Основы процессов электрохимической обработки

В основе размерной электрохимической обработки лежат два закона Фарадея. Эти законы являются основными при решении ряда вопросов точности электрохимического процесса. [c.482]

Необходимость перехода к соблюдению определенного потенциального режима в процессах электрохимической обработки в настоящее время настоятельно диктуется требованиями широкой автоматизации и интенсификации электрохимических производств. Регулирование промышленных процессов по потенциалу (а не по току, как это происходит в большинстве случаев) позволит работать в оптимальном электрическом режиме, уменьшит непроизводительные затраты электроэнергии, даст возможность широко варьировать площадь обрабатываемых изделий без необходимости точного ее подсчета. Как показали поставленные нами опыты, анодная полировка, в частности цинка, успешно осуществляется при оптимальных потенциостатических условиях, установленных на основе предварительного изучения кривых Оа—ф. [c.25]

Независимо от конкретного назначения и технологических особенностей каждого из методов электрохимической обработки в основе их лежат общие для всех электрохимических процессов закономерности. [c.117]

В основе разработанного метода размерной электрохимической обработки (ЭХО) металлов и сплавов лежит принцип анодного растворения обрабатываемой детали в растворе электролита [43]. В отличие от электрохимического травления и полирования процесс ведется при подаче электролита в узкое (до нескольких сотых миллиметра) щелевое пространство между электродами и характеризуется значительно большей интенсивностью съема металла вследствие увеличения плотности тока до сотен ампер на квадратный сантиметр и локализации анодного растворения. Для понимания основных закономерностей и принципиальных возможностей метода размерной ЭХО очень важно знание процессов, происходящих в ходе обработки на электродах, особенно на аноде, так как обрабатываемость данного металла в конкретном электролите оказывает существенное влияние на производительность, шероховатость поверхности, точность обработки, коэффициент выхода по току и энергоемкость ЭХО. В этой связи представляется правомерным интерес многих исследователей к изучению анодно-растворяющихся металлов как в условиях традиционного электрохимического растворения при низких плотностях тока, так и в условиях размерной ЭХО. [c.5]

Скорость растворения сплавов зависит главным образом от их состава, электрохимической активности и электрохимических эквивалентов компонентов, составляющих сплав, а также от физико-химических параметров электролита. При увеличении содержания в сплаве хрома затрудняется нарущение его пассивного состояния при воздействии галоидных анионов [193]. Вследствие различия электрохимических эквивалентов компонентов сплава, их потенциалов растворения и способности к пассивированию во многих случаях при ЭХО происходит увеличение в поверхностном слое содержания более электроположительных составляющих (например, никеля, меди, молибдена). При этом в анодной поляризационной характеристике сплава может наблюдаться несколько участков, соответствующих пассивации его различных компонентов [178]. Это обусловливает необходимость обеспечения приблизительно одинаковой скорости растворения всех основных компонентов сплава при подборе электролита. Определенное влияние на процесс анодного растворения кроме химического состава сплава оказывает и его структура. Связь производительности электрохимической обработки сталей с их микроструктурой показана в работе [127]. При анодном растворении жаропрочных сплавов на никелевой основе отмечалось преимущественное растворение (растравливание) границ зерен вследствие их относительно более высокой активности. В зависимости от природы фаз, составляющих данный сплав, существенно различаются параметры возникающих на них пленок [117]. [c.34]

Приведены основы технологии механической обработки деталей машин, технологическое обеспечение качества деталей, методология разработки технологических процессов. Даны методы обработки деталей резанием, абразивный, электроэрозионный, электрохимический, лазерный и электронно-лучевой, ультразвуковой, комбинированные методы, методы упрочнения и др. [c.4]

Перечисленными методами не ограничивается все многообразие возможных приемов обработки стоков. Так, в последние годы большое число исследований было посвящено изучению методов электрохимической обработки воды, магнитной обработки, дезактивации радиоактивных сточных вод и некоторых других. Требования к технологическому контролю этих методов обычно достаточно высоки и многообразны, однако для любого процесса основной принцип контроля обработки воды заключается в регистрации наиболее доступных, аналитически несложных и эффективных индикаторов процесса. Эти индикаторы служат основой оперативного текущего контроля. При полном контроле фиксируются и анализируются параметры, которые определяют эффективность и глубину процесса и его стоимость. Параметры включают данные санитарно-химического анализа качества воды и осадков, расход воды, реагентов, пара, электроэнергии и т. п. [c.131]

Технология обработки отверстий с применением размерной ЭХО имеет специфические особенности, изучение которых позволит создать научные основы проектирования таких технологических процессов и внедрить более широко электрохимический метод в производство. [c.237]

