Пассивация обрабатываемой поверхности

Рис.9

На рис. 9 схематически показана зависимость силы тока от напряжения при постоянной площади обрабатываемой поверхности. На участке АБ с возрастанием напряжения ток увеличивается. Это так называемая активная область. Участок АБ характеризует анодное растворение элементов сплава заготовки г низкой валентностью. Сила тока здесь незначительна и высокой скорости обработки заготовки достичь не удается. Поэтому в процессе ЭХО область активного растворения практически не используют. На участке БВ возрастание напряжения вызывает снижение силы тока. Наступает пассивация обрабатываемой поверхности, т. е. образование на ней оксидной пленки. С увеличением напряжения растет толщина пленки, обладающей большим сопротивлением. При дальнейшем увеличении напряжения сила тока сначала остается неизменной (участок ВГ), а затем вновь начинает расти (участок ГД). Этот участок называют перепассивной областью. Рост силы тока объясняется химическими превращениями в пленке и ее разрушением при повышенных напряжениях. В перепассивной области атомы металла переходят в ионы высшей валентности. Здесь можно получить большую силу тока, а значит и большую скорость растворения заготовки. Этот участок, как правило, и используют для ЭХО. После точки Д может начаться новый спад силы тока, т. е. снова возникает пассивация. При дальнейшем увеличении напряжения возможны электрические пробои межэлектродного промежутка.

Для различных сплавов пассивация наступает при различном напряжении в зависимости от химического состава материала заготовки, состава электролита, его температуры, условий течения жидкости в межэлектродном промежутке, плотности тока. Если обрабатывают нержавеющие стали, то пассивация проявляется весьма слабо и с ростом напряжения сила тока растет вплоть до пробоя промежутка. Такие стали и сплавы называют слабопассивирующимися. Для титановых, волъфрамокобальтовых и других сплавов наблюдается значительная пассивация. С целью улучшения анодного растворения таких сплавов в электролит вводят активирующие ионы брома, йода. Механизм активации объясняют тем, что активирующие ионы проникают к поверхности металла и вытесняют кислород из пленки, устраняя ее пассивирующее действие. Скорость анодного растворения в таких электролитах значительно выше. С другой стороны, высокоактивные электролиты вызывают интенсивное растворение не только обрабатываемого участка, но и всей окружающей его зоны, что снижает точность обработки. Повышение температуры электролита до 315...325 К вызывает рост активности анионов и растворение оксидной пленки. Для устранения пассивации поверхности применяют колебания электродов с ультразвуковой частотой. При воздействии ультразвука прочность пленки снижается, ее легче удалять с поверхности. Ультразвуковые колебания можно подавать на инструмент, деталь или на жидкость в межэлектродном промежутке. Можно механически удалять пленку различными скребками, абразивным инструментом. При этом ускоряется растворение металла с участков, с которых снята пленка, - можно добиться избирательного удаления припуска с заготовки, т. е. повысить точность формообразования.