Разработка технологии отделочной электрохимической обработки алюминия и его сплавов в органических и водно-органических средах

• Автор: Масликов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Состояние вопроса и формулирование задач исследования
1.1. Роль электрохимических технологий в обработке изделий из алюминиевых сплавов
1.2. Современные представления об анодном поведении алюминия и сплавов на его основе
1.2.1. Водные электролиты
1.2.2. Органические и водно-органические электролиты
1.2.3. Анодное поведение вентильных металлов в условиях нестационарных режимов электролиза
1.3. Формирование микрорельефа в ходе ЭХО
1.4. Рабочие среды для ЭХО алюминия и сплавов на его основе
1.5. Основные задач исследования
2. Общая методика исследований
2.1. Применяемые материалы
2.2. Экспериментальные методики и оборудование
2.2.1. Поляризационные измерения
2.2.2. Кулонометрические и гравиметрические измерения
2.2.3. Моделирование процесса отделочной ЭХО и оценка качества поверхностного слоя
2.2.4. Апробация результатов исследований в промышленных условиях
2.3. Методики оценки достоверности измерений и математической обработки результатов
3. Кинетика анодного растворения алюминия и его сплавов в растворах солей
3.1. Водные растворы
3.2. Амидные растворы
3.3. Растворы на основе спиртов
3.4. Влияние воды на анодное поведение алюминия в водно-органических растворах
3.5. Обсуждение результатов исследования
Выводы по главе
4. Анодное поведение алюминия в условиях нестационарного электролиза
4.1. Поляризация треугольными импульсами
4.2. Поляризация прямоугольными импульсами
4.3. Обсуждение результатов
Выводы по главе
5. Практическое применение результатов исследования
5.1. Динамика формирования шероховатости поверхности
5.2. Технологические рекомендации
5.3. Разработка и анализ эффективности технологии ЭХО изделий номенклатуры АО «Победа»
5.3.1. Анализ номенклатуры и базовой технологии
5.3.2. Разработка и внедрение новой технологии
5.3.3. Технико-экономические результаты внедрения
5.3.4. Вопросы безопасности жизнедеятельности
Выводы по главе
6. Общие выводы по диссертации
Библиографический список
Приложения

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АБРЕВИАТУРЫ
ЭХО - электрохимическая обработка
ЭХРО - электрохимическая размерная обработка
ДМФА - диметилформамид
ТГФ - тетрагидрофуран
ФА - формамид
ДМСО - диметилсульфоксид
МЭП - межэлектродное пространство
МЭЗ - межэлектродный зазор
р - плотность материала
Э - электрохимический эквивалент
Г| - выход по току
5 - толщина диффузионного слоя
/ - плотность тока
ф - электродный потенциал
и ~ диффузионный ток
О - коэффициент диффузии
- скорость развёртки потенциала - скорость развёртки потенциала
с - концентрация
с - предельная концентрация насыщения
со - частота вращения дискового электрода
Яа - среднеарифметическая шероховатость
V - кинематическая вязкость
8с — число Шмидта
г - число электронов, участвующих в акте разряда-ионизации
пэф — эффективная валентность анодного растворения
Т - температура
Г - время
с/ - удельное (на единицу площади) количество электричества
(2 - количество электричества
л1 - скважность

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
С целью решения поставленных в предыдущей главе задач разработана общая методика исследований, определяющая основные этапы работы и взаимосвязь между ними. Исследования проводились в следующей последовательности:
- изучение кинетики анодного растворения исследуемых материалов в водных, органических и водно-органических растворах минеральных солей в условиях стационарного электролиза. Эти исследования основаны на апробированных частных методиках [20, 161];
- изучение влияния нестационарных режимов электролиза на анодное растворения алюминия и его сплавов в органических средах. За основу бралась методика, изложенная в [28];
- изучение влияния условий электролиза на сглаживание микропрофиля поверхности;
- апробация технологических рекомендаций и установление основных технологических показателей отделочной ЭХО алюминия и сплавов на его основе в органических и водно-органических средах.
Рассмотрим частные методики, использованные в настоящей работе, с целью обоснования их выбора и оценки их возможностей.
2.1. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Для проведения экспериментальных работ в качестве объектов исследования выбраны алюминий высокой чистоты А95 и представители тех групп алюминиевых сплавов, которые наиболее часто встречаются в промышленности: дуралюмины, ковочные алюминиевые сплавы и силумины. Химический состав и электрохимические эквиваленты исследуемых материалов представлены в табл