Искусственные окисные (оксидные) пленки на стали состоят в основном из магнитной окиси железа. Цвет окисных пленок зависит от технологии их получения, толщины, марки металла и вида механической и термической обработки, он может быть золотисто-желтым, фиолетовым, синевато-черным (цвета вороньего крыла) и глубоко черным. Толщина их зависит от состава раствора и режима обработки и лежит в пределах от 0,5 до 0,8 мк при щелочном воронении и до 10 мк при высокотемпературной обработке в водяном паре. Технология оксидирования стали разнообразна в основу ее могут быть положены химические процессы в щелочных и кислотных растворах, электрохимические процессы, а также обработка при высоких температурах в окислительных средах и др. Выбор способа оксидирования зависит от назначения оксидной пленки, точности размеров деталей и прочих факторов. [c.187]

При травлении легированных сталей применяют присадки селитры либо осуществляют травление в смеси на основе серной кислоты с добавлением азотной и соляной кислот (или поваренной соли и селитры). Нашли применение также растворы азотно-солянокислые, серно-плавиковые, азотно-плавиковые, азотно-солянокислые [65]. При электрохимическом травлении (полировке) используют растворы фосфорной кислоты, иногда с добавлением уксусной кислоты, органических веществ — глицерина и др. Для обработки высоколегированных изделий, особенно труб, широко применяют растворы на основе азотной и фтористоводородной (плавиковой) кислот, а для осветления и пассивации металла — растворы азотной кислоты. В некоторых случаях находят распространение составы на основе солей трехвалентного железа (хлорного и сернокислого), обладающих окислительными свойствами. При электрохимическом травлении, когда окислительно-восстановительные процессы обусловлены явлениями электролиза, в качестве основного компонента раствора применяют нейтральные соли, например сульфат натрия [66]. Фтористый натрий или аммоний, сульфат аммония, а также некоторые окислители (хромат, перманганат калия, перекись водорода, озон и др.) при добавке к кислотным растворам улучшают травление и уменьшают наводороживание поверхности. [c.99]

В этом случае металлические покрытия наносят электролитически на оксидированную поверхность без какой-либо последующей специальной обработки. Оксидирование осуществляют электрохимически на аноде в фосфорной кислоте. Оксидная пленка, полученная в этой среде, имеет равномерную пористость. Она прочно сцеплена с основой, тонка, что в целом благоприятствует успешному осуществлению затем процессов осаждения металлов. [c.201]

К группе конверсионных относят неметаллические неорганические покрытия, которые не наносятся извне на поверхность деталей, а формируются на ней в результате конверсии (превращений) при взаимодействии металла с рабочим раствором, так что ионы металла входят в структуру покрытия. Основой их являются оксидные или солевые, чаще всего фосфатные пленки, которые образуются на металле в процессе его электрохимической или химической обработки. Наиболее широкое распространение получили оксидные покрытия алюминия и его сплавов. Это связано с тем, что по разнообразию своего функционального применения, определяемого влиянием на механические, диэлектрические, физико-химические свойства металла основы, такие покрытия почти не имеют равных в гальванотехнике. Полученные оксидные пленки надежно защищают металл от коррозии, повышают твердость и износостойкость поверхности, создают электро- и теплоизоляционный слой, легко подвергаются адсорбционному окрашиванию органическими красителями и электрохимическому окрашиванию с применением переменного тока, служат грунтом под лакокрасочные покрытия и промежуточным адгезионным слоем под металлические покрытия. Эти характеристики относятся к оксидным покрытиям, полученным электрохимической, прежде всего анодной обработкой металла. Хотя выполнение химического оксидирования проще, не нуждается в специальном оборудовании и источниках тока, малая толщина получаемых покрытий, их низкие механические и диэлектрические характеристики существенно ограничивают область его применения. [c.228]

Электрохимический процесс также комбинируется с шлифованием абразивом или алмазом (рис. 2, з) на токопроводящей основе (электроабразивная или электроалмазная обработка — в зависимости от того, что входит в состав вращающегося диска — электрода). При этом процесс анодного растворения облегчает съем металла, вследствие чего производительность повышается в 1,5— 2 раза и во столько же экономится расход алмазов. [c.20]

Комбинированные методы обработки строятся на основе использования в качестве доминирующего процесса рассмотренные вьпие электрические виды воздействия - электроэрозионные и электрохимические они дополняются механическим процессом. Эти методы используются при параллельном совместном воздействии на материал снимаемого слоя заготовки. [c.353]

