Влияние легирующих элементов (W,V,Mo,Cr,Mn) на качество поверхности и точность электрохимической размерной обработки инструментальных сталей

• Автор: Строшков, Валерий Пантилеймонович
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Страница
ВВЕДЕНИЕ.

1. Электрохимическое формообразование металлов и сплавов.

1.1.Физикохимические основы процесса электрохимического формообразования

1.2. Преимущества и недостатки метода и сфера применения.

1.3. Основные условия проведения процесса ЭХФ

1.4. Анодное поведение металлов и сплавов при ЭХФ

1.5. Качество и точность при ЭХФ.

2. Оборудование, материалы и методы исследования поверхностных слоев после ЭХФ.

2.1. Оборудование для электрохимического формообразования

2.2. Материалы и методика подготовки образцов для исследования
2.3. Методы исследования поверхностного слоя образцов
3. Исследование поверхности, образующейся в результате ЭХРО
3.1. Исследование микрорельефа поверхности инструментальных сталей, образующейся в результате ЭХФ
3.1.1. Исследование микрогеометрии поверхности образцов инструментальных статей, образующейся при электрохимическом формообразовании
3.1.2. Исследование микрогеометрии рабочей поверхности металлообрабатывающего инструмента, изготовленной различными методами.
3.2. Исследование микротвердости поверхностных слоев инструментальных сталей, образующихся при импульсноциклическом электрохимическом формообразовании.
3.3. Исследование состава поверхностного слоя инструментальных статей до и после электрохимической размерной обработки
4. Влияние параметров ЭХФ на производительность и точность обработки
4.1. Зависимость обработки инструментальных сталей от условий прокачки раствора электролита в межэлектродном промежутке и амплитуды технологического напряжения.
4.2. Влияние параметров импульса технологического напряжения на производительность и точность.
4.3. Зависимость обработки инструментальных сталей от их фазового и
химического состава с оценкой точности копирования по торцу
5. Электрохимическое формообразование деталей сложной формы
5.1. ЭХФ при изготовлении высокоточного сложнопрофильного металлообрабатывающего инструмента
5.2. Восстановление изношенного инструмента после наплавки на него
упрочняющего сплава
5.3. Изготовление чеканочных штампов.
5.4. Изготовление инструмента и деталей машин с помощью многоместной
оснастки.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Состав и концентрацию электролита подбирают, учитывая следующие факторы 9. Вопервых, электролит должен хорошо диссоциировать при всех возможных вариациях технологических параметров обработки, что обеспечивает высокую электропроводность электролита. Вовторых, потенциал материала катодаинструмента должен быть более положительным, чем потенциал осаждения катионов. Втретьих, в электролите необходимо наличие активирующих анионов, разрушающих под воздействием тока поверхностные оксидные плнки, что обеспечивает преимущественное протекание на аноде реакции растворения. Далее, для обеспечения предельно малой шероховатости поверхности и высокой точности размеров обрабатываемых поверхностей необходимо сродство компонентов материала анода и анионов электролита и их сродство с кислородом. Кроме того, равномерного растворения обрабатываемой поверхности анода на всм е протяжении можно достигнуть при соответствии концентрации анионов, имеющих близкое сродство с тем или иным компонентом материала заготовки и с содержанием компонента в этом материале. И, наконец, необходимость поддержания требуемого состава электролита в течение всего процесса ЭХФ, что возможно при условии постоянного удаления продуктов электролиза из раствора, для чего, в свою очередь, должна иметься возможность перевода продуктов анодной реакции в нерастворимое состояние. Электролит должен иметь невысокую вязкость, что облегчает его прокачивание через МЭП и ускоряет тепло и массоперенос. Он должен быть безвредным для обслуживающего персонала, взрыво и пожаробезопасным, а также обладать невысокой коррозионной активностью. При выборе электролита учитывают также его удельную электропроводность а. При увеличении концентрации о обычно возрастает, достигаег максимума и при дальнейшем росте концентрации падает. Применяемые для ЭХФ электролиты имеют удельную электропроводность от до Смм . С повышением температуры о заметно растт температурный коэффициент к для кислот 0,,5 для солей 0,,5 для оснований 0,,. Оптимальный водородный показатель раствора определяется степенью кислотности окислов обрабатываемого металла. Окислы большинства двухвалентных металлов амфотерные такие металлы например, Ре, 1 и сплавы на их основе обрабатывают в нейтральных растворах. Многовалентные металлы , Мо, окислы которых проявляют кислые свойства, обрабатываются в щелочах. Соображения стоимости и условия безопасности при обслуживании электрохимических установок ограничивают возможности выбора электролита. Поэтому на практике обычно применяют водные растворы хлористого и азотнокислого натрия. Наиболее распространнным является водный раствор хлористого натрия длительная работоспособность, доступность, безопасность и простота приготовления, удовлетворительные эксплуатационные свойства способствуют широкому его применению. Однако активный анион СГ не позволяет получать высокоточный инструмент в результате подтравливания острых кромок токами рассеивания. Для ЭХФ большой номенклатуры штамповых сталей, жаропрочных и цветных сплавов используют водный раствор азотнокислого натрия. Катион Ыа удовлетворяет следующим основным требованиям . Вопервых, высокий отрицательный стандартный потенциал, меньший рабочего потенциала катода, благодаря чему эти катионы не участвуют в катодном процессе. Вовторых, хорошая растворимость гидроксильных соединений, что позволяет повысить плотность тока, несмотря на подщелачиваиис прикатодного слоя. Анион 0. Вместе с тем, растворы обладают меньшей агрессивностью, что снижает коррозию оборудования. В зависимости от требований к точности и производительности электрохимическое формообразование выполняют в непрерывном, циклическом или импульсноциклическом режимах . Особенностями непрерывного режима является то, что рабочую подачу V,, электродаинструмента ЭИ в плоскости X рис. У заготовки осуществляют со скоростью в период ту Для обеспечения минимального значения Дб необходима стабилизация напряжения на электродах иэ, удельного сопротивления раствора электролита а, скорости подачи ЭИ V,, в пределах 1 3 от их установленных значений и в пределах .