Раствор для электрохимического полирования жаропрочных сталей

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ик

Социалистических

Республик (i»931823 (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 05.08.80 (21) 2971411/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

С 25 F 3/24

Гееудлрственнмй кемнтет (53) УДК 621.357..8 (088.8 ) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 30.05.82

IIo Илам нзеаретеннй н еткрмтнй рюВв; ...(72) Авторы изобретения

П. П. Карязин, В. М. Штанько, О. Н. Тельманова, С.

И. М. Гольдберг, Г. Н. Полетов и.А. А. Гурв (71) Заявитель (54) РАСТВОР Д.ЛЯ Э,ЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ

ЖАРОПРОЧНЫХ СТА,ЛЕй

Изобретение относится к электрохими ческой обработке металлов, в частности к полированию компрессорных лопаток турбин из жаропрочных сталей типа ЭП-866, ЭП-517 и ЭИ-961.

При существующей технологии изготовления лопаток, включающей, механическую обработку, поверхностный слой деформируется, происходит локальное упрочнение или образование рисок, которые являются концентраторами напряжений, в результате чего происходит снижение прочностной стойкости лопаток и сопротивления газовой коррозии.

Эффективным способом обработки жаропрочных сталей является анодная обработка. Однако применение ее сдерживается отсутствием эффективного электролита, так как особенностью таких сталей является повышенная гетерогенность поверхности вследствие мартенситной структуры.

Известен раствор для электрохимического полирования, содержащий, ортофосфорную кислоту и блоксополимер окисей этилена и пропилена (1).

Однако данный раствор предназначен для полирования железоникелевых сплавов типа 52Н вЂ” ВИ, 42Н, 50Н и др. и не обеспечивает высокого качества полирования жаропрочных марок сталей: наблюдается сильный растрав поверхности, неравномерный съем металла, ухудшается отражательная способность, увеличивается шероховатость поверхности.

Известен раствор для электрохимическо1о го полирования жаропрочных сталей, например особотонкостенных труб из стали

ЭП вЂ” 450, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, ионы железа и воду (2).

Наиболее близким к предлагаемому является раствор для электрохимического полирования различных сталей, например, ЭИ вЂ” 852, ЭП вЂ” 79, ЭП вЂ” 450 и 20П, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, сульфоуреид (в качестве поверхностно-активного вещества) и воду (3).

Однако известные растворы недостаточно эффективны при полировании жаропрочных сталей типа ЭП вЂ” 866, ЭП вЂ” 517 и

ЭИ вЂ” 961.

931823

Цель изобретения — повышение качества полирования поверхности.

Указанная цель достигается тем, что раствор для электрохимического полирования жаропрочных сталей, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, поверхностноактивное вещество (ПАВ) и воду, в качестве ПАВ он содержит блоксополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилалеаха. ирк следующем соотношении компонентов, вес. %:

Серная кислота 10 — 30

Ортофосфорная кислота 40 — 80

Блоксополимер окисей этилена и пропилена 0,05 — l, l

Натриевая соль сульфированного бутилолеата 0,01 — 0,05

Вода Остальное

Полирование рекомендуют проводить при 25 — 60 С, анодной плотности тока 200—

250 А/дм в течение 0,5 — 5 мин.

Состав раствора, вес.Ф 1 2

Серная кислота

Ортофосфорная кислота

30

25 20

55 . 60

80

70

0,05 0,07 0,10 0,02

0,01 0,03 0,05

Ионы железа

Сульфоуреид

0,15

9,94 19,90 29,85 29,98

18 19,85

Вода

Табли ца 2

Показатель

1 6

Температура, С

Плотность тока, А/дм

60

30 30

200 200

200

200

300 300

2 2

Продолжит ель ност ь, мин 2

7

7

5 после полирования

Блоксополимер окисей этилена и пропилена

Натриевая соль сульфированного бутилолеата

Класс чистоты, Ь до полирования

Технология приготовления электролитов следующая.

В воду при помешивании приливают расчетное количество серной и ортофосфорной кислот и при перемешивании добавляют блоксополимер окисей этилена и пропилена и Na-соль сульфированного бутилолеата, являющуюся анионоактивным нетоксичным, биологическим мягким ПАВ, имеющим формулу

1О сн,(CHg)g 6H(CHg) 6006uHg

О g Opsia

В табл. 1 и 2 даны составы и свойства растворов соответственно, где раствор 1 — 3 предлагаемый, 4 — 6 известный.

Табл и ца 1

Раствор

2 3 4 5

931823

Продолжение табл. 2

Раствор

Показатель

) г

5 6 отражательная способность, 3 до полирования

55

55

55

40

43

79 после полирования 75

Среднее отклонение по толщине, мм

0,0050 0,0030 0,0035 0,0150 0,0250 0,0100

Внешний вид поверхности

Незначительный блеск, точечное

Блестящая полированная поверхность

Серая травленая поверхность травление

Составитель В. Бобок

Техред А. Боикас Корректор В. Синицкая

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113036, Москва, K — 36, Раушская наб., д. 4/6

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

Редактор Н. Ковалева

Заказ 3674/36

Как видно из таблицы, в известных раст- 25 ворах для стали ЭП вЂ” 866 достигнуть хорошего качества полирования не удается.

Таким образом, изобретение позволяет повысить чистоту поверхности на 2 †. 3 класса, увеличить отражательную способность на 20 — 30%, добиться равномерности съема металла. Кроме того, предлагаемый раствор прост в приготовлении и эксплуатации и обладает высокой работоспособностью (200—

250 А.ч/л).

В применении для электрохимической з полировки лопаток из стали ЭП вЂ” 866 и

ЭП вЂ” 517 предлагаемый раствор позволяет удалить дефектный слой металла при сохранении геометрии пера лопатки, увеличить усталостную прочность на 6 — 7%, повысить коррозионную стойкость лопаток на 8 — 12%. 40

Ожидаемый экономический эффект составит 50 тыс. руб. за счет повышения качества компрессорных лопаток.

Формула изобретения

Раствор для электрохимического поли- 45 рования жаропрочных сталей, содержащий серную и ортофосфорную кислоты, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полирования поверхности, в качестве ПАВ он содержит блоксополимер окисей этилена и пропилена и натриевую соль сульфированного бутилолеата при следующем соотношении компонентов, вес. %

Серная кислота 10 — 30

Ортофосфорная кислота 40 — 80

Блоксополимер окисей этилена и пропилена 0,05 — 0,1

Натриевая соль сульфированного бутилолеата 0,01 — 0,05

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 767242, кл. С 25 F 3/16, 1978.

2i Авторское свидетельство СССР № 357266, кл. С 25 F 3/24, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР № 422795, кл. С 25 F 3/24, 1970.