Способ электролитного нагрева Советский патент 1985 года по МПК C23C8/40 

Изобретение относится к химикотермической обработке, в частности к анодному нагреву металлов в элек тролитной плазме. Известны способы нагрева металл в различных электролитах с целью термической обработки или цементац при температурах 800-1200°С. Наилучшие результаты получают в хлоридных, а частн рсти солянокислых электролитах Недостатками известных способов .являются высокая коррозионная активность хзторидных сред, а также высокая летучесть хлористого водорода, ухудшающая условия труда. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому эффекту является способ нагрева в сернокислых электролитах, так как серная кислота менее корро зионноактивна и нелетуча 2 . Отличительная особеность всех известных способов электролитного нагрева заключается в том, что тре буемо.е для нагрева напряжение пода ется на электрод либо сразу требуе мой величины, либо путем ступенчатого или непрерывного его повьшет ния. Однако применение известного способа затрудняется следукяцим его недостатком. При электролитном наг реве в сернокислых электролитах невозможно достижение температур вьше , так как для их получения необходимы электрические напряжения, при которых происходит срыв приэлектродной парогазовой оболочки и самопроизвольное охлаждение за счет.электрической кон- векции. Согласно известному способу, если ванна содержит проточный раст вор серной кислоты электропроводностью 0,5 Ом с температурой 22 С и анод диаметром 4 мм, погруженньй в электролит на глубину 16 подача на электроды напряжения 70 приводит к разогреву анода до ЗЮ Последующее ступенчатое повышение напряжения до 150, 190, 220, 270, 300 В сопровождается изменением те пературы анода до 920, 920, 750, 75 соответственно. Процесс сопровождается срьшом пленочного кипения. Максимально достижимая тем пература равна . Достигнуть 02 температуры выше 920С этим способом невозможно. Применение известного способа проверено также в случае анодного плазменного нагрева электрода из углеродистой стали диаметром 5 мм, погруженного на глубину 15 мм в водный -раствор 4%-ной Hj SO и 10%-ного ацетона с целью цементации стали 25С. при температуре раствора При подаче на ванну напряжения 150 В температура анода поднимается до 780 С. При подаче напряжения 190 В достигается .температура 830 С. При подаче напряжения 200 В и более возникает срыв парогазовой оболочки и связанное с ним резкое уменьшение температуры анода до 100 С и ниже. Цементация стали по известному способу в указанных условиях не могла быть осуществлена, так как она требует температуры более высокой, чем 830°С; Цель изобретения - интенсификация процесса обработки за счет повышения температуры металла выше значения, отвечающего срыву приэлектродной парогазовой обо почки. Поставленная цель достигается тем, что в способе электролитного нагрева металлов преимущественно в сернокислом электролите при термической и химико-термической обработке, включающем наложение на электроды электрического напряжения, согласно изобретению, вначале накладывают напряжение, превьшающее величину напряжения, соответствующую температуре срыва парогазовой оболочки, вьщерживают 5-10 с, после чего напряжение скачком понижают ниже величины, соответствующей температуре срыва парогазовой оболочки, а затем напряжение опять скачком повьшают до величины, соответствующей заданной темпера,туре нагрева. При этом в используемом электролите серную кислоту берут в концентрации А%. Кроме того, согласно изобретению в электролит вводят ацетон концентрации 4-15%. В результате такой обработки можно достичь требуемых высоких температур, не достижимых обычными способами, т.е. избегнуть появления срьгаа парогазовой оболочки. Дополнительным преимуществом является то, что при этом не происходит

I.СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГ-. РЕВА металлов преимущественно в сернокислом электролите при термической и химико-термической обработке, включающий наложение на электроды электрического напряжения, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации обработки за счет повышения температуры металла выше значения, отвечающего срыву приэлектродной парогазовой оболочки, вначале накладьшают напряжение, превьш1ающее величину напряжения, соответствующую температуре срыва парогазовой оболочки, вьщерживают 5-10 с, после чего напряжение скачком понижают ниже величины, соответствующей температуре срыва парогазовой оболочки, а затем напряжение скачком повьппают до величины, соответствующей заданной температуре S нагрева. 2.Способ ПОП.1, отлича ю- (Л щ и и с я тем, что используют CZ электролит с концентрацией серной кислоты 4%. 3.Способ по п.1и2, отличающийся тем, что, с целью ;о одновременного проведения цемента00 ции нагреваемой поверхности, в электролит вводят ацетон концентрасо со ции 4-15%.