Электролит для электрохимического удаления заусенцев

 

Изобретение относится к электрохимической обработке, а именно к удалению заусенцев с деталей из углеродистых сталей. Цель изобретения - повышение качества поверхности за счет полного удаления заусенцев с изделия при минимальном изменении резисторов обрабатываемой детали. В электролит на основе водного раствора хлорида и нитрата щелочного металла дополнительно вводят этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мае. %: хлорид щелочного металла 15-18; нитрат щелочного металла 2-3; этилцеллозольв 10- 15. вода остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isi)s В 23 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

i34h <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635624/08 (22) И.01.89 (46) 07.05.91. Бюл, М 17 (71) Ивановский химико-технологический институт и Институг химии неводных растворов АН СССР (72) С.А. Лилин, А.В, Балмасов, А.В, Носков, Л.Н. Аникина, Е.М. Румянцев и Г.А. Крестов (53) 621.9,047 (088.8) (56) Байсупов И.А. и Волосатов В,А. Справочник молодого рабочего по электрохимобработке, М, Высшая школа,1983, с. 154. (54) ЭЛЕКТРОЛИТДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов, а именно к электрохимическому удалению заусенцев с деталей из углеродистых сталей.

Целью изобретения является полное удаление заусенцев с кромок деталей из углеродистых и низколегированных сталей при высоком качестве обработанной поверхности и минимальном изменении размеров обрабатываемого изделия.

Поставленная цельдостигается тем, что в известный электролит, содержащий хлорид натрия и нитрат натрия, дополнительно вводят этилцеллозольв (моноэтиловый эфир этиленгликоля) при следующем соотношении компонентов, Mac. %:

Хлорид щелочного металла 15 — 18

Нитрат щелочного металла 2-3

Этилцелл озал ьв 10-15

Вода Остал ьное.

„„SU„„1646726 А1 (57) Изобретение относится к электрохимической обработке, а именно к удалению заусенцев с деталей из углеродистых сталей, Цель изобретения — повышение качества поверхности эа счет полного удаления заусенцев с изделия при минимальном изменении резисторов обрабатываемой детали. В электролит на основе водного раствора хлорида и нитрата щелочного металла дополнительно вводят этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас, %: хлорид щелочного металла 15 — 18; нитрат щелочного металла 2-3; этилцеллозольв 1015, вода остальное. 1 табл.

В известных технических решениях хлорид натрия вводится с целью активации процесса растворения металла, а нитрат натрия— для пассивации той части поверхности, растворение которой не желательно.

В данном техническом решении хлорид щелочного металла вводится также для активации процесса анодного растворения стали, а нитрат щелочного металла — для пассивации поверхности граней деталей.

Однако при совместном присутствии хлорид- и нитрат — анионов при различном их соотношении в исследуемых интервалах условий проведения анодного растворения не удается достигнуть полного удаления заусенцев и получить качественную обработку поверхности.

Достичь поставленную цель возможно только при дополнительном введении в известный электролит этилцеллозольва. Вве1646726

45 дение его обеспечивает локализацию процесса растворения на ребрах и углах за счет различной адсорбируемости органического растворителя на гранях и ребрах. Улучшение качества обработки поверхности также следует связывать с наличием в предлагаемом электролите органической компоненты (как за счет различной адсорбируемости вещества на различных участках обрабатываемой детали, так и за счет изменения вязкости приэлектродного слоя и образования сложных адсорбционных комплексов, включающих в свой состав этилцеллозольв, воду, ионы электролита и ионы, образующиеся из обрабатываемого сплава при его растворении).

Электролит готовился следующим образом. Необходимые количества хлорида и нитрата щелочного металла последовательно растворялись в расчетном количестве воды. После этого добавляли требуемое количество этилцеллозольва.

Пример. Для приготовления 1 кг раствора ЬЬ 2 (таблица) 165 г хлорида натрия и 25 г нитрата калия растворяли в 685 мл воды. В полученный раствор добавляли

134 мл этилцеллозольва (величина плотности 0,9311 г/смэ). Раствор перемешивали.

Примеры приготовления растворов электролитов с предлагаемыми концентрациями компонентов, а также с концентрациями, выходящими за граничные интервалы, аналогичны приведенному выше.

