SU985161A1 - Раствор дл электрохимического полировани - Google Patents

Description

(54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ .

;Изо6ретение относитс  к электрохимической обработке, а именно к составам растворов дл  электрохимического полировани , и может быть использовано при полировании изделий, преимущественнр.искусственных клапанов сердца (НКС из прецизионных сплавов на основе кобальта. Известен раствор дл  электрохимического полировани  сплавов кобальта на основе ортофосфррной кислоты, содержащий также серную кислоту и добавки карбоксиметилцеллюлозы и мононатрий - о -сульфопальмитата LI. Известен также раствор дл  электр химического полировани  железоникеле вых сплавов на основе ортофосфорной кислоты с добавкой полиоксипропилированного .моноэтаноЛамина Наиболее близким к предлагаемому раствору  вл етс  электролит дл  полировани  железоникелевых сплавов на основе ортофосфорной кислоты, содерж ищи поверхностно-активное вещество блок-сополимер (БСП) окисей этилена и пропилена на основе инициатора моноэтаноламина З. К недостаткам известных растворов при электрополировании кобальтовых сплавов следует отнести невысокий класс чистоты обработанной поверхности , малую отражательную способность , неравномерный Съем металла и как следствие, искажение геометрической фор15и обрабатываемого издели , а также малую скорость съема металла. I Цель изобретени  - повышение качества обработанной поверхности и скорости съема металла, а именно повышение класса чистоты и отражательной способности обработанной поверхности, улучшение равномерности съема металла и соответственно сохранение геометрии издели , исключение образовани  матового налета и точечного растрава а также повышение величины электрического сопротивлени  поверхност- . ного сло  обработанной поверхности. Указанна  цель достигаетс  тем, что раствор, содержащий ортофосфорную кислоту, воду и блок-сополимер окисей этилена и пропилена на основе инициаторов , .выбранных из группы, включающей моноэтаноламин, октиловый спирт и каприловук кислоту, дополнительно содержит щавелевую кислоту и вторичный насыщенный ешифатический спирт с числом углеродных атомов от 10 до 20 при следующем соотношении компонентов , вес.%:. Ортофосфорна  кислота60-80 БСП окисей этилена и пропилена на основе инициаторов , .выбранных из группы, включающей моноэтаноламий, октиловый спирт и каприловую кислоту 0,01-0,03 Щавелева  кислота 2-4 Вторичный насыщенный алифатический спирт с числом углеродных атомов от 10 до 20 0,005-0,01 ВодаОстальное Блок-сополимеры окисей этилена Ъропилена имеют общую формулу: На основе инициатора моноэтано мина, V (ОН с,) 69 v.N-CHjj-CH -GHCGH Q ,) (, () н / где п 14-18; m 8-10. На основе инициатора октиловог спирта , Н, - СН2.-0 (%HgO) ( где п 7-12; m 8-12, На основе инициатора каприлово кислоты СИ,, - (СН)е - С (С„Н/0) ( 2. 4 где m 9-12; п 15-18. Блок-сополимеры окисей этилена пропилена относ тс  к классу неио генных ПАВ и представл ют собой м л нистые вйзкие жидкости или воск разные вещества. Электролит готов т следующим о разом, в воде раствор ют щавелевую ки ту до образовани  насыщенного рас ра. Затем добавл ют расчетное кол ство концентрированной фосфорной лоты. j3 готовый кислотный раствор ввод т одновременно БСП и вторичн спирты. Приготовленные растворы т тельно перемешивают. Введение в раствор на основе к центрированной . содержащего блок-сополимер окисей этилена и пр лена на основе инициаторов моноэт ламина или октилового спирта, или каприловой кислоты, вторичных спи предельного р да фракции - С и щавелевой кислоты обеспечивает илучшие услови  осуществлени  электрохимического процесса. При этом введение в раствор щавелевой кислоты вследствие хорошей комплексообразующей способности и облегченности образовани  растворимых оксалатов кобальта, хрома, никел  увеличивает скорость растворени  металла. Вторичные спирты предельного р да  вл ютс  пол ризаторами, обусловливающими сдвиг потенциала выделени  кислорода на кобальте в область более высоких потенциалов. Измен   услови  электрохимического окислени  поверхности , они вли ют на сплошность и толщину получаемой защитной окисной пленки. Наличие БСП в растворе снимает диффузионные ограничени  подвода активирующих ионов и отвода продуктов реакции, что способствует созданию активно-пассивного состо ни  на поверхности анода, необходимого дл  интенсивного сглаживани  микрорельефа поверхности, повышени  класса чистоты, повышени  блеска, увеличени  скорости растворени  металла. Присутствие вторичных спиртов совместно с БСП и щавелевой кислотой уменьшает значени  емкостной составл ющей импеданса (уменьшает толщину окисной пленки, делает ее более совершенной ) и увеличивает величину активной составл ющей (хороша  сплошность , мала  проводимость пленки). Кроме того, вторичные- спирты в фосфорнокислом растворе со щавелевой кислотой и БСП, оказыва  непосредственное вли ние на стадию- электрохимического окислени  поверхности анода, увеличивают равномерность съема металла при его растворении. Процесс электрохимического полировани  осуществл ют при 20-60с и 2. плотности анодного тока 150-350 Л/дм . Пример. Электрохимическому полированию подвергают искусственные клапаны сердца (ИКС)-марки МКЧ, изготовленные из кобальтового сплава 45 КХНВ. Размеры ИКС: диаметр внутреннего седла 18 мм, ширина кольца 4 мм. Исходна  чистота поверхности ИКС после механической обработки составл ет 8 кл. Образцы обрабатывались в течение 0,5-1 мин в растворе при 25+2°С при плотност х анодного тока 150-350 . Дл  сравнени  провод т электрохи-. мическое полирование указанных выше образцов в растворах известного состава указанных выше. Эффективность растворов оценивают по следующим параметрам: внешнему виду поверхности; классу чистоты поверхности;- равномерности съема металла, мкм; отражательной способности образцов,%

