Электрохимические методы поверхностной обработки

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ [c.82]

Гальванические покрытия и поверхностная химико-термическая обработка. Гальванические покрытия, как правило, резко снижают усталостную прочность титановых сплавов [173, 177] (табл. 35). Наибольшее снижение усталостной прочности при нанесении гальванических покрытий наблюдается, когда в качестве подготовки поверхности применяют кислотное травление, само по себе отрицательно влияющее на усталостную прочность. Применение перед химическим или электрохимическим методами покрытия других видов предварительной подготовки поверхности, например гидропескоструйной, заметно снижает неблагоприятное влияние гальванических покрытий на прочность. Из данных табл. 35 следует также, что некоторые виды ЭХО и химической обработки мало влияют на усталость (анодное окисление, кадмирование и сульфидирование). [c.183]

Качество поверхностного слоя жаропрочных сталей и сплавов после механических, электрофизических и электрохимических методов обработки характеризуется следующими основными параметрами шероховатостью поверхности, глубиной и степенью упрочнения и остаточными макронапряжениями. [c.129]

Влияние на усталость параметров качества поверхностного слоя после различных методов и режимов деформационного упрочнения и предшествующей ему электрохимической и механической обработки сплава ВТ9 изучали на образцах и лопатках, изготовленных по различным технологическим вариантам. [c.206]

Электрохимические методы обработки основаны на законах анодного растворения металлов при электролизе. При прохождении электрического тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в электрическую цепь и являющейся анодом, происходят химические реакции, и поверхностный слой металла [c.447]

В настоящее время имеются многочисленные рекомендации для процесса электрохимического (анодного) полирования большинства конструкционных металлов, дающие более или менее удовлетворительные результаты [51, 73, 74]. Значительное число этих рекомендации относится к технологии электрополирования алюминия и ряда его сплавов. Анодное полирование алюминия применяется в различных отраслях промышленности как метод подготовки металла перед нанесением различных защитно-декоративных пленок и, реже, как самостоятельный вид поверхностной обработки. [c.82]

Электрохимическая полировка явилась самым быстрым, эффективным и экономичным методом окончательной поверхностной обработки пластин полупроводниковых материалов. Пластинки из германия или кремния монтируют на изоляционном диске, к ним подводят электропроводку, а затем все это помещают на полировальное колесо, по которому протекает электролит. При вращении колеса пленка электролита (толщина ее зависит от ее вязкости) протекает по поверхности пластинки и автоматически удерживает полупроводник на постоянном расстоянии от колеса. Выбор электролита определяется полируемым материалом для германия — раствор гидроокиси калия, для кремния— плавиковая кислота. При травлении слоев с так называемой дырчатой проводимостью их освещают интенсивным потоком света. После электрохимической полировки на поверхности не оказывается никаких нарушений, даже при наблюдении в электронный микроскоп с увеличением в пятьдесят тысяч раз. [c.69]

Электрохимические методы обработки основаны на явлении анодного растворения при электролизе. При прохождении постоянного электрического тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в электрическую цепь и являющейся анодом, происходят химические реакции и поверхностный слой металла превращается в химические соединения. Продукты электролиза переходят в раствор или удаляются механическим способом. [c.598]

Электрохимические методы обработки основаны на явлении анодного растворения при прохождении электрического тока через электролит на поверхности заготовки, включенной в цепь источника постоянного тока в качестве анода, происходят химические реакции и поверхностный слой металла переходит в окислы и другие химические соединения. Съем металла в процессе анодного растворения зависит от электрохимических свойств электролита и обрабатываемого материала, а также плотности тока. Применяются две разновидности электрохимического метода — электрополирование и электрогидравлический способ (размерная электрохимическая обработка). [c.357]