Испытания электролита проводили на реальных деталях (кольца толщиной 2 мм, внешний и внутренний диаметры 26 мм и

21,5 мм соответственно), изготовленных из стали Ст. 45, в специальной ячейке. Обрабатываемая деталь помещалась между двумя катодами, расстояние между анодом и катодом 20 мм. Перемешивание электролита осуществлялось магнитной мешалкой.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом из приведенных в таблице данных следует, что использование предлагаемого электролита в предлагаемых соотношениях (примеры 2 — 8) позволяет до5

30 стигнуть поставленную цель, а именно полностью удалить оставшиеся после механической обработки заусенцы с деталей, изготовленных из стали Ст. 45, поверхность деталей после обработки светлая ровная (без питтингов и язв). Изменение линейных размеров составляло от 0,084 до 0,128 мм.

Уменьшение или увеличение концентрации хлорида натрия или калия (примеры 9, 10), нитрата натрия или калия (примеры 11, 12) и этилцеллозольва (примеры 13, 14) приводит к неполному удалению заусенцев и существенному ухудшению качества обработанной поверхности.

Существенным для достижения поставленной цели является проведение процесса анодной обработки металла при оптимальных плотностях анодного тока. Как следует из данных. приведенных в таблице, интервал плотностей тока должен составлять от

0,2 до 0,5 А/см".

Электролит дешев, нетоксичен, прост в приготовлении и стабилен в работе, Работоспособность электролита сохраняется при пропускании через него до 30 А- ч/л количества электричества. Применение электролита позволяет ликвидировать ручной труд и автоматизировать процесс удаления заусенцев, повысить культуру производства и существенно улучшить качество поверхности обрабатываемых деталей.

Формула изобретения

Электролит для электрохимического удаления заусенцев с деталей из углеродистых сталеи на основе водного раствора хлорида и нитрата щелочного металла, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения полного удаления заусенцев при высоком качестве обработанной поверхности и минимальном изменении размеров обрабатываемой детали, он дополнительно содержит зтилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас. ь:

Хлорид щелочного металла 15-18

Нитрат щелочного металла 2-3

Этилцеллозольв 10 — 15

Вода Остальное

1646726

Пример таний изменение толщины образца, мм

0.018

0,5

Остальное

0,089

16,5

2,5

12,5

Остальное

0,126

0,084

0.115

0,089

0.128

0,107

0,072

0,050

Состав растворов электролитов, мас, Хлорид натрия

Нитрат натрия

Карбонат натрия

Глицерин

Вода (Прототип) Хлорид натрия

Нитрат калия

Этилцеллозольв

Вода

Хлорид натрия 16,5

Нитрат натрия 2,0

Этилцеллозольв 12,5

Вода Остальное

Хлорид калия 16,5

Нитрат натрия 3,0

Этил целлозольв 12,5

Вода Остальное

Хлорид калия 16,5

Нитрат калия 2.5

Этилцеллоэольв 10,0

Вода Остальное

Хлорид натрия 16,5

Нитрат калия 2,5

Этилцеллозольв 15.0

Вода Остальное

Хлорид калия 15,0

Нитрат натрия 2,5

Этилцеллозольв 12,5

Вода Остальное

Хлорид натрия l8,0

Нитрат натрия 2,5

Этилцеллозольв 12,5

Вода Остальное

Хлорид натрия 13,0

Нитрат калия 3 0

Этилцеллозольв 12,5

Вода Остальное аусенцы удалены частично, ооверхность ровная светлая

1646726

Продолжение таблицы

Состав растворов электролитов, мас. ф

Плотность анодного тока А/см

Рез ль аты испытаний

Пример убыль в образца, степень удал е н и я заусенцев и качество паве хности

Заусенцы удален ы почти полностью, питтин Ги и отдельные растравленные участки

Заусенцы удалены полностью, большое количество язв и питтингов

Заусенцы удалены частично, питтинги и язвы

Заусенцы практически не удалены, поверхность после обработки темная

Заусенцы удалены почти полностью, большое количество мелких питтингов

20,0

0,2

Хлорид калия

Нитрат натрия

Этилцеллозольв

Вода

0,119

0.142

2,5

12,5

Остальное

16,5

0,142

0,5

0,121

Хлорид калия

Нитрат натрия

Этилцеллозольв

Вода

Хлорид натри

Нитрат калия

Этилцеллозольв

Вода

Хлорид калия

Нитрат калия

Этилцеллозольв

Вода

1,5

12,5

Остальное я 150

3,5

0,2

0.044

0,046

12,5

Остальное

18,0

2,5

0,35

0,010

0,040

17,0

Остальное

18,0

0,139

0,5

0,123

Хлорид натрия

Нитрат натрия

Этилцеллозольв

Вода

2,5

8,0

Остальное

Составитель В.Корниенко

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 1641 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101