скорости съема металла, мкм/мин;

переходному (активному) сопоотивлению окйсной пленки, Ом/см ;

емкостному сопротивлению окйсной

пленки, МКФ/см.

Внешний вид поверхности оценивают путем визуального осмотра поверхност образцов на отсутствие точечного раствора , особенно в зоне сварного шва

Замер класса чистоты поверхности производ т на приборе ШИ-4 в соответствии с ГОСТом 2789-73.

Равномерность съема металла определ ют по величине максимального отклонени  в съеме металла в 10 точках по поверхности образца, а отражательную способность образцов - с помощью фотоэлектрического блескомера ФБ-2. Скорость съема металла определ ют микрометром по изменению толщины издели  в результате электрохимической обработки в единицу времени.

Защитные свойства окйсной пленки оценивают по величине активной и реактивной составл ющих импеданса. Замер производ т с помощью моста переменного тока Р-5021 в нейтральном 0,1 н,растворе .

В табл. 1 представлены известные и предлагаемле растворы, а в табл.2их свойства.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый раствор позвол ет значительно улучшить качество обработанной поверхности и интенсифицировать процесс за счет повышени  скорости съема металла.- При этом класс чистоты повер сности повышаетс  с v8 до ЛГ10-11 и на-2-4 кл выше, чем в известных растворах, отражательна  способность обработанной поверхности составл ет 90-95% и повышаетс  на 31-33% против исходной, а и известных растворах повышаетс  на 2-18%.

Скорость съема металла составл ет 43-55 мкм/мин с получением блест щей поверхности без следов растрава, без искажени  геометрических форм при величине максимального отклонени 

в съеме металла 1-2 мкм. Кроме того, величина переходного (активного) сопротивлени  окйсной пленки, образующейс  на поверхности издели  в результате электрохимической обработки , увеличиваетс  до 287-356 Ом/см , а величина емкостнойсоставл ющей уменьшаетс  до 23-27 мкф/см.

Все это позвол ет широко использовать предлагаемый раствор при полировке кобальтовых сплавов.

Экономический эффект от внедрени  изобретени  только на одном предпри тии составит 30 тыс. руб. за счет исключени  операции тонкой механической доводки на полировочной алмазной пасте и исключени  брака ; по отклонению от исходной геометрической формл.

(I

II

II

о

1Л Г

1Л CN|

1Л

о

in

1Я 5Г

(N

о

1Л

1Л 04 чГ

О 1Л CN

ш

О О -

о

0

Л

И; О

о

(N

о

VO

(1)

п (d

0)

к

1Л

А

о п

В О

1Л

« (О

«

ш (I)

ей

о

VO

Ш

вс

О О fN

о

VD

о f

СП 1Л

о

г

VD

kD

П VO

1Л ЦЭ

п гго

о

о со

со (У1

IT)

со оо

(N

ЦЭ

5Н

оо

00 1Л

1Л CTi

гН

п

005-1

а

о

о со и

01

оо

1О JD

kO

Г- О

1Л со

оо in

ГО

00

г

о

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР 763487, кл. С 25 F 3/24, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР за вке №2949032/02,кл,С 25 F 3/16, 80.

3.Авторское свидетельство СССР 767242, кл. С 25 F 3/16, 1978.