Механические способы обработки, приводящие к наклепу подложки, оказывают большое влияние на процессы электроосаждения. Примерами такой обработки являются шлифовка, полировка с использованием абразивов, дробеструйная и пескоструйная обработки, холодная прокатка и сильная холодная деформация. Эти обработки изменяют микроструктуру подложки, уменьшая размеры зерен поверхностных слоев, а в некоторых случаях приводят к образованию мелких трещин, заполненных неметаллическими веществами. В процессе шлифовки н полировки, действие которых происходит параллельно поверхности, может происходить образование осколков и чешуек металла, сцепленных с поверхностью только одним своим концом. Кроме того, происходит внедрение в металл неметаллических абразивных частиц. Такие поверхности, еслн они не подвергались отжигу н не обрабатывались другими методами с целью удаления механически нарушенных поверхностных слоев, оказывают (как это будет рассмотрено ннже) влняние на структуру и свойства осажденного металла. Во многих случаях одним нз проявлений такого влияния является ухудшение защитных свойств покрытий. Еслн подобные изменения топографии поверхности возникают не механическим путем, а, например, в результате химического фрезерования нли электрохимической полировки и обработки, то поверхность не имеет наклепа и качество гальванического покрытия ухудшается в меньшей степени. [c.330]

Следовательно, окончательную обработку поверхностей заготовок следует вести такими методами и в таких условиях, чтобы остаточные напряжения отсутствовали или были минимальными. Целесообразно, чтобы в поверхностном слое возникали напряжения сжатия. Напряжения можно снизить, применяя, например, электрохимическую обработку. Для получения в поверхностном слое напряжений сжатия можно рекомендовать обработку тонким пластическим деформированием, например, обкатку поверхностей заготовок стальным закаленным роликом или шариком. [c.268]

Электрические методы обработки. Физическое состояние поверхностного слоя после электрических методов обработки зависит от физической сущности процесса обработки и условий, его определяющих. Для силовых деталей из жаропрочных сплавов, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред, наиболее перспективной является электрохимическая обработка. [c.108]

Анализ результатов испытаний на усталость показывает, что влияние методов обработки на характеристики усталости при комнатной температуре с увеличением базы испытаний возрастает. При большой базе испытаний (Л = 10 циклов) усталость сплава при комнатной температуре зависит главным образом от упрочнения поверхностного слоя (наклеп). Наибольшее значение сопротивления усталости имеют образцы с глубиной наклепа до 100 мкм после электроэрозионной обработки с последующей виброгалтовкой. Сплав после литья и электрохимической обработки показал наименьшее значение усталости по сравнению с другими методами обработки. Это можно объяснить тем, что литые образцы [c.225]

Качество поверхностного слоя металла обусловливается свойствами металла и методами обработки механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д. В процессе механической обработки (резание лезвийным инструментом, шлифование, полирование и др.) поверхностный слой деформируется под действием нагрузок и температуры, а также загрязняется примесями (частицы абразива, кислород) и другими инородными включениями. [c.158]

Этот метод применяют для формообразования наружных и внутренних поверхностей деталей из твердых хрупких материалов (керамика, ситаллы, стекло, кварц, феррит и др.). Преимущество ультразвукового метода перед электроэрозионным и электрохимическим — возможность обработки диэлектрика, а при обработке тугоплавких металлов и твердых сплавов — более высокое качество поверхностного слоя. Для повышения производительности, особенно при обработке отверстий глубиной более 5 мм, применяют подвод абразивной суспензии под давлением или вакуумный отсос ее из зоны обработки. Обработку глубоких отверстий малого диаметра (D = 3...8 мм, h до 500 мм) целесообразно вести вращающимися алмазными коронками при сообщении инструменту ультразвуковых колебаний вдоль его оси. [c.221]

Оценка качества поверхности должна включать также определение характеристик различного рода структурированных пленок, в значительной мере определяющих динамическое состояние рабочего рельефа. Для этой цели наиболее эффективны методы измерения электрохимического потенциала в процессе обработки или эксплуатации, тензометрирования рабочих напряжений и оценки распределения температуры в поверхностном слое. [c.61]

Рассчитанные показатели точности, щероховатости и состояния поверхностного слоя сравнивают с требованиями чертежа и технических условий. Если хотя бы один из показателей оказывается ниже требований чертежа, необходимо наметить последующие операции, используя для этой цели другие методы обработки (электрохимический, механический и Т.Д.). [c.269]

Среди разнообразных методов поверхностной обработки алюминия и его сплавов метод электрохимического оксидирования (анодирование) является наиболее рас пространенным. [c.96]

Электрпфиатеские и электрохимические методы обработки позволяют изменять в нужном направлении физико-механические и химические свойства поверхностного слоя деталей дли повышения износостойкости, твердости, коррозионной стойкости, жаростойкости и т. д. Эти процессы осуществляются практически без силового воздействия, обеспечивая минимальную шероховатость поверхности с округленными вершинами неровностей, тем самым увеличивается опорная поверхность. [c.172]

