Повышение качества технологической оснастки текстильных машин путем анодной термообработки в водных электролитах

• Автор: Жиров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ АНОДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГРЕВ А
1.1. Основы анодного электролитного нагрева
1.2. Тепловые потоки в парогазовой оболочке
1.3. Закономерности анодного растворения
1.4. Коррозионная стойкость деталей после электролитной обработки
1.5. Цель исследования и постановка задачи
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальная установка
2.2. Методы измерения электрических, тепловых и гидродинамических
характеристик
2.3. Выбор исследуемых составов электролитов
2.4. Методы химического анализа электролитов
2.4.1. Определение содержания железа в пробах электролитов гравиметрическим методом
2.4.2. Определение массовой концентрации аммиака и ионов аммония (суммарно) фотометрическим методом
2.4.3. Определение содержания хлорид ионов в пробах электролита аргентометрическим методом

2.4.4. Определение содержания глицерина в пробах электролитов титриметрическим методом
2.5. Определение массы внедренного в деталь кислорода
гравиметрическим методом
2.6. Методы изучения структуры и фазового состава стальных
образцов после термической обработки
2.7. Методы исследования шероховатости поверхности
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ЭЛЕКТРОЛИТА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ АНОДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГРЕВА
3.1. Влияние концентрации электропроводящего компонента электролита на вольт-температурные и вольтамперные характеристики нагрева
3.2. Распределение тепловых потоков в системе «анод-парогазовая оболочка-электролит»
3.3. Влияние состава электролита на изменение массы стальных деталей при анодном электролитном нагреве
Выводы к главе
ГЛАВА 4. СВОЙСТВА ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В УСЛОВИЯХ АНОДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГРЕВА
4.1. Влияние состава электролита на морфологию поверхности
4.2. Электрохимическое поведение оксидированной стали

4.3. Влияние оксидного слоя на цементацию при анодном электролитном
нагреве
Выводы к главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УПРОЧНЕНИЮ НИТЕПРОВОДНИКОВ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАШИН В УСЛОВИЯХ АНОДНОГО ЭЛЕКТРОЛИТНОГО НАГРЕВА
5.1 Выбор состава электролита для термической обработки нитепровод ников
5.2 Изменение состава электролита в период эксплуатации.
Технологические рекомендации по использованию электролита
5.3 Разработка технологии упрочнения нитепроводников
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Дополнительным аргументом в пользу высокотемпературного окисления считается так же параболическая зависимость убыли массы анода от времени его нагрева, обнаруженная при обработке стали 3 в растворах на основе соляной кислоты с добавками керосина, изоамилового спирта, ацетона или оксанола ЦС-100 [28]. Для описания кинетики растворения анода Ат предложено следующее уравнение:
где t - время нагрева, К0 - константа скорости реакции, Е - энергия активации процесса окисления железа, R - молярная газовая постоянная, Т - температура. Построение зависимости (1.18) в надлежащих координатах позволило определить энергию активации окисления железа при анодном нагреве - (44 ±
3) ккал/моль. Близкая величина, равная 46,8 ккал/моль, получена для окисления железа в кислороде с парами воды и углекислым газом при температурах (850-1000) °Сбез приложения напряжения [29]. В свою очередь константа скорости окисления при анодном нагреве оказалась на три порядка выше, нежели в условиях высокотемпературной газовой коррозии [29]. Ускорение окисления при анодном нагреве авторы [28] объясняют увеличением концентрации реагирующих веществ у поверхности металла.
Помимо растворения и окисления возможно насыщение сталей азотом, углеродом или иными диффузантами при выполнении химико-термической обработки. Это означает, что пассивирующая окисная плёнка обладает достаточной проницаемостью. Обычно процесс окисления описывается следующей реакцией [2]:
(1.18)
М + IIjO — МОп/2 + пН + ne.
(1.19)
Структура оксида железа представляет собой твёрдый раствор вычитания, который образуется на базе химического соединения, но обладает дефектной