Электрохимическая обработка. В основе этого метода обработки лежат явления электролиза, обычно — явления анодного растворения металла обрабатываемой заготовки с образованием различных неметаллических соединений. При применении нейтральных электролитов образуются гидраты окиси металла [например, Fe (0Н)2 или Fe(OH)g], которые, выпадая в осадок, пассивируют обрабатываемую поверхность и забивают межэлектродный зазор. Чтобы удалить указанные продукты из зоны обработки, электролит прокачивают через межэлектродный промежуток с большой скоростью. Прокачивание обеспечивает также охлаждение электролита, позволяет довести плотность тока при обработке до нескольких сот ампер на квадратный сантимер, получить очень большой съем металла в единицу времени (до десятков тысяч кубических миллиметров в минуту). Процесс характеризуется также полным отсутствием износа электрода-инструмента и независимостью точности и шероховатости поверхности от интенсивности съема, т. е. возможностью получить большую точность и низкую шероховатость при высокой производительности. Обработка в проточном электролите применяется при изготовлении деталей сложного профиля из труднообрабатываемых сталей и сплавов (например, пера турбинных лопаток, полостей в штампах и пресс-формах), в том числе— изготовляемых из твердых сплавов, при прошивании отверстий любой формы. [c.143]

Рассматривая вопросы стандартизации оборудования, следует также отметить, что появление новых материалов, труднообрабатываемых традиционными методами, и сложность конфигурации отдельных деталей потребовали изыскания принципиально новых методов обработки и создания для них соответствующих видов технологического оборудования. Эти методы, основанные на различных процессах энергетического воздействия на твердое тело, позволяют осуществить съем металла и получить изделия с заданными в чертежах формой и размерами так же, как это производится при механической обработке, но на другой технической основе и соответственно с другими технологическими возможностями. Все эти методы в совокупности носят название электрофизической и электрохимической обработки (ЭФЭХ). [c.105]

Излагаются основы и преимущества импульсной поляризации металлов и особенности методики, разработанной для исследования механизма анодных процессов при высоких плотностях тока (до 100 а см ), применительно к процессам электрохимической размерной обработки. Приводятся экспериментальные данные анодного растворения железа армко и стали 1Х18Н9Т в растворе 3,3 N Na l, полученные импульсной поляризацией. [c.219]

Прогресс в области технологии машиностроения и приборостроения характеризуется внедрением принципиально новых методов изготовления заготовок, повышающих их точность и максимально приближающих форму и размеры к форме и размерам готовых деталей (профильная прокатка, поперечно-винтовая прокатка, точная штамповка, точное литье и др.), широким применением электрических методов нагрева, электрофизических и электрохимических методов обработки, скоростного резания. Все более широкая автоматизация технологических процессов, применение переналаживаемых автоматических линий, станков с числовым программным управлением и обрабатывающих центров открывают пути к реализации решений XXV съезда КПСС о переходе к комплексной автоматизации всего производственного процесса и управления им на основе автоматических самонастраи- вающихся систем, с широким использованием средств электронно-вычислительной техники. [c.4]

Исследования тепловых и химических свойств электрического тока, проводившиеся физиками Э. Карлейлам, В. Никольсоном, В. В. Петровым, Г. Дэви, М. Фарадеем, Э. X. Ленцем, Д. П. Джоулем, Б. С. Якоби, заложили научные основы практической электрохимии и электротермии. Промышленная электрохимия началась с освоения гальванотехнических процессов рафинирования меди и добычи электролитическим путем кислорода и водорода. Первоначально источниками электричества служили гальванические батареи. Отсутствие экономичных и достаточно мощных генераторов тормозило внедрение в практику электрохимических и электротермических процессов. Лишь появление в начале 70-х годов динамомашины дало заметный толчок развитию электрохимии и электрометаллургии. Еще больший размах эти отрасли получили с введением централизованного электроснабжения. К концу XIX в. электролитическим лутем производили в широких масштабах рафинированную медь, бертолетову соль, хлор, некоторые щелочи, озон (для стерилизации и очистки воды). Развивалась и совершенствовалась гальванотехника. Использование электрической энергии привело к появлению и развитию новых способов производства искусственных удобрений для сельского хозяйства. В это же время возник ряд электрометаллургических и электрохимических производств, основанных на применении электрических печей. Был изобретен и стал применяться на практике новый способ обработки металлов — электросварка. [c.64]

