ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
Аннотация
Анодное поведение конструкционных легированных сталей марок Ст25Х3М3НБЦА и Ст30ХН2МФА в электролитах электрохимического полирования на основе фосфорной и серной кислот с различными добавками исследовано путем снятия потенциодинамических поляризационных кривых на установке с вращающимся дисковым электродом при разных скоростях вращения. Установлено, что транспассивное растворение сталей начинается при потенциале более положительном, чем потенциал выделения кислорода, поэтому оба процесса идут параллельно. Введение в состав электролита органической добавки – триэтаноламина приводит к снижению токов в области транспассивного растворения в 2 раза по сравнению с раствором, в состав которого входит хромовый ангидрид. Исследовано влияние условий обработки на сглаживание микрорельефа поверхности в процессе электрохимического полирования. Установлено, что интенсификация гидродинамического режима способствует некоторому снижению высоты микронеровностей, однако относительное сглаживание микрорельефа остается незначительным. Проведение процесса анодного растворения исследованных сталей при комнатной температуре не обеспечивает достижение эффекта полирования. Это связано с высокой склонностью исследуемых сталей к пассивации вследствие присутствия в их составе легирующих добавок хрома, никеля, молибдена, ванадия. Увеличение температуры раствора до 65-70 °С способствует растворению пассивирующих слоев, что обеспечивает минимальную величину шероховатости Ra = 0,16 мкм при использовании электролита, содержащего хромовый ангидрид, и 0,08 мкм в случае раствора с триэтаноламином. Таким образом, введение в состав электролита органической добавки обеспечивает повышение эффективности сглаживания микрорельефа поверхности и снижение затрат энергии на проведение процесса, т.к. эффект полирования достигается при меньшей плотности тока и температуре. Кроме того, замена хромового ангидрида на триэтаноламин делает технологию обработки поверхности сталей более экологически безопасной.
Для цитирования:
Шибаев Б.А.; Белова В.С.; Балмасов А.В. Влияние условий обработки на показатели процесса электрохимического полирования легированных сталей.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 4-5. С. 64-71
Литература
Smolentsev V.P., Zolotarev V.V., Koptev I.T. Obtaining the required microsurface at electrochemical dimensional and combined treatment. Vestn. Voronezh Gos. Tekh. Univer. 2016. V. 12. N 2. P. 102-107 (in Russian).
Nadaraya Ts.G., Babkina L.A., Shestakov I.Ya. Electrochemical polishing of metals in aqueous solutions of neutral salts with electrode vibration. Krasnoyarsk: Siberian State Aerospace University. Acad. M.F. Reshetnev. 2014. 120 p. (in Russian).
Balmasov A.V. Anodic treatment of tungsten-cobalt alloy in water-organic solutions. Metalloobrabotka. 2010. V. 56. N 2. P. 61-64 (in Russian).
Balmasov A.V., Kozlova N.B., Lilin S.A., Rumyantsev E.M. The anodic behavior of the tungsten-cobalt alloy VK8 in aqueous-organic solutions of sodium nitrate. Zashchita metallov. 2000. V. 36. N 3. P. 262-265 (in Russian).
Ivanova N.P., Sinkevich Y.V., Sheleg V.K., Yankovsky I.N. Mechanism of anodic dissolution of corrosion-resistant and structural carbon steels under conditions of electropulse polishing. Belorus. national. tekhnich. un-t. Nauka i tekhnika. 2013. N 1. P. 24-30 (in Russian).
Grilikhes S.Ya. Electrochemical and Chemical Polishing: Theory and Practice. Influence on the property of metals. L.: Mashinostroyeniye. 1987. 232 p. (in Russian).
Shtan'ko V.M., Karyazin P.P. Electrochemical polishing of metals. M.: Metallurgiya. 1979. 160p. (in Russian).
Chen S.C., Tu G.C., Huang C.A. The electrochemical polishing behavior of porous austenitic stainless steel (AISI 316L) in phosphoric-sulfuric mixed acids. Surface & Coatings Technology. 2005. V. 200. P. 2065–2071. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.06.008.
Yang G., Wang B., Tawfiq K., Wei H., Zhou S., Chen G. Electropolishing of surfaces: theory and applications. Surf. Eng. 2017. V. 33. N 2. P. 149-166. DOI: 10.1080/02670844. 2016.1198452.
Núñez P.J., García-Plaza E., Hernando M., Trujillo R. Characterization of Surface Finish of Electropolished Stainless Steel AISI 316L with Varying Electrolyte Concentrations. Procedia Engineering. 2013. V. 63. P. 771-778. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.08.255.
Amirkhanova N.A., Khamzina A.R. Electrochemical polishing of heat-resistant nickel-chromium alloys ХН45МВТЮБР and ХН50ВМТЮБ. Metalloobrabotka. 2006. N 5-6 (35-36). P. 29-33 (in Russian).
Amirkhanova N.A., Galliev V.E., Khamzina A.R. Increase in the resistance of gas corrosion during electrochemical polishing of alloys ХН45МВТЮБР and ХН50ВМТЮБ. Metalloobrabotka. 2008. N 1(43). P.17-21 (in Russian).
Amirkhanova N.A., Khamzina A.R. Increase in Corrosion Resistance of Ep648 Alloy to High-Temperature Gas Corrosion. Vestn. PNIPU. Aerokosmicheskaya tekhnika. 2014. N 36. P. 38-48 (in Russian).
Dontsov M.G., Nevsky O.I., Balmasov A.V., Kuzmicheva E.V. Electrochemical and chemical polishing of titanium alloys. Metalloobrabotka. 2012. V. 68. N 2. P. 18-22 (in Russian).
Dontsov M.G., Balmasov A.V., Semenova N.V. Chemical and electrochemical polishing of copper - similarities and differences. II. Influence of surface layers. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2008. V. 51. N 12. P. 54-58 (in Russian).
Stavyshenko A.S. The main indicators of the surface quality of parts made of stainless steels after electrochemical polishing. Sb. nauch. tr. NGTU. 2009. N 1(55). P. 51-56 (in Russian).
Lilin S.A., Balmasov A.V., Shmukler M.V., Rumyantsev E.M. Anodic behavior of hafnium in water-alcohol solutions of sodium chloride. Zashchita metallov. 2000. V. 36. N 3. P. 258-261 (in Russian).
Loboda A.A., Mozgov S.A., Saushkin B.P. Electrochemical refinement of aerodynamic profiles of scapular wheels. Izv. MGTU «MAMI». 2013. V. 2. N 2(16). P. 251-257 (in Russian).
Balmasov A.V., Lilin S.A., Koroleva E.V. Electrochemical polishing of silver in water-organic solutions of potassium thiocyanate. Zashchita metallov. 2005. V. 41. N 4. P. 386-389 (in Russian).
Balmasov A.V., Chashina E.N. Anodic behavior of copper in water-amino alcohol solutions of potassium thiocyanate. Izv. Vyssh. Uchebn.Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009. V. 52. N 3. P. 42-45 (in Russian).
