автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Электроимпульсное полирование деталей из коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

------------- ^ 1 --

? / УДК 62.1.923.7

СИНЬКЕВИЧ Юрий Владимирович

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ПОЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ И УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

05.03.01 - Процессы механической и физико-технической

обработки, станки и инструмент 05.02.08 - Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск 1998

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Г.Я.БЕЛЯЕВ.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

М.Г.КИСЕЛЕВ.;

кандидат технических наук Л.М.АКУЛОВИЧ.

Оппонирующая организация: Производственное объединение

"Минский тракторный завод".

Защита диссертации состоится 23 июня 1998 года в 14°° часов на заседании совета по защите диссертаций Д.02.05.03 Белорусской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г.Минск, пр-т Ф. Скорины, 65, корп. 1, ауд. 202, тел. 232-24-04.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической академии.

Автореферат разослан 22 мая 1998 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций, к.т.н., доцент

В.И,Клевзовнч

©Синькевич Ю.В., 1998

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В общем машин о- и приборостроении на очистку и финишную обработку поверхности затрачивается свыше 10% от общей трудоемкости изготовления изделий. При этом доля ручного труда на выполнение этих операций достигает 70...90%. Это указывает на необходимость обоснованного выбора способов обработки, их усовершенствования, применения новых, интенсифицированных способов и, в особенности, снижения затрат ручного труда. Использование электрохимического полирования для финишной обработки позволяет получать изделия с высокими техническими, технологическими и эксплуатационными показателями. Однако широкое применение электрохимического по«, лирования до настоящего времени сдерживается несовершенством используемых электролитов: низкой полирующей способностью, невысокой работоспособностью, необходимостью обезвреживания- высокотоксичных компонентов. Электроимпульсное полирование (ЭИП) металлов - экологически более безопасный способ высококачественной обработки поверхности изделий. Несмотря на достаточно широкое использование в промышленности, до настоящего времени не проведено систематических научных исследований метода, имеется целый ряд нерешенных проблем. В частности, отсутствуют практические рекомендации по выбору состава электролитов, режимов полирования, недостаточны сведения о влиянии ЭИП на физико-механические и эксплуатационные свойства полированных поверхностей. Поэтому вопрос разработки новых электролитов и технологий, а также теоретических основ процесса ЭИП становится особенно актуальным, имеющим как научное, так и практическое значение.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Часть исследований, приведенных в диссертации, выполнялась в соответствии с Республиканскими внутрйвузовскими госбюджетными темами: ГБ 86-17 "Усовершенствовать гибкие технологические системы; разработать технологические методы изготовления прецизионных и быстроизнашивающихся деталей" и ГБ 91-76 "Интенсификация машиностроительного производства на базе создания новых машин, оборудования, технологий и материалов".

Цель.и задачи исследования. Анализ проведенного литературного обзора позволил сформулировать цель работы: повышение качества поверхности изделий и производительности обработки методом ЭИП.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие основные задачи:

1. Провести физические исследования ЭИП и разработать физико-химическую модель метода, объясняющую механизм съема металла с обрабатываемой поверхности.

2. Исходя из механизма процесса сформулировать общие принципы выбора состава электролита в зависимости от природы обрабатываемого металла.

3. Исследовать физико-химические свойства электрополированноа поверхности из коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей и определить оптимальные режимы полирования.

4. Исследовать технологические параметры и разработать технологию ЭИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей.

5. Разработать оборудование для осуществления ЭИП.

6. Внедрить разработанные технологию, оборудование и электролиты в производство.

Объект н предмет исследования. Объектами исследований в диссертации выбраны коррозионностойкие (нержавеющие) стали аустенитно-го и мартенсигного классов 12Х18Н10Т, 20X13, 40X13 п углеродистые конструкционные стали 10,20,35 й У8А. Предметом ярляется комплекс научных исследований, в результате которых разработана и внедрена в производство технология ЗИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей.

. Гипотеза. В ходе выполнения физических исследований была выдвинута гипотеза о механизме прохождения электрического тока через парогазовую оболочку, отделяющую поверхность обрабатываемого изделия от электролита, согласно которой электрический ток в прианодной области при ЗИП протекает от металлического -анода к электролитному катоду в результате элекфического разряда типа тлеющего, в результате замыканий парогазовой оболочки электролитными мостиками, а также в результате искровых разрядов, возникающих между анодом и частицами шлама (псевдокатодом).

Методология и. методы проведенного исследования. При проведении физических исследований использовались как стандартные, так и специально разработанные методики.

Вольт-амперные характеристики процесса строились с помощью двухкоординатного самопишущего потенциометра ЛКД 4-003 на специально спроектированной экспериментальной установке. Осциллографиче-ские и частотные исследования электрогидродинамического режима выполнялись с помощью запоминающих осциллографов С8-13, С8-17 и элек-тронносчетного частотомера 43-34. Исследования единичного разряда и объемного распределения электрического потенциала в электролитической ячейке проводились по специальной методике на устройстве, защищенном авторским свидетельством СССР.

При проведении технологических исследований также были исполь-------юваны стандартные я специальные методики.

Химический состав Поверхности' образцов- исследовался методом рентгеновском фотоэлектронной спектроскопии на электронном спектрометре ЭС-2401 по методике, разработанной п соответствии с ГОСТ 8.01090. Структура сталей изучалась рентгеновским методом на дифрактометре ДРОН 3.0 при помощи электронного микроскопа В8-350 и оптического микроскопа 'МеорЬо1-21. Микроструктура сталей изучалась методом цветного избирательного химического и электрохимического травления поверхности образцов и избирательного травления составляющих структуры с промежуточной съемкой рентгенограмм на дифрактометре ДРОНЗ.О.