Приведены теоретические сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов, дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Показано влияние на сопротивление коррозионной усталости металлов и сплавов их структуры, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты припожения механической нагрузки и других факторов. Описаны закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Рассмотрены вопросы электрохимической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.2]

Таким образом, применение электрофизических и электрохимических методов обработки обеспечивает при изготовлении деталей из материалов с повышенными физико-механическими свойствами высокую производительность, точность и класс чистоты обрабатываемой поверхности. Кроме того, в подавляюшем большинстве случаев обеспечивается повышение качества обрабатываемых деталей за счет упрочнения и легирования поверхностного слоя, изотропной структуры его микрогеометрии и отсутствия дефектного слоя — остаточных напряжений и микротрещин. [c.305]

Специфика процесса электрохимической размерной обработки определяет особенности качества обработанной поверхности. Формирование микрорельефа поверхности при ЭХО в отличие от резания в значительной мере определяется при этом химическим составом и структурой обрабатываемого материала, химическим составом, температурой и скоростью движения электролита. Силовой и тепловой факторы практически не участвуют в образовании поверхностного слоя (при отсутствии коротких замыканий, гидравлических ударов и других нарушений процесса ЭХО). Поверхностный слой создается в результате электрохимического растворения материала и химического воздействия среды. Шероховатость обработанной поверхности, являющаяся наиболее важной геометрической характеристикой циклической прочности, в зависимости от условий ЭХО изменяется в широком диапазоне от Кг == 10- 40 мкм до Яг. = 0,02- 0,16 мкм (ГОСТ 2789—73),. Для большинства конструкционных материалов при ЭХО в опти-малъном режиме получить шероховатость в пределах Яа = 0,32 4-2,5 мкм не представляет технологических трудностей [210]. Таким образом, шероховатость поверхности ЭХО не только не уступает основным чистовым методам механической обработки, но и некоторые из них превосходит. [c.66]

К концу ХХ-го века разработано и реализовано в машиностроении много различных методов обработки деталей. В цедом их можно разбить на несколько видов механическая обработка (лезвийная, алмазно-абразивная, отделочно-упрочняюшая обработка поверхностным пластическим деформированием) электрофизическая обработка (электроэрози-онная, электронно-лучевая, лазерная, ультразвуковая) электрохимическая и комбинированная обработка. Описанию различных технологических методов обработки деталей машин посвящен второй раздел данного тома. [c.10]

К процессам У. т. в газах относятся коагуляция аэрозолей, низкотем пературная сушка, горение в ультразвуковом поле. В жидкостях — это в первую очередь очистка, к-рая по-лучила наиболее широкое распространение среди всех процессов У. т., а также травление, эмульгирование, воздействие ультразвука на электрохимические процессы, диспергирование, дегазация, кристаллизация. Процес-сы УЗ-вой дегазации и диспергирования в жидких металлах, а также воздействие УЗ на кристаллизацию металлов играют важную роль при использовании ультразвука в металлургии, кавитация в жидких металлах используется при УЗ-вой металлизации и пайке. УЗ-вые методы обработки твёрдых тел основываются на непосредственном ударном воздействии колеблющегося с УЗ-вой частотой инструмента, а также на влиянии УЗ-вых колебаний на процессы трения и пластической деформации. Ударное воздействие УЗ используется при размерной механической обработке хрупких и твёрдых материалов с применением абразивной суспензии и ири поверхностной обработке металлов, выполняемой с целью их упрочнения. Снижение трения под действием УЗ используется для повышения скорости резания этот же эффект, наряду с эффектом увеличения пластичности под действием УЗ, используется в процессах обработки металлов давлением (волочение труб и проволоки, прокатка). К методам У. т. относится также УЗ-вая сварка, поз- [c.350]

Помимо шероховатости поверхности, суш,ественным показателем ее качества является отсутствие повреждений металла после его обработки электрофизическими и электрохимическими методами. К таким повреждениям относят микротреш,ины в поверхностном слое металла, изменение структуры, повышение микротвердости поверхности. [c.157]

