pdf.php@id=6114

тока Da = 35-ьбО а/дм2, температура электролита 70— 80° С.

Необходимое время полирования зависит от состояния исходной поверхности и обычно определяется опытным путем. Продолжительность полирования сталей находится в пределах 6—10 мин, увеличение времени выдержки сверх 10 мин не приводит к улучшению качества поверх­ ности, но часто ухудшает ее.

Катодами служат пластины из рольного свинца.

По мере работы ванны и накопления в растворе серно­ кислого железа рабочий диапазон плотностей тока и температура электролита изменяются. Хорошее качество

в таком порядке. Хромовый ангидрид растворяется в воде, после чего к раствору постепенно при помешивании при­ бавляют фосфорную и серную кислоты. После смешения составных частей электролита раствор кипятят при тем­ пературе 115— 120° С в течение 1—2 ч до достижения удельного веса 1,65 или 1,74 Г1см3 (в зависимости от того, какой электролит приготовляют: для углеродистых или легированных сталей).

Если по условиям производства не представляется возможным нагреть электролит до указанной темпера­ туры, то упаривание ведут при 80—90° С до достижения раствором необходимого удельного веса, после чего про­ рабатывают электролит, пропуская 5 а-ч тока на каж­ дый литр раствора при плотности подведенного к аноду тока 25—40 а/дм2.

В процессе работы увеличивается вязкость и умень­ шается электропроводность электролита, а в результате отклонения от первоначального состава электролита ка­

раза в смену по мере испарения и уменьшения рабочего уровня ванны);

141

б) добавлению ортофосфорной и серной кислот (про­

75 а ■ !л работы электролита воду добавляют до удельного веса раствора 1,74—1,76 Г/см3, свыше 75 а-ч/л — до удельного веса раствора 1,76—1,80 Г/см3. Добавлять воду следует в конце смены, учитывая, что электролит в те­

Наиболее сложным является корректирование со­ держания трехвалентного хрома. Трехвалентный хром образуется в электролите за счет восстановления хромо­ вого ангидрида и обусловливает сравнительно быстрое истощение электролита. Накопление в электролите трех­ валентного хрома свыше 1,5—2% вызывает травление (матовость) полируемых деталей. Признаком накопления трехвалентного хрома является изменение цвета электро-- лита, который становится изумрудно-зеленым.

Для увеличения срока службы электролита трехва­ лентный хром рекомендуется периодически окислять пу­ тем анодной проработки. Для этого в ванну для изоляции катодного пространства погружают пористые керамиче­ ские диафрагмы (можно применять гончарные неглазурованные сосуды). Толщина стенок керамических сосудов 3—4 мм, диаметр пор 3 мк. Сосуды подвешивают на ка­ тодные штанги и заполняют электролитом. Внутрь со­ суда вставляют свинцовые катоды, поверхность которых должна быть примерно в 2 раза меньше поверхности анодов. Материалом для анодов служит свинец.

Режим анодного окисления трехвалентного хрома: плотность тока на аноде 4—5 а!дм2, на катоде 8—10 а/дм2 температура электролита 20—40° С, напряжение на ванне 10—12 в. Ванну для проработки следует включать на 1—2 смены с таким расчетом, чтобы 8—10% начального количества трехвалентного хрома осталось неокисленным и в дальнейшем при электрополировании не снизился выход по току.

142

После окончания процесса окисления электролит про­ гревают в течение 1 ч при температуре 90—100° С или выдерживают при комнатной температуре в течение 8—10 ч.

При выполнении технологического процесса электро­ полирования детали предварительно подвергают обезжи­ риванию органическим растворителем, затем — химиче­ скому обезжириванию в щелочном растворе с последую­ щей промывкой в горячей и холодной проточной воде. После электрополирования детали промывают сначала в непроточной воде, а затем в холодной проточной воде, после чего их завешивают в ванну для гальванического покрытия. В случае, если после электрополирования покрытие не производится, детали рекомендуется под­ вергнуть обработке в щелочном растворе, состоящем из 10%-ного едкого натра, при температуре 70—80° С в те­ чение 10—15 мин. Обработка электрополированных дета­ лей в растворе едкого натра значительно повышает их

Для подвешивания деталей в ванне они закрепляются на специальных приспособлениях. Между приспособле­ нием, деталью и анодной штангой должен быть обеспечен надежный электрический контакт.

Завешивая детали в ванну, следует располагать их так, чтобы они не экранировали друг друга и при этом обеспечивалось беспрепятственное удаление газовых пу­ зырьков со всех участков деталей. Рекомендуется для электрополирования применять ванны с качающимися анодными штангами, благодаря чему облегчается удаление газовых пузырьков.

При электрополировании отношение площади анода (деталей) к площади свинцового катода должно быть в пределах 3 : 10 или 3 : 5. Характерные дефекты при электрополировании стали приведены в табл. 24.

При электрополировании выделяются водород и кисло­ род, которые могут образовать гремучую смесь, взрываю­ щуюся при наличии искр. Во избежание появления искр (короткое замыкание) подвески с изделиями следует сни­ мать со штанг только при выключенном токе. Нужно также периодически удалять пену с поверхности раствора, не допуская скопления газов под пеной. Ванны для

143

Таблица 24

Наиболее часто встречающиеся дефекты поверхности при электрополировании стальных деталей

В свежем электролите

В электролите, проработавшем длительное время

144

электрополирования должны быть снабжены бортовой вентиляцией.

Сернофосфорнохромовые электролиты в процессе дли­ тельной эксплуатации изменяют состав, что является их существенным недостатком, и подлежат замене после того, как через 1 л будет пропущено 75—125 а-ч.

Более устойчивыми являются сернофосфорные элек­ тролиты с уротропином.