Микротвердость поверхности исследовалась на приборе ПМТ-3 с соблюдением ГОСТ 9150-76 по методике "косого" шлиф», чю позволило увеличить в 30 раз протяженность исследуемой зони образца, повысить точность и снизить трудоемкость измерений. Параметры шероховатости поверхности измерялись на профилографе-профилометре модели 252 в соответствии с ГОСТ 2789-73. Производительность обработки оценивалась по величине удельного съема металла.

Адгезионная прочность износостойких 'ПЫ покрытий определялась на приборе ЬЭЛЫ по методике царапания тонкопленочного покрытия алмазным конусом Роквелла. Пористость иойно-плазменных ИЫ покрытий исследовалась методом индикаторных ласт но ГОСТ 9.302-88.

Научная новнзна и значимость полученных результатов. Разработана физико-химическая модель ЗИП, позволившая объяснить механизм съема металла с обрабатываемой поверхности, теоретически рассчитать толщину парогазовой оболочки и доказать зависимость скорости съема металла от формы обрабатываемой поверхности.

Предложена методика и устройство для измерения толщины парогазовой оболочки, исследования единичного разряда и объемного распределения электрического потенциала в элекгролитической ванне.

Установлена взаимосвязь физико-механических свойств и структуры поверхности от состава электролита я режимов ЗИП, позволившая устранить снижение микротвердости поверхностного слоя И обеспечить равенство скоростей растворения основных структурных составляющих корро-зионностойких сталей по разным кристаллографическим плоскостям.

Установлена зависимость адгезионной прочности и пористости иои-но-плазменных покрытий от метода предварительной подготовки поверхности, позволившая значительно улучшить качество износостойких йонно-плазменных покрытий.

Прастнчсскаи значимость полученных результатов. Полученные в настоящей работе результаты теоретических и экспериментальных исследований, на базе которых разработаны оборудование и технология ЗИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей, в настоящее время внедрены на многих машино- и приборостроительных

предприятиях Республики Беларусь и за ее пределами. Два типа полуавтоматических универсальных установок для ЭИП выпускаются серийно.

Результаты работы, внедренные в производство, позволили повысить качество изделий и производительность труда, ликвидировать ручной труд на отделочных операциях, улучшить экологию и получить значительный экономический эффект. В настоящее время разработанные технология и оборудование ЭИП используются в качестве коммерческого продукта.

Разработанные технические решения защищены авторскими свидетельствами СССР № 1630329,1662123,166572? и 1744437.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Физико-химическая модель ЭИП. Теоретический расчет толщины парогазовой оболочки для случаев ЭИП плоской, выпуклой и вогнутой поверхностей.

2. Методика исследований единичных разрядов в парогазовой оболочке и объемного распределения электрического потенциала в электролитической ванне.

3. Результаты исследований физико-механических свойств, химического состава и структуры поверхности и их зависимость от состава электролита и режимов ЭИП.

4. Результаты исследований геометрических параметров качеству полированной поверхности и их влияние на качество износостойких ион-но-плазменных покрытий.

5. Результаты исследований технологических параметров ЭИП кор-розионностойких и углеродистых конструкционных сталей.

6. Разработанный-технологический процесс ЭИП коррозионнострй-ких и углеродистых конструкционных сталей.

Личный вклад соискателя.. Основные научные и практические результаты диссертационной работы, а также положения, выносимые на защиту, разработаны и получены лично соискателем или при его непосредственном участии.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены я обсуждены на научно-технических конференциях:

-1988 год: "Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин" (г.Волгоград), "Вакуумные покрыТия-88"(г.Минск), "Интенсификация и автоматизация отделочно-зачистной ббработки деталей машйн и приборов" (г.Ростов-на-Дону);

- 1989 год: "Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и ' покрытий, повышающих долговечность деталей машин" (г.Волгрград), "Нестандартное оборудование, оснастка, механизация и прогрессивная технология машиностроительного производства" (г.Владимир), "XXXIII студенческая научно-техническая конференция вузов Белоруссии, Молдавии, Эстонии, Латвии, Литвы" (г.Минск);

-1990 гол: "Повышение эффективности применения электрофизических и электрохимических методов обработки материалов" (г.Ленинград);

---------199Г год: "Упрочнение^ защита поверхностей газотермическим и

вакуумным напылением" (г.Киев);

-1995 год: "Международная 51-я научно-техническая конференция профессоров, преподавателей, научных работников, аспирантов и студентов БГПА" (т .Минск);

- а также на кафедре "Технология машиностроения" БГПА.

Разработка была также представлена на выставках:

- 1986 год: выставка медицинской техники стран - членов СЭВ с участием СФРЮ и Финляндии. Отмечена почетным дипломом;

- 1987 год: выставка достижений народного хозяйства СССР. Оше-чена бронзовой медалью.

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано: 2 статьи в научных журналах, 3 статьи в научных сборниках, 12 тезисов докладов на научно-технических конференциях,-4 авторских свидетельства СССР, 3 информационных листка о научно-техническом достижении, 1 депонированная рукопись и 3 отчета о НИР. Материалы опубликованы на 372 страницах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, оглавления, общей характеристики работы, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Полный объем диссертации включает 163 страницы машинописного текста, в том числе: 63 рисунка, 9 таблиц, 153 библиографических источника, приложения на 20 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении в виде аннотации изложены состояние вопроса, актуальность темы диссертации и определены общие задачи исследований.

В первой главе сделан анализ литературных источников, посвященных традиционным методам финишной обработки сложнопрофильных поверхностей.

