 ° 7 (088.8) (56) Беленький М.А., Иванов А.Ф.

Электроосаждение металлических покрытий, — М.: Металлургия, 1985, с,52 и 53.

Электрохимическая обработка металлов. — Кишинев. Штиинца, 1973, с. 73. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к химической обработке металлов, а именно к

Изобретение относится к области химической обработки, в частности к электрохимическому полированию и химическому травлению поверхности, и может быть использовано для получения высококачественных поверхностей режущего и волочильного инструмента из твердых сплавов, Целью изобретения является повышение класса чистоты поверхности, полноты удаления шлама и отсутствие растрава.

Предлагаемый способ обработки изделий из твердых сплавов опробован

2 обработке твердых сплавов, и может быть использовано для получения высококачественных поверхностей режущего и волочильного инструмента. Целью изобретения является повышение класса чистоты поверхности, полноты, удаления шлама и отсутствие растрава.

Обработку проводят в две стадии: электрохимическая в течение 30-60 с при анодной плотности тока 60-100 А/дм и температуре 20-60 С в растворе, содержащем, мас.%: едкий катр 5-10; нитрат натрия 5-10; перекись водорода

10-20;амннобетаин 0,1 — 0,25; водаостальное; химическая при 20- 70 С в растворе, содержащем, мас.Х: натрий сернокислый кислый 10-20; щавелевая кислота 8 — 15, ди-(2-бензотиазолил) дисульарнд 0,05 — 0,5 и вода.

2 табл. в лабораторных условиях на пятигранных режущих пластинках из твердого сллава марки Т15К6 размером 11,5 х х 4,76 мм. Для чего готовят растворы следующим образом. К воде добавляют расчетное количество нитрата натрия и едкого натра, затем добавляют амидобетаин и размешивают до полного растворения, После охлаждения раствора добавляют расчетное количество перекиси водорода..

Раствор второй стадии готовят . в следующем порядке. Сначала в воде . растворяют щавелевую кислоту при ин1636484 тенсивном перемешивании, затем добавляют поочередно расчетное количество ди-(2-бенэотиазолил)дисульфида и сернокислого кислого натрия н перемешивают до полного растворения.

Обработку твердых сплавов по предлагаемому способу осуществляют в растворах с различными концентрация»о компонентов при различных параметрах режимов на обеих стадиях обработ-. ки °

Режимы приведены в,табл.1

Эффективность способа оценивают

»1о классу чистоты обработанной поверхности и внешнему виду — на отсутствие растрава и шлама на поверхности, Класс чистоты поверхности определяют по среднеарифметическому отклонению профиля К», который замеряют на интерферометре ИИИ-4, мкм. Внешний вид оценивают на отсутствие шлама — визуально с помощью микроскопа

МИК-1 на отсутствие растрава кобаль- 25 товой связующей (выкрашивание карбидов).

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.2.

Иэ табл.2 следует, что при обработке образцов по предлагаемому способу (опыты 2 — 4) шероховатость поверхности уменьшается на 1,54—

1,7 мкм, что в 3,67 — 4,05 раза больше, чем при обработке по известному способу (опыт 11), где шероховатость ( снижается всего на 0,42 .мкм. Шлам и растрав кобальтовой связки отсутствует, нет следов выкрашивайия карбидов. При обработке по предлагаемому способу без проведения второй стадии (опыт 8) шероховатость уменьшается на 0,81 мкм, что в 1,9 — 2,1 раза меньше, чем при обработке в растворах по известному способу (опыт 11, на 0,42 мкм), Растрава не наблюдается, на поверхности появляется шпам в количестве 2,3 г/м, хотя при обработке по вариантам 2-4 шпам отсутствует, но evo количество в 1,41 раза меньше, чем при обработке но известному

50 способу (опыт 11, 3,25 r/м ). При обработке по предлагаемому способу беэ проведения первой стадии (опыт 9) обработки шероховатость поверхности уменьшается на 0,55 мкм, что хотя и в

2,8 — 3,08 раза меньше,чем при обработке в растворах по опытам 2 - 4 (на 1,541,7 мкм) и в 1,47 раза меньше, чем по опыту 8 (0,81 мкм), но в 1,31 раза выше, чем при обработке в растворе по известному способу (опыт 11, 0,42 мкм) .

Растрава кобальтовой составляющей нет. Поверхность темная, количество шпама — 1,2 г/м, что в 2,71 раза и меньше, чем в растворе по известному способу (спыту 11, 3,25 г/м ),но все же больше, чем при обработке по опытам

2-4 (швам отсутствует).

При обработке по предлагаемому способу последовательно на первой и второй стадиях с промежуточным механическим удалением шлама с поверхности (опыт 10) шероховатость на первой .стадии уменьшается на 0,83 мкм, примерно так же как и по опыту 8, а после второй стадии — на 0,80 мкм, что в

1,45 раза вьппе, чем по опыту 9 (на

0,55 мкм), Общее же снижение шероховатости в результате обработки по опыту

10 (1,63 мкм) такое же, как и по опытам 2 - 4 (1,54 — 1,7 мкм). Растрава на поверхности не наблюдается, шпам после обработки послЕдовательно по двум стадиям отсутствует, а его количество после первой стадии такое же, как и по опыту 8.

