:о со VI: about with VI
Изобретение относитс к области электрофизических и электрохимических методов обработки металлов и касаетс электролита, преимущественно, дл обработки хромоникелевых сталей и сплавов, а именно дл формообразовани малых отверстий.The invention relates to the field of electrophysical and electrochemical methods for the treatment of metals and concerns an electrolyte, mainly for the treatment of nickel-chromium steels and alloys, namely for forming small holes.
Наиболее близким к изобретению вл етс электролит дл размерной электрохимической обработки металлов,to исключающий газовыделение на катоде-инструменте , -водный раствор смеси солей аммони хлористого, натри азо нокислого и железа хлористого ij . Недостатком известного электролита вл етс то, что образовавшиес в растворе ионные аммиакаты никел и хроматы служат средой, из которой возможно электроосаждение на катоде никел и хрома, что обуславливает увеличение газовыделени водорода вследствие уменьшени перенапр жени его вьщелени . Введение в состав электролита хлористого желе за сделано с целью замены процесса электроосаждени хрома и никел на катоде на выделение железа, которое повышает перенапр жение вьщелени водорода на катоде и тем снижает газосодержание в межэлектродном пространстве . Однако при очистке извест ного электролита от ионов никел и хрома на амфолите АМФ-2-7П нар ду с сорбцией этих ионов возможно поглоще ние амфолитом и ионов железа, что су щественно снижает эффективность использовани добавки хлористого железа и делает меньшей стабильность электролита. Целью изобретени вл етс повышение точности обработки путем умень шени газовыделени и дл улучшени эвакуации продуктов анодного растворени . Поставленна цель достигаетс тем что в состав электролита на основе водного раствора смеси солей аммони хлористого и натри азотнокислого дополнительно введен комплексообразо ватель - аммоний лимоннокислый при следующем соотношении .компонентов, мае. %: Аммоний хлористый 15-25 Натрий азотнокислыйto-15 Аммоний лимоннокислый 1,5-6,0 Вода ОстальноеThe closest to the invention is an electrolyte for dimensional electrochemical machining of metals, to exclude gas evolution at the cathode instrument, an aqueous solution of a mixture of ammonium salts, sodium nitrate and iron chloride ij. A disadvantage of the known electrolyte is that ionic ammoniates of nickel and chromates formed in a solution serve as a medium from which nickel and chromium can be electroplated on the cathode, which causes an increase in hydrogen gas emission due to a decrease in its release. The introduction of chloride jelly into the electrolyte is done with the aim of replacing the process of electrodeposition of chromium and nickel on the cathode for the release of iron, which increases the overvoltage of hydrogen on the cathode and thus reduces the gas content in the interelectrode space. However, when purifying a known electrolyte from nickel and chromium ions on ampholyte AMP-2-7P, adsorption of ampholyte and iron ions is possible along with the sorption of these ions, which significantly reduces the efficiency of using iron chloride additive and makes the electrolyte less stable. The aim of the invention is to improve the processing accuracy by reducing gassing and to improve the evacuation of anodic dissolution products. This goal is achieved by the fact that the complexing agent — ammonium citrate — is added to the electrolyte based on an aqueous solution of a mixture of ammonium chloride and sodium nitrate in the following ratio of components, May. %: Ammonium chloride 15-25 Sodium nitrateto-15 Ammonium citrate 1,5-6,0 Water Rest
Совместное присутствие в электролите хлористого.аммони и азотнокислого натри с добавкой лимоннокислого аммони обуславливает выделение продуктов анодного растворени металлов , преимущественно хромоникелевых сталей и сплавов, без образовани шлама, что обеспечивает лучшую эвакуацию этих продуктов из межэлектродного пространства. Кроме того. введение в состав электролита лимоннокислого аммони повьш1ает перенапр жение электроосаждени никел и хрома на катоде и одновременно способствует преимущественному осаждению железа на катоде-инструменте, за счет чего происходит замена реакции вьщелени водорода на реакцию восстановлени нитрогруппы, что позвол ет существенно снизить газовьщеление, обеспечив электрохимическую обработку деталей на малых межэлектродных рассто ни х 0,1-0,2 мм. При проработке образующиес в электролите цитраты железа практически не снижают эффективность ионнообменного удалени никел и хрома на амфолите АМФ-2-7П. Пример 1.В1Л водопроводной воды раствор ют 300 г аммони хлористого, 200 г натри азотнокислого и 40 г аммони лимоннокислого. После растворени солей довод т объем раствора до 2 л и провод т электрохимическую прошивку отверстий диаметром 3,5 мм и глубиной 70 мм в образцах из стали 07X16Н5 на лабора-торной установке с плотностью тока 40 А/см и скорости подачи электрода-инструмента 0,46 мм/мин. I процессе обработки газовьщеление уменьшаетс в 2 раза и составл ет 12 мм/мм. с по сравнению с 24 мм/мм с при обработке при тех же услови х в растворе 15% хлористого аммони с 10% натри азотнокислого, не содержащем аммони лимоннокислого. Точность обработки по контуру составл ет при обработке в предлагаемом электролите 0,05 мм по сравнению с 0,15 мм в электролите без лимоннокислого аммони . Шламообразование отсутствует. Пример 2.