В машиностроении часто возникают технологические проблемы, связанные с обработкой материалов и деталей, форму и состояние поверхностного слоя которых трудно получить механическими методами. К таким проблемам относится обработка весьма прочных, очень вязких, хрупких и неметаллических материалов, тонкостенных нежестких деталей, пазов и отверстий, имеющих размеры в несколько микрометров, поверхностей деталей с малой шероховатостью или малой толщиной дефектного поверхностного слоя. Подобные проблемы решаются применением электрофизических и электрохимических (ЭФЭХ) методов обработки, условная классификация которых дана на рис. 6.1. Для осуществления размерной обработки заготовок ЭФЭХ методами используют электрическую, химическую, звуковую, световую, лучевую и другие виды энергии. [c.400]

При силойом и скоростном точении стали, а также при лазерной, электрогидроимпульсной, электроискровой, электронно-лучевой, плазменной обработке и других в поверхностных слоях возникает структура, которая в 3 %-ном растворе HNO3 в этиловом спирте не травится, остается белой. Эта структура имеет особенные физико-химические и электрохимические свойства, резко отличающиеся от исходного металла и друг от друга. Методы, позволяющие получать на обрабатьтаемой поверхности сплавов белые слои, получили название импульсной технологии. [c.113]

Поскольку различие в структурном состоянии поверхностного слоя и сердцевины детали после упрочняющей термической обработки неизбежно, в тех случаях, когда оно ссобенно велико или недопустимо, необходимо предусмотреть в качестве окончательной операции технологического процесса применение методов электрохимической обработки деталей с целью удаления дефектных поверхностных слоев [12]. [c.686]

Изучение пассивационньа характеристик металлов и сплавов классическим методом потенциостатической потенциодинамической поляризации предусматривает проведение предварительной катодной обработки образцов с целью удаления поверхностных загрязнений я оксидных слоев. При этом считается, что состав и структура такой поверхности и объемных участков сплава идентичны, поэтому ее электрохимические характеристики определяют электрохимическое поведение системы в целом. Вместе с тем, результата рада работ показывают, что в аморфных сплавах (АС) имеют место значительные сегрегации легирующих элементов, в том числе и пассивирующих в поверхностных слоях глубиной до 20 нм. Очевидно, использование катодной обработки в условиях существования сегрегационных образований может исказить реальные электрохимические характеристики поверхности АС. [c.79]

Аналитические определения методом ППН осуществляют на стационарных электродах графитовых, платиновых или ртутно-капельных. Графитовые электроды изготовляют из графита марки В-3 в виде стержней диаметром 1,5—2 мм. Перед эксплуатацией электроды подвергают специальной обработке с целью заполнения пор и удаления из них воздуха [17]. Графитовые стержни пропитывают эпоксидной смолой ЭД-6 и несколькими каплями полиэтиленполиамида при нагревании. Аппарат, в котором ведут пропитку, подсоединяют к вакуум-насосу. Обработку можно считать завершенной по окончании выделения пузырьков воздуха из графита. Электроды извлекают из смолы, высушивают, вставляют в стеклянные трубки и изолируют боковую но-верхность графита слоем полиэтилена. Рабочей поверхностью такого электрода является торец стержня площадью около 0,02 мм . Контакт электрода с полярографом осуществляется через ртуть. Очистку рабочей поверхности от пленок анализируемых веществ и поверхностно активных загрязнений можно проводить механически п электрохимически. Графитовый электрод, используемый в ПНИ, показан на рис. 2. [c.126]

Ингибиторы донорного действия достаточно полярны (ОПИ = 20—80%) и защищают как черные, так и цветные металлы, так как образуемые ими хемосорбционные соединения не растворяются в масле и хемосорбционная фаза имеет значительную энергию связи с металлом. Об образовании хемосорбционных защитных пленок в этом случае свидетельствуют показатели ОПС—ООС, ярко выраженный эффект последействия на черных и цветных (металлах, сохранение защитной эффективности пленок при температурах до180°С. Электронографические исследования и обработка электронограмм методом фазового анализа позволили установить, что ингибиторы донорного действия резко меняют фазовый состав поверхностного слоя металла. В этом случае начинают преобладать продукты взаимодействия металла, например меди, с (Кислородом активных групп (NO2 или ЗОзМе) [15]. Особенно полярны ингибиторы пассивирующего действия, содержащие нитрогруппы, с олеофильно-гидрофильным балансом, близким к таковому для водомаслорастворимых ПАВ, например нитрованный окисленный петролатум, ОПИ которого достигает 90—957о- В случае если на металле присутствуют положительно и отрицательно заряженные участки, такие соединения будут адсорбироваться и образовывать хемосорбционные соединения прежде всего на положительно заряженных, электроноакцепторных участках, т. е. применительно к процессам электрохимической коррозии — на анодных участках корродирующего металла. [c.155]

