Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 117 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЕГУ им. Бунина | Елец

Составители: 

Рубрика: 

вают коррозию обрабатываемых деталей и оборудования. Особой агрессив-
ностью отличаются Сl
-
-ионы.
Добавление ингибиторов в электролиты для ЭХО значительно умень-
шают коррозию металла. Наиболее эффективными ингибиторами являются
бихромат калия, триэтаноламин, бензойнокислый натрий и др.
Механизм анодного растворения металлов
При электрохимической обработке деталь присоединяется к положи-
тельному полюсу источника тока и является анодом. Другой электрод — ка-
тод выполняет роль инструмента. На детали-аноде происходит процесс ио-
низации металла:
Ме-nē=Ме
n+
.
Процесс окисления молекул воды протекает по схеме:
2Н
2
0-4ē=0
2
+ 4Н
+
.
Переход ионов металла из кристаллической решетки является сложным
многостадийным процессом, при этом не исключена возможность вступле-
ния ионов в химические реакции с компонентами электролита. Так, при
электрохимической обработке железа в нейтральном растворе хлорида воз-
можно образование промежуточных комплексных соединений по следующей
схеме:
Fe + Н
2
0 + Сl
-
→ [FeOH ]
+
Cl + Н
+
+ 2ē;
[FeOH]Сl
-
+ Н
+
→Fe
2+
+ Н
2
0 + Сl-;
[FeOH ]
+
Сl
-
+ ОН
-
→ Fe (ОН)
2
+ Сl
-
;
2 [FeOH ]
+
Сl
-
+ 20Н
-
→ 2Fe0
+ 2Н
2
0 + ē + 2 Cl
-
.
В процессе анодного растворения уже при малом перенапряжении воз-
можно образование на поверхности анода труднорастворимой высокоомной
пленки, которая, несмотря на рост анодного потенциала, приводит к тормо-
жению анодного процесса. Такие явления торможения анодного растворения
называются пассивацией. Анодная поляризационная кривая растворения ме-
талла в нейтральных и кислых растворах имеет вид, представленный на рис.
8. Эта кривая последовательно охватывает почти все возможные варианты
анодного растворения металла в водных растворах. На кривой четыре харак-
терных участка: АВ, где скорость процесса ионизации растет с увеличением
потенциала; ВС, где зависимость между Е и lgi меняет знак на обратный, т.е.
с ростом поляризации анодный ток падает; СД — на этом участке скорость
процесса очень мала и практически не зависит от потенциала; ДГ — ток на-
чинает быстро возрастать, становится возможным образование кислорода
или ионизации металла с образованием ионов высшей степени окисления, и
анод вступает во вторую стадию активного растворения. С пассивационными
явлениями тесно связана проблема обрабатываемости материалов. Пассива-
ция влияет на производительность и точность обработки. Пассивация метал-
лов является следствием адсорбции на их поверхности кислорода и образо-
вания высокоомной труднорастворимой оксидной пленки.
Для некоторых металлов (железо, никель) нарушение пассивного со-
стояния может быть достигнуто введением в электролит так называемых ак-
вают коррозию обрабатываемых деталей и оборудования. Особой агрессив-
ностью отличаются Сl- -ионы.
    Добавление ингибиторов в электролиты для ЭХО значительно умень-
шают коррозию металла. Наиболее эффективными ингибиторами являются
бихромат калия, триэтаноламин, бензойнокислый натрий и др.

                      Механизм анодного растворения металлов
     При электрохимической обработке деталь присоединяется к положи-
тельному полюсу источника тока и является анодом. Другой электрод — ка-
тод выполняет роль инструмента. На детали-аноде происходит процесс ио-
низации металла:
                       Ме-nē=Меn+.
       Процесс окисления молекул воды протекает по схеме:
                       2Н20-4ē=02 + 4Н+.
     Переход ионов металла из кристаллической решетки является сложным
многостадийным процессом, при этом не исключена возможность вступле-
ния ионов в химические реакции с компонентами электролита. Так, при
электрохимической обработке железа в нейтральном растворе хлорида воз-
можно образование промежуточных комплексных соединений по следующей
схеме:
                Fe + Н20 + Сl- → [FeOH ]+ Cl + Н+ + 2ē;
                 [FeOH]Сl- + Н+→Fe2+ + Н20 + Сl-;
                 [FeOH ]+ Сl- + ОН-     → Fe (ОН)2 + Сl-;
                2 [FeOH ]+ Сl- + 20Н- → 2Fe0 + 2Н20 + ē + 2 Cl-.
     В процессе анодного растворения уже при малом перенапряжении воз-
можно образование на поверхности анода труднорастворимой высокоомной
пленки, которая, несмотря на рост анодного потенциала, приводит к тормо-
жению анодного процесса. Такие явления торможения анодного растворения
называются пассивацией. Анодная поляризационная кривая растворения ме-
талла в нейтральных и кислых растворах имеет вид, представленный на рис.
8. Эта кривая последовательно охватывает почти все возможные варианты
анодного растворения металла в водных растворах. На кривой четыре харак-
терных участка: АВ, где скорость процесса ионизации растет с увеличением
потенциала; ВС, где зависимость между Е и lgi меняет знак на обратный, т.е.
с ростом поляризации анодный ток падает; СД — на этом участке скорость
процесса очень мала и практически не зависит от потенциала; ДГ — ток на-
чинает быстро возрастать, становится возможным образование кислорода
или ионизации металла с образованием ионов высшей степени окисления, и
анод вступает во вторую стадию активного растворения. С пассивационными
явлениями тесно связана проблема обрабатываемости материалов. Пассива-
ция влияет на производительность и точность обработки. Пассивация метал-
лов является следствием адсорбции на их поверхности кислорода и образо-
вания высокоомной труднорастворимой оксидной пленки.
     Для некоторых металлов (железо, никель) нарушение пассивного со-
стояния может быть достигнуто введением в электролит так называемых ак-

Страницы