При использовании на второй стадии обработки другого раствора (опыт 12) шероховатость поверхности уменьшается на 0,68 мкм, что в 2,26 — 2,5 раза меньше, чем по опытам 2 — 4 (1,54

1,7 мкм). Присутствует растрав кобальтовой связки. Количество образующегося шлама 3,1 r/м, что почти столько же, сколько образуется при обработке по известному способу.

Таким образом, как следует из данных табл.2, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество обработанной поверхности, а именно уменьшить шероховатость в 3,67 — 4,05 раза, избежать растрава кобальтовой связки и выкрашнлание карбидов и исключить наличие травильного шлама после обработки.

В случае проведения только второй стадии обработки сглаживание поверхности в 1,9 — 3,09 раза меньше, чем при последовательном проведении первой и второй стадии. Без проведения первой стадии обработки сглаживание поверхности во второй стадии в 1,45 раза ниже, чем сглаживание во второй стадии после проведения обработки по первой стадии (предлагаемый способ). Беэ проведения второй стадии

163 не удается удалить с поверхности шпам, образующийся в первой стадии, хотя его количество после первой стадии в 1,41 раза меньше, чем при обработке по известному способу.

Только последовательная обработка .по первой и второй стадий исключает образование шпама на поверхности.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет улучшить качество обработанной поверхности, а именно уменьшить шероховатость поверхности в 3,67 — 4,05 раза, избежать растрава кобальтовой связки и выкрашивания карбидов и исключить наличие травильного шлама после обработки.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ обработки иэделий из твердых сплавов, включающий электрохимическую обработку в водном растворе едкого натра и нитрата натрия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цеОт 05 — От 5

Остальное т ° едала

8

0,2

До 100

1О

1О

8 8

8 8

15 15

0>2 о,г

До 1008

15 о,г

До 100

8

О,2

До 100

5,8

5 8

10 15

0 1 0,2

Ло 1ОО Ло 1ОО l0 15

10 15

20 25

0 25 0,3

ДО 100 До 100

34

О,05

Ло 1ОО

До 100

8О

120 80

80

80

1ОО

8О

8О

20 80 50

60

50 зо

7О

50

2О

15 го

1О

1З. 18

1З

1З

20

0,05 0,3 0,5 0,6 0,3 0,3 0,3 0,3

Ло 1ОО До 1ОО Ло 1OO по 1OO tto 1OO До100 Ло 100 До 100 До 100 о,оз

До 100

1О

80 - 50 50

7О

so го

Предлаз.а- Раствор, юной нас.23 аа стадии i HeOH

z нано, Нсое

Аюе допетанн

8опа

Анодная плотность тока> я

Проделан тельность осработки, с

Тенперотура раствора,еС

II НннВОЕ

Мавелевая кислота

Ди-(2-оеняотиаяолил) ди суль4жд

Вода

Теипературя в раствора, С

Иеэест» HP н181 ННОа

6484 6 лью повышения класса чистоты поверхности, полноты удаления шлама и отсутствия растрава, злектрохимическую

5 обработку осуществляют в течение ЭО60 с при анодной плотности тока 60100 А/дм, температуре 20-60 С в рас2. о творе, дополнительно содержащем перекись водорода и амидобетаин, при следующем соотношении компонентов, мяс ° 7o г

Едкий натр 5 .— 10

Нитрат натрия 5-10 .Перекись водорода 10 — 20

Амндобетаин О, 1-0,25

Вода Остальное с дополнительной химической обработкой при 20-70 С в растворе, содержащем, мас.Х:

20 Сернокислый кислый натрий 10-20

Щавелевая кислота 8-15

Ди- (2-бенэотиаэолил) дисульАид

25 Вода

1636484

Таблица 2

Наличие растрава на поверхности после обработки

Шероховатость поверхности, мкм, н класс чистоты, Опыт после обработки ч, На Ча

1>17

0,62

1 25 ба

2 2>32 ба

1,33

1,7

7а

8а

2,01

9

1О

11 (извес- 2,3 ба тный) бб

1,88

0,42

3>25

2,15 ба

0,68

3,1 бв

1>47

Составитель Н.Скопинцева

Редактор Н>Бобкова Техред Л.0лиЭтнь1к

КоРРектоР С.Шекмар

Заказ 798 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Пронэводственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

1 обработки

3 . 21 ба

4 2 15 ба

5 2,22 ба

6 2 15 ба

7 2,25 ба

2,39 ба

2,36 ба

2,15 ба

1,32 бв

0,48

0>61

0,93

0,82

0,80

1,58

1,91

1,32

0,52

86

8а

76

7в

76 бв

66 бв

8а

Сглавива we> ч ч1

-ч, мкм

1,62

1>54

1,29

1,31

1,45

0,81.

0>55

0 ° 83

0,80

Точечный растрав

Нет растрава кобальтовой составляющей

То хе

Точечный растрав

Нет растрава

Растрав кобальтовой связки, выкравивание карбидов

Нет.растрава

Растрав кобальтовой связки> выкрашивание карбидов

Растрав кобальтовой связки

Количество кпама на поверхности после обработки, г/м а

О

3,!О

2,34

2,75

2,3

1,2

2,31