В1л водопроводной воды раствор ют 400 г аммони хлористого, 200 г натри азотнокислого и 30 г аммони лимоннокислого. После окончани растворени солей довод т объем раствора до 2-х литров 3 и на лабораторной установке провод электрохимическую прошивку отверсти диаметром 2,5 мм и глубиной 70 мм в образцах из стали ЭП-202 с плотностью тока в 20 А/см и скорости подачи электрода-инструмента 0,25 мм/мин. Газовьщеление составл ет 4 мм/мм.с, что в 2 раза меньше, чем при обработке в электролите, не содержащем аммони лимоннокислого. Точность обработки по контуру соста л ет 0,05 мм по сравнению с 0,15 мм в электролите, не содержащем натри лимоннокислого. Шламообразование отсутствует. Пример З.В электролите, приготовленном по методике, описанной в примере 1, на лабораторной установке провод т электрохимическо изготовление фигурных отверстий в 774 детал х из стали 07X16Н5 площадью по контуру 2,7 см на глубину 30 мм С плотностью тока 25 скоростью подачи электрода-инструмента 0,27 мм/мин. Газовыделение при этом составл ет 6 мм/мм- с, что в 2,2 раза меньше, чем при обработке в электролите , не содержащем аммони лимоннокислого . Точность обработки по контуру составила 0,05 мм, что в 3 раза больше, чем при обработке в электролите, не содержащем аммони лимоннокислого. Шламообразование отсутствовало . Из приведенных примеров видно, что предложенный состаи электролита позвол ет производить электрохимическую обработку деталей их хромистых сталей с точностью, бо.г1ьшей чем в известном электролите, без образовани шлама и меньшим газовьщелением.The combined presence of ammonium chloride and sodium nitrate in the electrolyte with the addition of ammonium citrate causes the release of products of anodic dissolution of metals, mainly nickel-chromium steels and alloys, without the formation of sludge, which provides the best evacuation of these products from the interelectrode space. Besides. The introduction of ammonium citrate to the electrolyte increases the overpotential of nickel and chromium electrodeposition on the cathode and at the same time contributes to the preferential deposition of iron on the cathode instrument, thereby replacing the hydrogen separation reaction to the nitro group reduction reaction, which allows for a significant reduction in the gas gap resulting in an electrochemical treatment of the components at small interelectrode distances x 0.1-0.2 mm. During the study, the iron citrates formed in the electrolyte practically do not reduce the efficiency of ion exchange removal of nickel and chromium on ampholite AMP-2-7P. Example 1. In water of tap water, 300 g of ammonium chloride, 200 g of sodium nitrate and 40 g of ammonium citrate are dissolved. After dissolving the salts, the volume of the solution is brought to 2 liters and electrochemical piercing of the holes with a diameter of 3.5 mm and a depth of 70 mm in samples of 07X16H5 steel is carried out on a laboratory unit with a current density of 40 A / cm and the feed rate of the tool electrode 0, 46 mm / min. In the treatment process, the gas separation is reduced by a factor of 2 and is 12 mm / mm. compared to 24 mm / mm when processed under the same conditions in a solution of 15% ammonium chloride with 10% sodium nitrate, not containing ammonium citrate. The accuracy of processing along the contour is 0.05 mm when processed in the proposed electrolyte compared to 0.15 mm in the electrolyte without ammonium citrate. Slime formation is absent. EXAMPLE 2 Into tap water, 400 g of ammonium chloride, 200 g of sodium nitrate and 30 g of ammonium citrate are dissolved. After the dissolution of salts is completed, the solution volume is brought to 2 liters 3 and, in a laboratory installation, wire electrochemical piercing a hole with a diameter of 2.5 mm and a depth of 70 mm in samples of steel EP-202 with a current density of 20 A / cm and an electrode feed rate - tool 0,25 mm / min. The gas gap is 4 mm / mm s, which is 2 times less than when treated in an electrolyte that does not contain ammonium citrate. The accuracy of processing along the contour is 0.05 mm compared with 0.15 mm in an electrolyte that does not contain sodium citrate. Slime formation is absent. Example Z. In the electrolyte prepared according to the procedure described in Example 1, in a laboratory setup, electrochemical fabrication of shaped holes in 774 parts of 07X16H5 steel with an area of 2.7 cm to a depth of 30 mm was carried out. With a current density of 25 tool 0.27 mm / min. At the same time, gas evolution is 6 mm / mm-s, which is 2.2 times less than when processed in an electrolyte that does not contain ammonium citrate. The accuracy of processing along the contour was 0.05 mm, which is 3 times greater than when processed in an electrolyte that does not contain ammonium citrate. Slime formation was absent. From the above examples, it can be seen that the proposed composition of the electrolyte allows the electrochemical machining of parts of their chromium steels with an accuracy better than that of a known electrolyte, without sludge formation and less gas and gas separation.