Показано, что механические методы финишной обработки применительно к очистке и полированию поверхности, удалению заусенцев и отделке кромок получили наибольшее распространение как в отечественной, так и в мировой практике, а выбор способа механической обработки поверхности деталей зависит от многих факторов, касающихся условий эксплуатации деталей, возможности и типа производства.

Более универсальными способами, с точки зрения области применения, являются химическое и электрохимическое полирование металлов. Рассмотрены основные гипотезы, объясняющие механизм полирования, и показано, что каждая из гипотез объясняет лишь отдельные стороны этого сложного процесса. Большое разнообразие эффектов, возникающих на

в

аноде при повышенных напряжениях электрического тока, предопределило широкий спектр их практического использования. Имеющиеся в литературе сведения относятся в основном к прерывателям электрического тока в сильноточных цепях, к проблеме очистки поверхности от минеральных смазок и окалины, к высокотемпературному нагреву деталей для ковки, штамповки, изготовления проката; термической и химико-термической обработки, а также к получению на поверхности оксидной пленки и сложных композиционных соединений, но недостаточно информации по использованию анодных эффектов для высококачественной финишной обработки поверхности деталей.

Вторая глава посвящена исследованию процесса ЗИП.

На первом этапе определялись электрические параметры процесса, строились и изучались его вольт-амперные характеристики (БАХ), проводились осциллографические и частотные исследования электрического тока, изучалось распределение потенциалов по объему электролитической ванны.

Анализ построенных ВАХ выявил участки с отрицательным динамическим сопротивлением, что позволило сделать вывод о том, что для всех анодных режимов, кроме электролиза, могут быть выполнены условий баланса фаз и амплитуд, необходимые и достаточные для возникновения генерации, вызывающей периодическую нестабильность процесса.

Осциллографические и частотные исследования электрического тока и напряжения выявили наряду с постоянной составляющей наличие высокочастотных колебаний тока в электрической цепи с частотой порядка Ю5 ...Ю6 Гц, амплитуда которых изменяется в достаточно широких пределах,- но частота остается стабильной для конкретных условий эксперимента и изменяется при изменении последних. Увеличение площади образца приводит к снижению частоты высокочастотных колебаний электрического тока, а повышение температуры электролита - к ее росту, в то время как увеличение приложенного к аноду напряжения практически не влияет на ее изменение. Эти факты являются экспериментальным подтверждением гипотезы о прохождении электрического тока через парогазовую оболочку по электролитным мостикам.

. Проведенные исследования распределения электрических потенциалов по объему электролита в ванне показали, что электрический потенциал в любой точке ванны не превышает 2,3 % от общего напряжения, поданного на анод. Таким образом, падение напряжения на парогазовой оболочке составляет до 97,7 % от поданного на анод.

На втором этапе исследований экспериментально определялась толщина парогазовой оболочки. При температуре электролита 15 и 30 °С и напряжении 300 В она имела величину 8... 19 мкм, при увеличении температуры электролита измерения имели большой разброс (от 6 до 57 мкм) из-за температурных флуктуации электролита.

На следующем этапе исследований была теоретически рассчитана толщина парогазовой оболочки для случая ЗИП плоской поверхности. В - этом случае систему "поверхность анода - парогазовая оболочка - поверхность электролита (катод)" можно рассматривать как плоский конденсатор, а толщина парогазовой оболочки (о может быть определена из выражения

где U - падение напряжения на парогазовой оболочке; v - частота колебаний переменной составляющей электрического тока; 8 - относительная диэлектрическая проницаемость; so - электрическая постоянная; р - плотность электролита.

Толщина парогазовой оболочки, рассчитанная по формуле (I) для частот от 0,2 до 1 МГц и напряжений от 150 до 550 В, имеет величину от 3,8 до 16,2 мкм, что хорошо согласуется с экспериментально полученными данными.

Для случая ЗИП криволинейной поверхности толщина парогазовой оболочки ( в области кривизны обрабатываемой поверхности может быть определена из выражения

I = — \

где о - поверхностное патяжение электролита; Ri, Ri - главные радиусы кривизны поверхности электролита на границе парогазовая оболочка -электролит.

При ЗИП кромки изделия выражегте (2) примет вид

(о

—I

(2)

2 * £о2- о • (—— + ——) Ri

R2

1 -

е • ео • U2

л

I =

(3)

2 • ео2-

1 +

е • во •и2 • И

о

где Я - главный радиус кривизны поверхности электролита на границе парогазовая оболочка - электролит в области кривизны обрабатываемой поверхности.

В случае полирования лаза выражение (2) примет вид

¿о .

< - — • (4)

2-£оа ^ 1 - -

е • ео • и2 • я

При ЭИЦ конической поверхности в области вершины конуса выражение (2) примет вид

(о

I- . ■ ' (5)

4 • £о2, а

1 + -'

Е • ео - и2' К

Анализ формул (3), (4) и (5) показывает, что при ЭИП выпуклых криволинейных поверхностей толщина парогазовой оболочки над криволинейной поверхностью меньше, чем над плоской. Этим объясняется интенсивный съем заусенцев, притупление острых кромок и невозможность заточки изделий типа-игл. ЭИП вогнутых криволинейных поверхностей сопрововдается увеличением толщины парогазовой оболочки в области кривизны по сравнению с плоским участком анода, что приводит к снижению производительности обработки криволинейного участка поверхности по сравнению с плоским.

