Патент ссср 315558
О П И С А Н И Е 3l5558
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советоких
Социалистических
Республик .
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК В 23р 1/16
Заявлено 13.IV.1970 (№ 1420853/25-8) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания ЗО.XI.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.9.047.4(088.8) Авторы изобретения
А. Д. Давыдов, А. H. Камкин, В. Д. Кашеев, Д, 3. Митяшкин и С. В. Клопова
Заявитель
Институт электрохимии АН СССР
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
НИОБИЯ И СПЛАВОВ НА ЕГО ОСНОВЕ
Изобретение относится к области электрохимической технологии.
Известен электролит для электрохимической обработки ниобия и сплавов на его оси о,ве.
Ниобий находит все более широкое применение при производстве жаропрочных и других сплавов, в атомной э нергетике, в химическом алпаратостроении.
Электрохимическое растворение ниобия и сплавов на его основе очень затруднено, что обусловлено образованием прочной полупроводниковой окиспой пленки на поверхности металла на воздухе и утолщением этой пленки при анодной поляризации в водных растворах электролитов.
Результаты многочисленных работ по изучению анодного поведения ниобия свидетельствуют о легкой пасси вируемости этого металла в растворах кислот и щелочей. При попытке повысить плотность тока сверх нескольких ма iHB см наступает резкое у|величение потенциала электрода до многих десятков в.
Известны способы электрохимического травления ниобия с использованием концентрированных растворов плавиковой кислоты, способствующей нарушению окисной пленки, наличие которой однако через вычайно осложняет проведение работ.
Почти Во Всех c;I);÷àÿê анодное растворение ниобиевых спла вов крайне мало или вообще отсутствует. Только в горячий концентрированной щелочи при мягкой зачистке анода удается получить плотность тока
0,5 а/слР
Известен также способ с использованием для электрохимической размерной обработки
10 смещенных растворов NaBr и NaC1. Хлористый натрий вводится в электролит для увеличения электропроводности раствора с тем, чтобы можно было применить невысокие концентрации бромпстого натрия. Проверка этих
15 результатов показала, что при использовании низких или высоких концентраций бромпда с сра внительно большими добавками хлористого натрия, способными влиять на электропроводность смешан,ого электролита, наруше20 ния поверхностных окисных пленок на ниобии не происходит и получить высокие плотности тока невозможно. При использованш1 растворов с высоким содержанием бромида и низким содержанием хлорида или чистых
25 концентрированных растворов бромпда возможно получение высоких плотностей тока, достаточных для электрохимической размерной обработки. Однако растворение металла при этом носит очень неравномерный харак30 тер, и практическое применение метода воз315558
КВг
Навоз
КОН
1
Предмет изобретения
Составитель Ю. Мариеибах
Техред Е. Борисова Корректор В. И. Жолудева
Рс пактop T. Киселева
Заказ 3340/13 Изд. № 1405 Тираж 473 Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип огра фи я, и р. Са пуно в а, 2 можно лишь с последующей механической обработкой.
Цель изобретения —.повышение стабильности процесса и качества поверхности, подвергаемой анодному растворению. Для этого в состав предлагаемого электролита введены бромистая соль, например NaBr, азотнокислая соль, например NANO> щелочь, например
NaOH борная кислота и вода, причем:компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %: бромистая соль 30 — 50 азовнокислая соль 0,5 — 2 щелочь 0,5 — 2 борная кислота 3 вода остальное
Температура p acI IIop a 15 — 30 С. Процесс ведется при потенциале анода 4 — 7 в и при интенсивном перемешивании раствора. Плот.ность тока 20 — 100 а/см, Анионы брома при определенном потенциале могут разрушать изолирующую поверхностную окисную пленку и поддерживать активированное состоя ние анода во время электрохимической обработки. Однако растворение ниобия и его аплавов в чистых растворах бромистых солей происходит очень неравномерно и носит локальный характер.
Введение небольших добавок нитрат-ионов и щелочи позволяет получать ровную светлую обработанную поверхность. Повышение содсржания этих добавок в растворе может привести к значительному увеличению потенциала начала растворения металла или к полной пассивации анода. Добавка борной кислоты предотвращает сильное прианодное подкислепие раствора, приводящее к ухудшению качества обработанной поверхности.
Предлагаемый электролит апробирован на опытной установке.
Обрабатывались плоские образцы, изготовленные точением, площадью 8 сл- зс чистотой поверхности 4 — 5 клааса. Обраоотка велась в растворе следующего состава, вес. о/о.
Межэлектрод ный зазор поддерживается в пределах 0,3 л л, давление эле|ктролита на входе в рабочий зазор 8 кг/см . При наложении на систему на пряжения 6 в, лроисходит разрушение пленки пятиокиси ниобия, и сила
10 тока резко увеличивается. Скорость анодного растворения линейно увеличивается с увеличением плотности така. Выход по току соста вляет .примерно 70%, Температура электролита поддерживается в пределах 20+ 3 Ñ
15 с помощью специального холодильного устройства. После обработки получилась ровная светлая поверхность с чистотой 6 — 7 класса.
После пропускания 10 а/час рН электролита уменьшается с 13 до 9 и количество обработ20 ки ухудшается. Это можно устранить корректировкой электролита щелочью, .но целесообразно ввести в состав раствора 3%-ной борной кислоты, оказывающей буфер ирующее действие, и увеличить содержание щелочи до
25 2%, чтобы не понизить первоначального значения рН.
Электролит для электрохимической обработки ниобия и сплавов на его основе, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и качестве пове рхности, 35 подвергаемой анодному растворению, в его состав введены бромистая соль, например
NaBr, азогнокислая соль, например NaNO3, щелочь, например NaOH, барная кислота и вода, причем компоненты взяты в следующем
40 соотношении, вес. %: бромистая соль 30 — 50 азотнокислая соль 0,5 — 2 щелочь 0,5 — 2 борная кислота 3
45 вода остальное