145

Высокое качество электрополированной поверхности на деталях из сталей 1X13, 2X13, IX18H9T достигается в электролите следующего состава:

работки 3—5 мин. При работе пена почти не образуется и отсутствует накопление водорода и кислорода. В про­ цессе работы электролит корректируется путем периоди­ ческого добавления серной и фосфорной кислот, при появлении даже самых незначительных признаков расдрдвливания добавляют 1—3 ГЛзХуротропица. Электролит заменяется после тогб^ как через ванну будет пропущено 200—250 а-ч на 1 л раствора.

Для электрополирования нержавеющих сталей может быть рекомендован электролит такого состава: серная кислота 1000 Г/л (уд. вес 1,84 Г/см3) и глицерин 100 Г!л.

При отсутствии глицерина его можно заменить дек­ стрином или крахмалом, взятым в том же количестве и разведенным в минимальном количестве воды.

Режим работы: температура 20—30° С; анодная плот­ ность тока для стали 1Х1879Т 10 а/дм2; для стали 1X13 12—15 а/дм2-, напряжение 6—12 в; время обработки 5— 10 мин. Этот электролит в 4 раза дешевле используемых,

обработки 3—30 мин (в зависимости от состояния исход­ ной поверхности).

Этот электролит применяется без подогрева, поэтому соли, образующиеся при анодном растворении металла, не накапливаются в растворе, а осаждаются на дне ванны,

146

что облегчает регенерацию электролита, которая производится декантацией раствора и добавлением компонентов по данным анализа.

Следует отметить, что при этом методе упрощается конструкция ванны для электрополирования, так как не требуется устройство для подогрева и оказывается доста­ точной футеровка из винипласта.

На рис. 52 дана автоматическая линия с программным управлением для электрохимического полирования сталь­ ных колец, представляющая собой ряд последовательно установленных ванн с автоматическими крышками, обслу­ живаемых двумя автооператорами, движущимися по рель­ совому пути, проложенному над ваннами.

Последовательность обработки деталей в автомате следующая: обезжиривание в органическом растворителе, обезжиривание электрохимическое в щелочном растворе, промывка в горячей и холодной воде, электрохимическое полирование, струйная промывка в холодной и горячей воде, пассивирование в содовом растворе, промывка в холодной и горячей воде, сушка.

Ванны электрохимического обезжиривания, полиро­ вания и пассивирования оборудованы бортовыми отсо­

чески.

Применение автоматической линии позволило увели­ чить программу участка в 3 раза, улучшить условия труда,

полирования меди и ее сплавов наибольшее применение получили электролиты на основе ортофосфорной кислоты. Простейшим электролитом может служить ортофосфорная кислота удельного веса 1,5—1,6 Г/см9 без каких-либо добавок. Предварительно электролит необходимо прора­ ботать с медными анодами при плотности тока 0,5— 1 а/дм9. пропустив через него около 5 а-ч/л до накопления в нем 3—4 Г/л меди (электролит при этом принимает голубовато-синий цвет). Наиболее пригодным является электролит, содержащий 716 П л ортофосфорной кислоты и имеющий удельный вес 1,55 Г/см9. Режим процесса: анодная плотность тока 5—20 а/дмг\ температура электро-

147

Хорошие результаты при электрополировании медных и латунных деталей, а также медных гальванических покрытий (толщиной 15—20 мк) получают в электролите следующего состава (в % вес):

Удельный вес готового электролита 1,60—1,62 Г/см3, Режим полирования: анодная плотность тока Da —

— 30 ч-50 а/дм2; температура электролита 20—40° С, про­ должительность полирования 1—3 мин; соотношение

При приготовлении электролита хромовый ангидрид растворяют в ортофосфорной кислоте и полученный раствор, если его удельный вес ниже 1,6 Г/см3, прогре­ вают при температуре 100° С до достижения требуемого удельного веса.

Свежесоставленный электролит прорабатывают током с медными анодами, пропуская примерно Юа-ч/л электро­ лита. В свежем электролите (до 50 а-ч/л) рекомендуется вести полирование при Da ~ 40 ч-50 а!дмг и температуре раствора 35—40° С. С течением времени плотность тока может быть снижена до 30—40 а/дм2, а температура до 30—40° С.

Всреднем в указанном электролите при температуре 20° С и Da — 40 а/дм2 растворяется за 1 мин слой меди толщиной 2—3 мк,

Впроцессе работы ванны для электрополирования происходит катодное восстановление током шестивалент­ ного хрома до трехвалентного, что обусловливает необ­ ходимость при накоплении трехвалентного хрома свыше 1,5% производить анодное окисление (методика анодного окисления трехвалентного хрома изложена в разделе «Электрополирование стали»).

Электролит корректируется периодическим добавле­ нием воды до получения требуемого удельного веса элек­ тролита.

Электрополирование медного гальванического покры­ тия при нанесении многослойных защитно-декоративных

145

покрытий (по системе никель—медь—никель—хром) весьма целесообразно, так как упрощает технологический про­ цесс, упраздняя механическое полирование и последую­ щее обезжиривание, и сокращает производственный цикл. При этом не потребуется транспортировка деталей из гальванического отделения в полировальное и обратно. Характерные дефекты при электрополировании меди при­ ведены в табл. 25.

Таблица 25

Наиболее часто встречающиеся дефекты поверхности при электрополнровании медных деталей

Электрополирование никеля. Для электрополирования никеля и покрытий никелем нашли применение электро­ литы, главной составной частью которых является сер­ ная кислота.

Для уменьшения съема никеля при электрополирова­ нии в электролит вводят ортофосфорную кислоту, а также некоторые добавки (лимонная кислота, глицерин и др.)* Хорошие результаты при электрополировании никеля получаются при применении электролита состава (в /7л):

150