На основе полученных результатов экспериментальных и теорегиче-! ских исследований была разработана электрогидродинамическая модель

ЭИП, согласно которой электрический ток в гтрианодной области протекает от металлического анода к электролитному катоду в результате —Электрического разряда типа тлеющего, в результате замыканий парогазовой оболочки электролитным» мостиками, а также в результате искровых разрядов между анодом и частицами шлама, находящимися в электролите в непосредственной близости от анода. Химическое взаимодействие металла анода с электролитом происходит по следующим схемам:

Меп+ + ОН" МеОН(|И)+ ;

Меп+ + НОН ~> МеОН ("-1)+ + Н + ;

Ме п+ + О г' ~> МеО(п"2>+.

Третья глава посвящена комплексным исследованиям влияния ЭИП на химический состав, структуру и физико-механические свойства обработанной поверхности.

Первый этап исследований посвящен выбору составов электролитов для ЭИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей. Предложены общие принципы подбора электролитов для ЭИП различных металлов:

- универсальность полирующего действия к различным структурным составляющим;

- высокая электропроводность и низкая вязкость раствора;

- высокая стойкость при повышенных температурах;

- стабильность свойств после прохождения большого количества электричества;

- возможность использования в широком диапазоне режимов обработки;

- отсутствие токсического воздействия электролита и продуктов его разложения на людей;

- невысокая коррозионная активность по отношению к оборудованию и обрабатываемым деталям;

- электролиты должны быть доступны и дешевы.

Критериями правильности выбора состава.и концентрации электролита, с одной стороны, служили: снижение исходной шероховатости, увеличение отражательной способности и отсутствие различных пленок на обработанной поверхности, с другой стороны* концентрация электролита должна быть достаточной для протекания процесса ЭИП в электрогидродинамическом режиме.

Как показали исследования, для полирования коррозионностойких сталей пригоден электролит - 2...6 % - ный водный раствор сернокислого аммония, для полирования углеродистых конструкционных сталей - 1...4

1(1

% - ный водный раствор хлористого аммония. В этом случае полирование происходит в активно-пассивной области состояния поверхности сталей.

Для повышения качества и регулирования производительности обработки коррозионностойких сталей предложены добавки в электролит: лимонная кислота и азотнокислый аммоний. Лимонная кислота, являясь органическим комплексообразователем, способе! вует переводу окислов металлов с поверхности анода в электролит в виде растворимых комплексных соединений, предотвращая пассивацию поверхности, повышая качество полирования (относительное сглаживание поверхности возрастает на 8...10 %) и производительность в 2,5...5,6 раза. Азотнокислый аммоний, обладая резко выраженными окислительными свойствами, снижает производительность обработки на 1.5...45 %, что необходимо в случае полирования прецизионных деталей. Электролит с добавкой лимонной кислоты защищен авторским свидетельством СССР.

Электрохимические , способы- обработки изменяют физико-химическое состояние поверхности, в частности, снижают ее твердость. Исследование распределения микротвердостй сталей по глубине показало, что после ЭИП закаленных образцов из сталей 40X13 и У8А, а также из отожженной стали 40X13 микротвердость поверхностного слоя не отличается от микротвердости основною металла. При ЭИП образцов из нормализованной стали У8А наблюдается снижение микротвердости поверхностного слоя на 150...300 МПа на глубину до 15 мкм. Более плавное, на 50...230 МПа на глубину до 30 мкм, уменьшение микротвердости установлено у отожженной стали У8А. Наибольшее снижение микротвердости поверхностного слоя обнаружено на образцах из отожженной стали 20, у которой микротвердость снизилась на 100...500 МПа на глубину до 25 мкм. Исследования показали, что снижение микротвердости поверхностного слоя присуще только углеродистым конструкционным сталям, причем только в случаях, когда дбразцы были отожжены или нормализованы. Таким образом, при ЭИП углеродистых сталей важное значение имеет микроструктура и степень связи углерода в стали.

На следующем этапе исследовался химический состав поверхности коррозионностойких сталей после ЭИП методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, который позволил определить наличие элементов

И соединений на исследуемой поверхности на глубине до 7...25 А в количестве большем 0,01 ат.%. Исследования выполнены для стали 12Х18Н10Т из аустенитного и стали 20X13 из мартенсигного классов. Изучено влияние добавки в электролит (лимонной кислоты) и напряжения полирования (в диапазоне 250...450 В) на химический состав поверхности. Установлено, что на поверхности образцов после ЭИП в наибольшем количестве находятся окислы металлов, фториды железа и нитриды хрома. Анализ экспериментальных данных показал, что введение в электролит добавки способствует более равномерному растворению отдельных составляющих стали 20X13, причем напряжение полирования, при котором наблюдается наи-

меньшая неравномерность растворения, составляет 300 В для электролита как с добавкой лимонной кислоты, так и без нее. При ЗИП стали 12X1841 ОТ "введение в электролит добавки выравнивает скорости растворения отдельных структурных составляющих.

Подученные данные позволяют также судить о степени науглероживания приповерхностного слоя коррозионностойких (нержавеющих) сталей аустеиитного и мартенситного классов. Для аустенитной стали 12Х18Н10Т ЗИП в электролите, содержащем только сернокислый аммоний, приводит к науглероживанию приповерхностных слоев. Причем повышение напряжения полирования интенсифицирует процесс науглероживания. Введение 8 электролит лимонной кислоты практически полностью устраняет науглероживание поверхности. Науглероживание поверхностных слоев мартен-снтнон стали 20X13 также характерно при ЗИП в сернокнслоаммоннйпом электролите. Повышение напряжения, до 450 В способствует значительному науглероживанию поверхности. Введение в состав электролита лимонной кислоты изменило степень науглероживания, причем максимальное науглероживание в этом случае наблюдается при напряжении 250 В. Повышение напряжения до 450 В устраняет науглероживание стали 20X13.