Вполне очевидно, что всякая поверхностная коррозия магниевых сплавов, экспонированных во влажной атмосфере или, тем более, погруженных в электролит, имеет в основном электрохимическое происхождение и сильно зависит от наличия на поверхности катодных центров, некоторые из которых присутствуют в сплавах в качестве неизбежных примесей. Почти все инородные металлические частицы, не находящиеся в растворе, являются катодными по отношению к магнию. Использование различных способов химического травления, а также различных механических способов обработки поверхности металла позволяет удалить часть таких катодных центров, но при этом на поверхности оказываются другие подобные частицы из более глубоких слоев. Кроме того, некоторые абразивные механические методы могут даже увеличивать число инородных катодных частиц, задерживая их на поверхности. Травящие растворы могут вызывать осаждение более благородных металлов из раствора путем замещения. Например, уже использовавшиеся в течение некоторого вре-ыснц травящие ванны обогащаются катионами других металлов и могут осаждать их путем замещения в магниевый сплав. На практике травящие ванны на основе азотной кислоты в меньшей степени склонны вызывать такой эффект, но в то же время они могут становиться неспособными удалять посторонние частицы. [c.131]

Неравномерная релаксация остаточных напряжений в тонкостенных нежестких деталях может привести к искажению их формы и размеров в процессе эксплуатации машины. В этом случае целесообразно применять такие методы обработки, при которых в поверхностном слое отсутствуют как растягивающие, так и сжимающие напряжения. В частности, это обеспечивается электрохимической обработкой, нашедшей большое применение при изготовлении турбинных лопаток. При электрохимической обработке, однако, несколько снижается предел вьиюсливости по сравнению с пределом выносливости при обработке резанием. Это обусловлено повышением концентраций напряжений во впадинах микронеровностей, где радиус закругления меньше, чем при обработке резанием при одинаковых параметрах шероховатости. В то же время после электрохимической обработки отсутствует наклеп поверхности поэтому после электрохимической обработки нередко применяют дополнительную упрочняющую обработку. [c.124]

Анодно-механическое хонингование (АМХ) является разновидностью отделочной анодно-абразивной обработки электронейтральным инструментом. Оно осуществляется подобно обычному хо-нингованию и с подачей электролита и электрического тока в зону обработки Источниками тока в этом случае служат низковольтные генераторы постоянного тока, селеновые и другие типы выпрямителей. При обработке абразив последовательно удаляет оксидный слой, образующийся при электрохимическом растворении вследствие механического воздействия этот процесс позволяет избежать формирования поляризованных слоев, играющих основную роль при обычной электрохимической обработке. По этой причине метод электрохонингования не требует использования электролитов, вызывающих сильную коррозию. Вследствие резкого снижения удельного веса механического воздействия детали, обработанные этим методом, имеют поверхностный слой, свободный от внутренних напряжений. Электрохонингова-ние является более производительным методом по сравнению с обычным хонингованием. [c.356]

Из приведенной формулы вытекают первые три метода снижения технологических остаточных деформаций маложестких деталей. Существующие технологические процессы, как правило, включают в себя операции для снижения уровня остаточных напряжений в заготовке до минимально возможного, обеспечив требуемые свойства металла. Наиболее распространенным методом снижения остаточных напряжений является термообработка. Значительно реже используется виброобработка, многократный упр>то-пластический изгиб или пластическое растяжение. Однако, исходя из условий бездеформационной обработки с учетом влияния остаточные деформации последующей обработки, полное снятие остаточных напряжений в заготовке в большинстве случаев нецелесообразно. Оно имеет смысл только тогда, когда последующая обработка не вносит в поверхностный слой существенных начальных напряжений, что характерно, например, для электрохимической обработки (ЭХО). В других случаях минимальные технологические остаточные деформации при двухсторонней обработке будут обеспечиваться тогда, когда наиболее близко будет соблюдаться условие равенства суммарных изгибающих моментов на противоположных сторонах обрабатываемой детали. [c.825]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...