Способ электроэрозионного легирования Советский патент 1990 года по МПК B23H9/00 

Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки, в частности к способам электроэрозионного легирования.

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов для катодной защиты на основе титана.

Способ осуществляется следующим образом.

На титановую подложку наносят интер- металлические соединения титана с никелем электроэрозионным легированием с помощью вращающегося электрода - инструмента в виде щетки, состоящей из проволок титана и никеля в соотношении от 1:1 до 3:1. В результате электроэрозионного легирования увеличивается содержание никеля, входящего в интерметаллидные титан-никелевые фазы покрытия Увеличивается толщина нанесенного покрытия пропорционально времени легирования. Одновременно увеличивается коррозионная стойкость покрытия.

Увеличение числа проволок никеля приводит к снижению коррозионной стойкости

полученных анодов Увеличение числа проволок титана снижает эффективность анода по газовыделению

Пример. Электроэрозионное легирование титана проводят на механизированной ус тановке (, Дж) с помощью вращаю щегося электрода - инструмента, представляющего собой обойму с прорезями, в которых крепятся проволоки из никеля и титана диаметром 2 мм и длиной 80 мм, изогнутые в виде дуги по направлению вращения Электрод - инструмент получает регулируемое вращение от двигателя постоянного тока и вращается со скоростью 1200 об/мин относительно неподвижной подложки В качестве подложки используют титан марки размером 25X20X3 мм. Соотю- шение числа проволок титана и никеля 1:1 и 3:1. В обоих случаях наблюдается линейный рост нанесенного никеля Установлено, что по коррозионной стойкости и электрохимическим свойствам аноды с титан-никелевыми покрытиями, полученные при различном времени легирования и при указанном соотношении титановых и нике

Левых проволок, практически одинаковы. Электрохимический коэффициент , т. е. коррозионная стойкость покрытий в речной воде при плотности анодного тока 25 А/м2 при 25°С составляет, г/А-ц: 0,0007 (ТГ-№ 1:1) и 0,0006 (). При этом ста- бильный потенциал газовыделения Ест равен 2,2 и 2,3 В, а предельная плотность тока по кислороду ПО и 105 А/м2 соответственно. Выход анодов по току составляет около 0,1%, остальной ток расходуется на выде- ление кислорода из воды. Время испытаний 10 ч.

Скорость коррозии анодов после поляризации их в гальваностатическом режиме определяется фотоколориметрическим анали- зом рабочих растворов (на титан и никель). Потенциалы приводятся относительно нормального водородного электрода. Срок службы т анодов с титан-никелевыми покрытиями определяется выражением

nii/i trttf

-ia

(1)

где mMi - масса никеля;

ia плотность поляризующего анодного тока; S - площадь.

Вместо электрохимического коэффициента а приводится техническая величина q /а„ , соответствующая количеству растворившегося никеля из титан-никелевых

5 0

t-

0

5

фаз покрытия в определенных условиях анодной поляризации при пропускании через образец единицы количества электричества. Из выражения (1) следует, что срок службы анода прямо пропорционален удельному содержанию никеля тщ /S, входящего в состав титан-никелевых фаз покрытия, и обратно пропорционален электрохимическому коэффициенту w и плотности поляризующего анодного тока ia.

Увеличение числа никелевых проволок приводит к снижению коррозионной стойкости более чем на порядок. А рост числа титановых проволок в электроде инструменте существенно снижает эффективность покрытия по газовыделению в воде.

Формула изобретения

Способ электроэрозионного легирования, включающий нанесение покрытия из различных материалов с помощью вращающегося электрода - инструмента в виде щетки, сформированной из проволочных элементов из различных материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов для катодной защиты на основе титана, в качестве материала проволочных элементов выбирают титан и никель при соотношении числа проволок в диапазоне от 1:1 до 3:1 соответственно.

Изобретение касается электрофизических и электрохимических методов обработки, а именно способов электроэрозионного юстирования. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов на основе титана для катодной защиты. На титановую подложку наносят интерметаллические соединения титана с нижним электроэрозионным легированием с помощью вращающегося электрода - инструмента, состоящего из проволок титана и никеля при соотношении 1:1-3:1 соответственно. Способ обеспечивает получение малорастворимых анодов для катодной защиты металлоконструкций в природных водных средах в опреснительных электродиализных установках и т.д.