Исследовалось влияние ЗИП на структуру поверхности сталей 20X13 и 12Х18Н10Т рентгеновским методом на рентгеновском дифрактометре ДРОН 3,0 в Си -Ка и Со -Ка излучении с монохроматором.

Анализ полученных рентгенограмм показал, что ЗИП стали 20X13 прн напряжении 250 В в сернокислоаммонийном электролите приводит к растворению преимущественно ферритной составляющей стали, мартен-ситнач фаза растворяется слабее. При 300 В происходит более значительное растворение феррита, мартенситные линии на рентгенограмме также несколько возрастают. При 450 В растворяются феррит и мартенсит, но феррит более интенсивно. При разных режимах ЗИП растворение феррита неравномерно по разным кристаллографическим плоскостям. Введение в электролит лимонной кислоты позволило выровнять скорости растворения феррита и мартенсита по разным кристаллографическим плоскостям.

При исследовании поверхности стали 20X13 после ЗИП оптическим методом на ней обнаружены мелкие белые зерна, равномерно расположенные в лунках на поверхности. Фазовый состав зерен исследовался методом избирательного травления структурных составляющих стали с промежуточной съемкой рентгенограмм. Установлено, что мелкие белые зерна, расположенные внутри зерен феррита и мартенсита - цементит Ре3С, а крупные зерна правильной формы - карбид хрома Сг23Сб. ЗИП при напряжении 450 В приводит к питтинговой коррозии стали 20X13. Центрами растворения является цементит, вокруг которого интенсивно растворяется феррит.

Анализ рентгенограмм, полученных для стали 12Х18Н10Т, показал, что ЗИП при напряжении 250 В сопровождается преимущественным рас-гворением феррита, аустенит растворяется слабее. При 450 В растворение

а

зерен аустенита происходит более интенсивно, причем по разным кристаллографическим плоскостям с разной скоростью. Введение в состав электролита лимонной кислоты выравнивает скорости растворения аустенита по разным кристаллографическим плоскостям, причем скорости растворения структурных составляющих в данном случае выше.

В четвертой главе приведены технологические исследования ЗИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей, а также результаты внедрения технологии и оборудования в промышленности.

Технологические режимы ЗИП оказывают существенное влияние не ' только на качество полирования, производительность, но и на экономичность обработки. При выборе оптимальных режимов важно обеспечить ЗИП при минимальном потреблении электроэнергии.

Исследования показали, что наибольшее влияние на энергопотребление оказывает температура электролита. Повышение температуры электролита с 50 до 90 "С снижает энергопотребление для сернокнслоаммо-нийного электролита в 2,7...4,1 раза, для хлористоаммонийного - в 3,2. .4,5 раза. В среднем снижение энергопотребления при повышении температуры электролита на каждые 10 °С в исследованном диапазоне температур составляет 25... 37 %.

Повышение напряжения с 230 до 350 В увеличивает энергопотребление для сернокислоаммонийного электролита на 40...75 %, для хлористоаммонийного - на 10...38 %. В среднем повышение энергозатрат при увеличении напряжения полирования на каждые 10 В в указанном диапазоне напряжений составляет 5... 15 % (рис. 1).

На экономичность обработки в целом существенное влияние оказывает производительность полирования. В свою очередь на производительность влияют режимы обработки: Температура, концентрация электролита и напряжение полирования. Было установлено, что на производительность ЗИП наибольшее влияние оказывает температура элекгролита. Как показали эксперимента, зависимость снижения сьема металла от повышения температуры электролита имеет нелинейный характер. В среднем уменьшение съема металла при увеличении температуры хлористоаммонийного элекгролита на каждые 10 °С составляет от 3,8 % для диапазона температур 40...50 °С до 63 % для диапазона 80...90 °С, причем величина удельного съема у углеродистых конструкционных сталей практически не зависит от марки стали и вида предварительной термообработки.

Зависимость съема металла от напряжения обработки носит линейный характер. Для хлористоаммонийного электролита увеличение напряжения на каждые 30 В приводит к снижению съема металла в среднем на 1... 1,5 т.е. влияние напряжения на съем металла в данном случае крайне незначительно. В. случае ЗИП коррозионностойкой стали снижение съема металла при повышении напряжения на каждые 30 В составляет 7...8,6 %. При этом скорость съема равна 2,75...4 мкм/мин на сторону для 5 % -ного водного раствора сернокислого аммония.

8 МО

а 320

— «4

смж . 160 I <30

* юо

70

1-50°С

3-?0°С

4-80°О

5-90°С

¿30 270 310 В 350

и-—

230 270 310 В 350 V —

Рио.1.Зависимость удельной мощности от напряжения и температуры электролита ( а - 4 % (Щ^О,, ; б-2 % NN„€1 )

а- 1Л

сменим

\« Лй

и

У.О

✓

/ /

/ N

6" И

пг си1-мин

6 с1

/0 ■ % м

Рис.2.Зависимость съема металла от концентрации электролита при 310 В и 1 "70°С ( а - (Л/Н^ЭД, ; в - ЫН^СС )

а г, г «

мкм Н«и

1,3 ■ ^

1» 1..

« ю • 0.4

0,6 0

'—?—

> <*

-

6 -е—

мич 20

4 г, в

мкм

<,6

> «с

с

сс 0,«

О,1«

16 икм

V

К

V

-

,г 3

■ — - ---

5 мин го

Рис.3.Изменение параметров шероховатости Яа (I); Яр (2) и (3) при ЗИП сталей 1Ш8Н10Т (а) и 10 (б)

о

Эксперименты показали, что зависимости съема металла от концентрации электролитов имеют линейный характер. В исследованных диапазонах концентраций, обеспечивающих качественное полирование, увеличение концентрации на 1 мас.% , приводит к увеличению съема на 5,5...5,9 % для ссрнокислоаммонийного и на 7,7... 13,3 % для хлористоам-монийного электролитов (рис. 2).

