Электролит для размерной электрохимической обработки сталей Советский патент 1992 года по МПК B23H3/08 

in

С

Использование: электролит для размерной электрохимической обработки преимущественно легированных и легированных инструментальных сталей, содержащих в качестве легирующих компонентов хром, никель, ванадий, молибден. Сущность изобретения: в электролит на основе водного раствора смеси солей хлористого и азотнокислого натрия введен в качестве органической добавки диметилсульфоксид или тетрамети- ленсульфон при следующем соотношении компонентов в растворе, мас.%: хлористый натрий 15 - 20; азотнокислый натрий 5-10: диметилсульфоксид или тётраметилсульфон 2 - 10; вода остальное. 1 табл.

Изобретение относится к размерной электрохимической обработке (РЭХО) ме: таллов, преимущественно легированных и легированных инструментальных сталей; содержащих в качестве легирующих компонентов d - элементы: хром, никель, ванадий, молибден и т.д.

Цель изобретения - повышение производительности и точности обработки.

Известен состав электролита для ЭХРО сталей на основе водного раствора смеси солей, мас.%: хлорида натрия - 15 - 20%; нитрата натрия - 5 - 10 с добавкой 2-3 диметилформамида.

Повышение производительности процесса обработки достигается за счет сниже- ния шламосодержания электролита, обусловленного комплексообразующими свойствами введенного в его состав диметилформамида, содержащего сильно поляризованную карбонильную группу.

Однако, использование данного электролита не позволяет достичь максимальной производительности обработки вследствие недостаточно полного протекания реакций по превращению продуктов анодного растворения в комплексные водорастворимые соединения.

Для достижения указанной цели в электролит на основе водного раствора смеси солей хлорида и нитрата натрия вводят диметилсульфоксид (ДМСО) (СНз)50 или тет- раметиленсульфон (сульфолан) C4HaS02 при следующем соотношении компонентов, мас.%:№С 15-20; МаМОз5- 10, диметилсульфоксид или тетраметиленсулЬфон 2 - 5; вода остальное.

Положительный эффект при использовании предлагаемого состава электролитов может быть обусловлен склонностью указанных органических соединений, являющихся апротонными диполярными

ю ю VI ю ю

растворителями, к образованию водорастворимых металлокомплексов с продуктами анодного растворения обрабатываемого металла; адсорб.цией органических добавок на анодной поверхности, обусловленной наличием в структуре последних сильно поляризованных сульфоксидных или сульфо- новых групп, что. в свою очередь, приводит к увеличению смачиваемости обрабатываемой поверхности и способствует формированию прианодного слоя с такими физико химическими параметрами, которые оказывают благоприятное воздействие на процессы выравнивания микрорельефа анодной поверхности.

В присутствии же ДМСО илитетрамети- ленсульфона (ТМС) в среде, содержащей смесь анионов СГ и МО з. ионы металла образуют с молекулами органических соединений водорастворимые металлорганические комплексы с донорно-акцепторным типом связей.

Для ионов кобальта Со ДМСО возможно образование комплексных соединений вида

сн,

N03 ./ ,

(CHj)2SO+2CO WOj- 0--СО /C5J

CHj

CHj NOj NOj N03

CH,

В случае использования в качестве добавки ТМС, молекула которого является пя- тичленным гетероциклическим кольцом, для ионов железа Fe24 этот процесс можно представить следующей схемой:

Ci,H,SOj+1P62 t8Cl- НаС-СНг.

Cl

ЪЧ, «..A-Fe4,

снг нгЬ-снгх -ск 5Г

СН9

о--rec;CK-Fe«--o#s Хснг-сн2

4i C1 NC

Возможность образования подобных до- норнр-акцепторных соединений объясняется тем, что в молекулах выше рассмотренных органических соединений - ДМСО и ТМС- в сильно поляризованных сульфоксидных

10

Ј 0 -и сульфоновых )) груп

пах на кислороде создается избыток электронной плотности, взаимодействующей со свободными орбителями d-элементов, к числу которых как раз и принадлежит большинство элементов, являющихся в то же время и основными легирующими компонентами сталей и сплавов: хром, никель, ванадий, кобальт и т.д. результаты испытаний для интервала оптимальных значений концентрации основных компонентов состава для РЭХО стали ЗОХГСА представлены в таблице.

Формул а изобретения Электролит для размерной электрохимической обработки сталей, преимущественно легированных и легированных инструментальных, на основе водного раствора смеси солей хлористого и азотнокислого натрия с органической добавкой, о т личающийся тем. что, с целью повышения производительности и точности процесса обработки, в качестве органической добавки введен диметилсульфоксид или тет- раметиленсульфон при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Хлористый натрий15-20

Азотнокислый натрий5-10

Диметилсульфоксид

или тетраметиленсульфон2-5

ВодаОстальное