Вопрос 3.

Билет №8

Вопрос 1

Для электрополирование высоколегированных нержавеющих сталей рекомендуется элекролит следующего состава (в весовых процентах) :

Ортофосфорная кислота…………………………40-45

Серная кислота……………………………………..37-34

Хромовый ангидрид…………………………….…. 4-5

Вода…………………………………………….….....20-17

Режим электрополирования :

Плотность тока (анодная)………………………40-70 а/дм2

Температура электролита…………………...…70-80С

Продолжительность полирования……………..5-15 мин

При электроэрозионной обработке

При электрохимикомеханической обработке в качестве электролита рекомендуются следующие водные растворы:

1) 3—5% азотнокислого калия (KNО₃ ), 3—5% фтористого натрия (NaF), 0,3% нитрита натрия (NaN0₂);

2) 5% азотнокислого калия (KNO₃ ) и 10% нитрита натрия (NaN0₂ );

3) 10% азотнокислого калия (KNO₃ ) и 5% нитрита натрия (NaN0₂ ) и др.

Нитрит натрия вводится в электролит для предотвращения коррозии оборудования. Электролит подается поливом в центр круга и при вращении круга оттесняется на периферию центробежной силой.

При размерной обработке чаще всего используются электролиты на основе нейтральных солей, таких как NaNO3, Na₂SO4, NaСl, NaClO4, KNO3 и др., так как они более безопасны и менее агрессивны чем растворы кислот и щелочей.

Раствор натрия азотнокислого NaNO3 (15–18%) является универсальным при обработке инструментальных сталей (Х12М Х12Ф, ХВГ, У12А и др.) и обладает хорошей локализующей способностью.

Вопрос 2.

Хром – твердый металл белого цвета с синеватым оттенком (=7,20 г/см³, Тплав=1830°С, равновесный потенциал: – 0,744 В)

Хром является первым металлом, который восстанавливается

электролизом из водных растворов. На воздухе хром обычно находится в

пассивном состоянии, причем пассивная пленка очень устойчива и

самовосстанавливается.

Области применения гальванических хромовых покрытий:

• Защитно-декоративное покрытие. Как правило, слой хрома является верхним в многослойных покрытиях толщиной ~1 мкм. Реже используется черное и цветное декоративное покрытия.

• Защитное покрытие (молочный хром) толщина слоя 10 и более мкм. Он беспористый, относительно эластичный и "мягкий".

• Износостойкое покрытие толщиной 10…300 мкм. Как правило, имеет систему пор, предназначенных для удержания масла.

Хромовые покрытия обладают самой высокой твердостью.

ром может быть осажден как из соединений хрома (III), так и хрома (VI).

Электролиты на основе Cr (III).

Достоинства: низкая токсичность по сравнению с Cr (VI).

Недостатки: низкая стабильность, недостаточный блеск и твердость покрытий, необходимость наличия диафрагмы и др.

Классический электролит (один из первых) имел следующий состав:

Особенности:

Осадки серого цвета;

Необходимо наличие разделительной диафрагмы;

Анод нерастворимый свинцовый;

В анодное пространство заливается смесь Na2PO4 и H2SO4 .

Также разработано множество фирменных составов, содержащих щавелевую, муравьиную, малоновую кислоты, органические добавки. Однако, технологически стабильных электролитов мало.

Стандартный электролит хромирования имеет некоторые недостатки:

• Он очень чувствителен к колебанию температуры, допуская незначительное отклонение (± 2°С) от рабочего режима процесса;

• Необходимо также поддерживать постоянную плотность тока и следить за соотношением между концентрациями хромового ангидрида и серной кислоты, что связано с частой корректировкой электролита.

Эти недостатки устраняют в саморегулирующемся электролите с автоматически регулируемой концентрацией сульфат ионов. Сульфат ионы вводят в электролит в виде труднорастворимого сульфата стронция, взятого в избытке, с тем, чтобы часть его находилась в виде осадка на дне ванны. По мере уменьшения концентрации ионов SO4²ˉ в растворе осадок растворяется, пополняя убыль этих ионов. Концентрация сульфат ионов является постоянной и составляет 2,5 г/л.

Состав электролита (г/л) и режим хромирования:

Хромовый ангидрид - 260-300 г/л

Стронций сернокислый - 5,5-6,5 г/л

Калий кремнефтористоводородный - 18-20 г/л

Выход по току = 17-19

Температура = 55-65°С

Плотность тока = 40-80 А/дм2

Факторы влияющие на внешний вид хромированного покрытия.

Из раствора, содержащего лишь чистую окись хрома, нельзя успешно осаждать хром. Качественный осадок получается только тогда, когда в ванне содержатся еще и свободные кислотные радикалы, которые, действуя как не расходуемые катализаторы, способствуя осаждению хрома на катоде.

Ученые всесторонне изучили вопрос изменения внешнего вида хромовых осадков, образующихся в стандартной ванне (250 г/л CrО3 и 2,5 г/л Н2SO4), в зависимости от плотности тока и температуры ванны.