Увеличение глубины погружения изделия в ванну нз каждые 100 мм повышает съем металла на 4...9 %. На основании полученпых результатов исследований были разработаны и защищены авторским свидетельством СССР способ и устройство, повышающие на 17...26 % точность обработки длинномерных изделий.

Исследовалось влияние ЭИП на геометрические характеристики качества поверхности (Ra, Rp, Rv, Rmax и tp) образцов из коррозиониостойкнх и углеродистых конструкционных сталей, имевших различную исходную шеро ховатость поверхности (рис. 3).

Анализ профилограмм и измерение параметров шероховатости Ra, Rp и Rv показали, что в результате ЭИП происходит как общее снижение высоты микронсровностеи, так и сглаживание рельефа поверхности вследствие округленна вершин микронеровностей и уменьшения числа выступов. Установлено, что в первые 3...5 мин полирования происходит интенсивное сглаживание выступов микронеровностей, что объясняется физикой процессов, Протекающих на полируемой поверхности. Наибольшая скорость сглаживания наблюдается в первую минуту обработки и равна 0,24 и 0,81 мкм/мин в случае ЭИП стали 10, имевшей исходную шероховатость поверхности Ra=0,41 и 1,44 мкм соответственно. После 3 мин полирования скорость сглаживания микронеровностей составила соответственно 0,1 и 0,36 мкм/мин, при этом шероховатость поверхностей снизилась соответственно до Ra=0,09 и 0,35 мкм. После 5...7 мин обработки скорость сглаживания резко снижается^ что свидетельствует о наступившей равномерности съема металла с поверхности. Близкие значения скорости съема к вышеприведенным получены и для коррозионно-стойких сталей. Анализ полученных данных позволяет выделить три характерные зоны: зону интенсивного сглаживания (0.5...1 мин), переходную зону (1 ...5 мин) и зону постоянной шероховатости (5...20 мин) и рекомендовать полировать изделия из коррозионностойких сталей в течение 4...9 мин, из углеродистых конструкционных сталей - в течение 3...6 мин. Шероховатость поверхности после ЭЙП в этом случае составит Ra=0,06... 0,16 мкм. Минимальная шероховатость поверхности достигается при полировании сталей с мелким зерном и минимальным содержанием неметаллических включений и составляет Ra=0,02...0,03 мкм.

Анализ изменения относительной опорной длины профиля tp поверхности в процессе ЭИП показал, что ЭИП по сравнению со шлифовали-

ем увеличивает Гр, что благоприятно сказывается на эксплуатационных свойствах поверхности.

Исследовалась возможность применения-ЗИП в качестве метода предварительной подготовки поверхности перед нанесением нонно-плазмснных покрытий 'ПН. 0 результате исследований установлено, что с уменьшением шероховатости подложки в процессе ЗИП с Ка-0,7...0,9 мкы до Яа=0,08...0,15 мкм адгезионная прочность покрытия 'ПЫ возрастает с 380 до 490 МПа. При дальнейшем снижении шероховатости подложки она возрастает незначительно. Исследовалось также влияние ЭИП на качество очистки поверхности изделии непосредственно в вакуумной камере путем ионной бомбардировки поверхности. Адгезионная прочность покрытий на электрополнрованных подложках сравнивалась с аналогичной величиной для механически полированных: Установлено, что ашезиошш прочность "ПЫ покрытий на электрополированных подложках выше на 25...30 МП;« по сравнению с механически полированными. Пористость Т)Ы покрытий на электрополированных в течение 4...5 мин подложках стабилизируется на уровне 2,8...4,0 см"2, что в 9... 10 раз ниже по сравнению со шлифованными подложками. На основании полученных результатов был разработан и защищен авторским свидетельством СССР способ подготовки металлических поверхностей перед нанесением ионно-плаэменных покрытий.

Изучалось влияние ЭЙП на электромагнитные потери в магнитопро-водах трансформаторов и качество изготовления высокоточных деталей приборов, в частности, деталей типа "ползун" фотоаппаратов.

Выполненные исследования показали, что ЭИП в течение 1,5. .2 мин поверхности реза витых ленточных магннтопроводов трансформаторов мощностью 0,1 кВА снижает удельные потери на перемагничивание на 25...30 %. ЭИП высокоточных деталей типа "ползун" обеспечивает высокое качество обработки за 10... 15 с. При этом полностью удаляются заусенцы, образующиеся в результате вырубки деталей, радиус закругления кромок как сырых, так н закаленных деталей равен 10...20 мкм, шероховатость рабочей поверхности снижается с Ка=0,45..,0,55 мкм до Ка==0,3...0,4 мкм, а увеличение контролируемых размеров не превышает 0,005 мм. Введение операции ЭИП позволило полностью устранить ручное калибрование ответственных поверхностей.

