Электролит для цементации стали

 

1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛИ, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода. отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и потерь металла, электролит дополнительно содержит смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля при следуницем соотношении компонентой, мае.%: Хлористый водород 2,0-5,0 Ацетон2,0-10,0 Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля 0,1-0,5 ВодаОстальное 2. Электролит по nd, о т л и чающийся тем, что полиэти (Л ленгликоль содержит 100 моль окиси этилена.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„40333

ggy С 23 С 8/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

ВСЕ

i 13,:"

Е (21) 3241185/22-02 (22) 17.12.80 (46) 23. 12.85. Бюл. У 47 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Ка1 линина и Высшее техническое учебное заведение, Карл-Маркс-Штадт (DD) (72) А.М.Сухотин, В.Г.Хорошайлов, В.А.Зайцев, Экарт Реснер Гюнтер

Маркс и Ганс Вихт (ЭЭ) (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Металлургия", 1.968, М- 12, 12И808.

Журнал "Электронная обработка металлов", Ф 2, 1977, с. 15-18. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ СТАЛИ, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии и потерь металла, электролит дополнительно содержит смесь ° эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Хлористый водород 2,0-5 0

Ацетон 2,0-10,0

Смесь эфиров цети-. лового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля 0,1-0,5

Вода Остальное

2. Электролит по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что полиэтиленгликоль содержит 100 моль окиси этилена.

333 2

Пример 1 (Предлагаемый раствор электролита).

Хлористый водород 2,0

Ацетон 2,0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля, состоящего из

100 моль окиси этилена 0,1

Вода Остальное

Пример. и (Предлагаемый раствор электролита).

15 Хлористый водород

Ацетон

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и по20 лиэтиленгликоля состоящего из

100 моль окиси этилена 0,5

Вода Остальное

25 Пример 9 (Предлагаемый раствор электролита).

Хлористый водород 3,0

Ацетон 5,0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля, состоящего из

100 моль окиси этилена 0,4

35 Вода Остальное

Пример IV (Контрольный по составу — прототипу).

Хлористый водород 3,0

Ацетон 5,0

Вода Остальное

Пример V (Контрольный, по составу — прототипу).

Хлористый водород 5 0

Ацетон 10,0

Вода Остальное

Пример gl (Контрольный, по составу — прототипу).

Хлористый водород

Ацетон

Вода

5,0

10,0

2,0

2,0

Остальное

4 940

Изобретение относится к химико-термической обработке, широко исполь- . зуемой в машиностроении, в частности к поверхностному упрочнению сталей цементацией в электролитной плазме, при анодном процессе.

Известен электролит для цементации, содержащий НСF и воду, цементацию в котором проводят при напряжении 200 В, токе 8А и температуре

800 С.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электролит для цементации, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода.

Цементация в этом электролите осуществляется при температуре

0 водного раствора 35 С и напряжении на ванне от 160 до 200 В. Проверка показала, что этот электролит обладает недостатками: цементация в этом электролите требует большого расхода электроэнергии и сопровождается значительными потерями металла, приводящими к изменению размеров изделия во время обработки.

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии и потерь металла.

Для достижения поставленной цели электролит для цементации стали, содержащий водный раствор ацетона и хлористого водорода, дополнительно содержит смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Хлористый водород 2,0-5 0

Ацетон 2, О-10 0

Смесь эфиров цетилового и стеарилового спиртов и полиэтиленгликоля, состоящего из

100 моль окиси этилена 0,1-0 5

Вода Остальное

При этом полиэтиленгликоль содержит 100 моль окиси этилена.

Испытания проводят при анодном электролитном нагреве цилиндрического образца диаметром 5 мм из стали 3 с целью его цементации при температурах образца от 830 до 970 С, о погруженного на глубину 15 мм в растворы электролитов следующих составов, мас.7.:

Получены следующие результаты.

1. При напряжении 233 В, темперао туре электролита 26 С, плотности тока 0,76 А/см в электролите 1 в течение 4 мин на стали ст.3 получен цементованный слой толщиной

0,036 мм при расходе электроэнер940333

Техред С.Мигунова Корректор Л.Патай

Редактор О.Юркова

Заказ 8133/3 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гии 0,030 кВт/ч и потерях металла

45 мг.

2. При напряжении 237 В темперао туре электролита 26 С, плотности тока 1,04 А/см в электролите 6 в течение 4 мин на стали ст.3 получен цементонанный слой толщиной

0,065 мм при расходе электроэнергии 0,041 кВт/ч и потерях металла

49 мг.

3. При напряжении 241 В, температуре электролита 26 С, плотности тока 0,77 А/см в электролите ш в течение 4 мин на стали ст.3 получен цементованный слой толщиной 0,070 мм при расходе электроэнергии-.

0,031 кВт/ч и потерях металла 62 мг.

4. При напряжении 236 В, температуре электролита 26 С, при плото ности анодного тока 1,78 А/см в электролите 1 в течение 4 мин анодного электроплазменного нагрева на стали ст.3 получен цементованный слой толщиной 0,075 мм при расходе электроэнергии за время обработки

0,070 кВт/ч и потерях металла 74 мг.

5. При напряжении 238 В, температуре электролита 26 С, при плотности о тока 1,24 А/см в электролите ч в течение 4 мин на стали ст.3 получен цементованный слой толщиной 0,065 мм при расходе электроэнергии

0,049 кВт/ч и потерях металла 65 мг.

6. При напряжении 230 В, температуре электролита 26 С, плотности тока 1,52 А/см в электролите ч в течение 4 мин на стали ст.3 получен цементованньй слой толщиной 0,030 мм при расходе электроэнергии

0,058 кВт/ч и потерях металла 76 мг.

Сравнение приведенных данных показывает, что получение цементован10 ного слоя равной толщины по предлагаемому составу требует меньшего расхода электроэнергии и приводит к меньшим потерям металла, чем по составу-прототипу, меньшей плотнос15 ти анодного тока, и следовательно, меньшим расходам на охлаждение электролита. Снижение расхода электроэнергии при введении в электролит смеси эфиров цетилового и стеарило20 вого спиртов и полиэтиленгликоля, состоящего из 100 моль окиси этилена, имеет место всегда, независимо от типа процесса химико-термической обработки. Предлагаемый электролит

25 .для цементации стали при анодном процессе в электролитах обеспечивает по сравнению с существующими составами значительное снижение расхода электроэнергии; уменьшение потерь металла и, следовательно, меньшее изменение размеров изделия при обработке; снижение анодной плотности тока, а также уменьшение расходов на охлаждение электролита.