Одним из преимуществ ЭХО является возможность ее объединения с другими процессами и создание на этой основе совмещенных (комбинированных) методов обработки. В промышленности применяются комбинированные методы обработки, в которых анодное растворение металлов сочетается с механическим или электроэрозионным разрушением, а также осуществляется вследствие ультразвуковых колебаний (электрохимическая абразивная, электроэрозионно-химическая, электрохимическая ультразвуковая). Наибольшее распространение из указанных методов получила электрохимическая абразивная обработка, к которой относятся следующие разновидности абразивно- и алмазно-электрохимическое шлифование, электрохонингование, электрохимический суперфиниш, электрохимическая доводка, полирование и жидкостно-абразивная обработка. [c.758]

Для улучшения смачивания чугуна при пайке высокотемпературными припоями иа бронзовой основе (84% Си 11—14% Sn 0,5% Мп 0,5% Si 0,1% Р), на медной основе (98% Си 1% Sn 0,5% Мп 0,5% Si) или на латунной основе (60—63% Си >3,5% Zn >0,5% Si, <0,1% Р) предложен электрохимический способ окисления включений графита в поверхностном слое чугуна. Для этого деталь из чугуна погружают в расплавленную соляную ванну (например, содержащую Nag Og), нагретую до температуры 450° С, и включают в качестве анода в цепь постоянного тока. Тигель, содержащий соляную ванну, служит катодом. В процессе электролиза происходит окисление графита до СО г, который удаляется из ванны. Одновременно окисляется железо. При изменении направления тока чугун служит катодом, а тигель — анодом окисел железа восстанавливается. После обработки чугуна и удаления с его поверхности графита остатки соли смывают сырой горячей водой. [c.299]

Применение температурно-кинетического метода при изучении анодного растворения при повышенных плотностях тока алюминиевого сплава показало, что при небольшой величине потенциала преобладают ограничения, обусловленные химической поляризацией. При высоких скоростях обработки электрохимический механизм торможения скорости процесса переходит в диффузионный, и все больщую роль начинает играть отвод продуктов реакции из зоны обработки [130]. Наибольшее сопротивление транспортированию вещества при этом оказывает, по-видимому, покрывающая анод фазовая пленка с довольно рыхлой структурой. На основе анализа закономерностей анодного растворения металлов следует подчеркнуть сложность данного процесса, особенно при повышенных плотностях тока, и необходимость его разностороннего исследования в каждом конкретном случае, так как общетеоретические положения не дают практических рекд-мендаций по выбору оптимальных режимов процесса, [c.37]

Одним из преимуществ ЭХО является возможность ее объединения с другими процессами и создание на этой основе совмещенных (ко.мбинированных) методов обработки. В промышленности при.ме-няются комбинированные методы обработки, в которых анодное растворение металлов сочетается с механическим или электроэрозионным разрушением, а также осуществляется вследствие ультразвуковых колебаний (электрохимическая абразивная, электроэрозионно-химическая, электрохимическая ультразвуковая). Наибольшее распространение из указанных методов получила электрохимическая абразивная обработка, к которой относятся следующие разновидности [c.867]

Описанный способ обработки по сути дела относится скорее к электрофизическим, точнее — к электроэрозионным, чем электрохимическим методам, так как основу технологического процесса составляет интенсивная эрозия токопроводящего материала, обусловленная преобразуемой в тепло энергией электрических разрядов, возбуждаемых между инструментом и заготовкой. Электрохимическое же растворение просто облегчает съем металла. [c.79]

Пособие состоит из двух глав. В первой даны основы метал- / доведения, включая вопросы строения, структуры и свойств двойных сплавов. Вторая глава посвящена теории и практике коррозии металлов. Основное внимание уделяется электрохими- ческой коррозии. Рассмотрены условия протекания коррозион-. ного процесса, основные кинетические закономерности, дана ха- рактеристика различных видов коррозии. Среди методов защиты 1 от коррозии рассматриваются все варианты электрохимической 3 защиты, а также обработка коррозионной среды. Текст главы П подразумевает знание читателем основ теоретической электро- химии. I [c.6]

В отличие от химических способов электрохимическое оксидирование более универсально и позволяет получать прочные черные пленки на меди и большинстве сплавов на ее основе, включая и оловянистые бронзы. Процесс ведут в обычной стальной ванне при анодной плотности тока 0,5—1,5 а1дм . Электролитом является 207о-ный раствор едкого натрия, нагретый до температуры 80—90° С. В качестве катодов применяются пластины из нержавеющей стали или никеля. Время обработки не превышает 30 мин. При этом необходим надежный контакт деталей с медными электродными подвесками. Большая, по сравнению с химическим, трудоемкость электрохимического оксидирования медных сплавов окупается дешевизной и стабильностью рабочего раствора, а также лучшим качеством оксидной пленки. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...