С учетом полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований были спроектированы, изготовлены и внедрены в производство установки ЭИП: УЭИП-70, 2Б5014.208.00, ЭИЦ-1, ЭПОЛ-5Н и автоматические линии ЭИП-1АЛ и ЭИП-2АЛ, обеспечивающие производительность обработки до 2,7 м2/ч. Оборудование и технология ЭИП внедрены на многих предприятиях Республики Беларусь и за ее пределами, что позволило повысить качество изделий и производительность обработки в ряде случаев в 15...25 раз, ликвидировать ручной труд на отделочных операциях, улучшить экологию и получить значительный экономический эффект. Годовой экономический эффект от внедрения оборудования и тех-

нологии ЭИП только на трех предприятиях в 1989... 1991 гг. составил 68911 рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Разработана физико-химическая модель ЭИП, которая дает возможность объяснить периодически возникающую нестабильность анодных режимов (ЭИП, коммутационного, нагрева электролитной плазмой и элек-тролитноразрядиого) и механизм прохождения электрического тока через парогазовую оболочку. Теоретически рассчитана толщина парогазовой оболочки и доказана зависимость съема металла от формы обрабатываемой поверхности /4,5,13,21,22,28/.

2. На основании сформулированных принципов подбора электролитов для ЭИП различных металлов, обеспечивающих качество и производительность обработки, выбраны электролиты, содержащие соли аммония: для полирования коррозионностойких сталей - 2...6 %-ный водный раствор сернокислого аммония, углеродистых конструкционных сталей -1...4 %-ный водный раствор хлористого аммония.

Исследовано влияние добавок в электролит на производительность и качество обработки поверхности. Установлено, что введение в электролит в качестве добавки лимонной кислоты при напряжении полирования 250...300 В увеличивает съем металла с поверхности в 2,5...5,6 раза и выравнивает скорости растворения основных структурных составляющих коррозионностойких нержавеющих сталей (феррита, аустенита и мартенсита) по разным кристаллографическим плоскостям, повышая относительное сглаживание поверхности до 90...94 %. Добавка в электролит азотнокислого аммония снижает съем металла на 15...45 %, что расширяет технологические возможности ЭИП при обработке прецизионных деталей /6,20,26,27,28/.

3. Исследовано влияние основных технологических параметров ЭИП коррозионностойких и углеродистых конструкционных сталей (концентрации солей, температуры электролита, продолжительности и напряжения полирования) на производительность, экономичность, качество и точность обработки, что позволило оптимизировать процесс ЭИП и повысить точность обработки длинномерных изделий на 17...26 %. Установлено, что повышение температуры электролита с 50 до 90 °С и уменьшение напряжений с 350 до 230 В снижают энергопотребление соответственно в 4,1...4,5 раза и на 38...75 %, а съем металла - в 3...3.4 раза и на 4,5...25,8 %; шероховатость поверхности за 6...9 мин полирования уменьшается с К»=0,5... 1,3 мкм до 1и=0,06...0,16 мкм/1,2,12,14,18Д6,27,28/.

4. Установлено, что адгезионная прочность ионно-плазменных ТО>1 покрытий увеличивается на 29 % и в 9... 10 раз снижается пористость при

уменьшении шероховатости поверхности в процессе ЗИП с 1\а=0,70...0,90

------мкм до 114=0,08...0,15 мкм. Адгезионная прочность ТМ покрытий на алек-

трополированной поверхности выше на 5,1...6,1 % по сравнению с механически полированной /1,7,8,11,16,19/.

5. Разработаны и внедрены в производство на многих предприятиях Республики Беларусь и за ее пределами оборудование и технология ЗИП, что повысило производительность труда в ряде случаев в 15...25 раз и качество изделий, ликвидировало ручной труд на отделочных операциях и улучшило экологию. Годовой экономический эффект от внедрения оборудования и технологии ЗИП только на трех предприятиях в 1989... 1991 г г. составил 68911 рублей /3,10,15,24,25,26/.

Оеноансе содержание диссертации изложено а следующих работах:

1. Головкина Е.Я., Сннькевич Ю.Б., Иващенко С.А., Фролов И.С. Исследование параметров шероховатости поверхности стальных деталей после эдектроимпульсного полирования и нанесения тонкопленочных покрытий // Известия вузов СССР. Сер. машиностроение.- 1989,- *Ь6,- С. 134137.

2. Сннькевич Ю.В., Головкина Е.Я. Повышение качества изделий методом эдектроимпульсного полирования // Вопросы оборонной техники.

Сер. 2. Технология, оборудование механообрабатывающего и сборочного производства,- М.: ЦНИИ информации, 1989,- Вып. 3 (210).- С.36-40.

3. Головкина ЕЯ., Терехов С.Н., Синькевнч Ю.В., Авсеевич О.И. Метод электроимпульсного полирования металлов // Машиностроение,-Мн., 1988.- Вып.13.- С.40-43.

4. Авсеевич О.И., Сннькевич Ю.В., Головкина Е.Я., Терехов С.Н, Романчук С.И. Расчет толщины парогазовой оболочки при электроимпульсном полировании металлов//Машиностроение.- Мн., 1989,- Вып.14,-С.68-71,

5. Головкина Е.Я., Сннькевич'Ю,В., Романчук С И. Устройство для исследования парогазовой оболочки при электроимпульсном полировании //Машиностроение.-Мн., 1990,-Вып.15,-С.60-^53.

6. Сннькевич Ю.В., Головкина Е.Я., Терехов С.Н. Влияние электролитной анодной обработки ьа удельный съем и микротвердость поверхности сталей // Интенсификация и автоматизация отделочно-зачистной обработки деталей машин и приборов: Тез. докл.- Ростов и/Д, 1988.- С,65-67.

7. Иващенко С.А., Сннькевич Ю.В., Фролоа И.С. Обеспечение качества износостойких ионно-вакуумных покрытий на этапе подготовки поверхности упрочняемых изделий // Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин: Тез. докл.- Волгоград, 1988.- С.104-105.

8. Иващенко С.А., Синькевич Ю.В., Фролов И.С., Головкина Е.Я. Влияние электрохимического полирования на геометрические характеры-

стики качества нонно-вакуумных покрытий II Вакуумные покрытия-88: Тез. докл.- Мн., 1988,- С.83-84.

9. Синькевич Ю.В., Головкина Е.Я., Романчук С.И. Совершенствование технологии изготовления медицинского инструмента из нержавеющей хромистой стали // Прогрессивные методы получения хснструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин: Тез. докл.г Волгоград, 1989-C.J06-107.

10. Синькевич Ю.В., Головкина Е.Я. Технология и оборудование электроимпульсного полирования металлов // Нестандартное оборудование, оснастка, механизация и прогрессивная технология машиностроительного производства: Тез. докл.- Владимир, 1989.-С.50-51.

11. Голобурда A.A., Синькевич Ю.В., Фролов И.С. Исследование характеристик качества ионно-вакуумных покрытий // 33-я межреспубликанская студенческая научно-техническая конференция Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Молдавской ССР: Тез. докл.- Мн., 1989,- Ч.З.-С. 109. .

12. Лукашевич С В., Синькевич Ю.В., Романчук С.И. Влияние электроимпульсной обработки поверхностей разреза витых ленточных магни-топроводов на их магнитные свойства // 33-я межреспубликанская студенческая научно-техническая конференция вузов Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Молдавской ССР: Тез. докл.- Мн., 1989,- Ч.З.- С.110.

13. Аксепович О.Д., Синькевич Ю.В., Романчук С.И. Методика и устройство для исследования парогазовой оболочки // 33-я межреспубликанская студенческая научно-техническая конференция вузов Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Молдавской ССР: Тез. докл.- Мн., 1989,- Ч.З.-С.Ш.

14. Лапицкая Е.А., Синькевич Ю.В., Романчук С.И. Удаление заусенцев в точных пазах элсктроимпульсной обработкой II 33-я межреспубликанская студенческая научно-техническая конференция вузов Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Молдавской ССР: Тез. докл.- Мн., 1989,- Ч.З.-С.Ш.

15. Синькевич Ю.В., Симанович Л.П. Автоматическая линия ЭИП-1АЛ И Повышение эффективности применения электрофизических и электрохимических методов обработки материалов: Материалы научно-техн. семинара.-Ленинград, 1990,-С.70-72.

16. Синькевич Ю.В., Фролов И.С., Симанович Л.П. Использование электроимпульсного полирования для повышений качества ионно-плазменных покрытий Н Упрочнение и зашита поверхностей газотермическим н вакуумным напылением: Материалы 3- й международной научно-технической конференции.- Киев, 1991.- С.111-115.

17. Синькевич Ю.В., Скуратович Л.Г. Электроимпульсное полирование стали ШХ-15 // Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в БГПА: Материалы международной 51- й научно-технической конференции профессоров, преподавателей, на-

учных работников, аспирантов и студентов БГПА, посвященной 75-летию БГПА.-Мн., 1995.-С.115-116.

--------------------18. А с. 1630329 СССР, МКИ 3 С25ГД)0, 7/00. Способ электрохимического полирования и устройство для его осуществления / Ю.В.Синькевич, Е.Я.Головкина, О И.Авсеевич, С.И.Романчук.

19. А с. 1662123 СССР, МКИ 3 С23С14/00. Способ нодгоювки металлических поверхносгей перед нанесением ионно-вакуумных покрытии / Ю.В.Синькевич, И.С.Фролов, С.А.Ивашенко, С.И.Романчук, П.Я.Головки на.

20. А с. 1665727 СССР, МКИ 3 С25РЗ/00. Раствор для полирования металлических изделий / С.И Романчук, Ю.В.Синькевич, Е.Я.Головкина.

21. Д.с. 1744437 СССР, МКИ 3 С01В7/06. Устройство для измерения толщины парогазовой оболочки / Ю.В.Синькевич, С И.Романчук, Е.Я.Головкина, О.Д.Аксеновнч.- Опубл. 30.06.92, Бюл. №24 // Открытия. Изобретения,- 1992,- №24,- С.87.

22. Авсеевич О.И., Синькевнч Ю.В., Головкина Е.Я., Романчук С.И. Электрогидродннамическая модель лрианодной зоны при элекгроим-пульсном полировании металлов,- М., 1988 - 14 е.- Деп. в ВИНИТИ, №11 (205).

23. Чачин В.Н., Головкина Е.Я., Терехов С.Н., Синькевич Ю.В., Авсеевич О.И. Метод электроимпульсного полирования сталей и цветных металлов: Информационный листок о научно-техническом достижении №87150 -Мн.: БелНИИПТИ Госплана БССР, 1987 -4с.

24. Малов Е.К., Синькевнч Ю.В., Гольннев Б.А., Кайдалов В.П., Тарасов Н.Ю., Головкина Е Я. Установка электроимпульсного полирования: Информационный листок о научно-техническом достижении №89-208,-Мн.: БелНИИНТИ Госплана БССР, 1989,-4с.

25. Кацнельсон В.М., Краснихин В Н., Василевский В.Е., Судницын Б.П., Синькевич Ю.В., Ткачев С.С., Романчук С.И., Головкина Е Я. Автоматическая линия ЭИП-1АЛ: Информационный листок о научно-техническом достижении №89-244.- Мн.: БелНИИНТИ Госплана БССР, 1989,-4с.

26. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса формообразования сопрягаемых деталей технологической оснастки с за-зорок: в сопряжении меньше 0,07 мм на сторону: Отчет о НИР (заключит ) / Бел. политехи, институт; Рук. Е.Я.Головкина; № ГР 01.86.0088797.- Мн., 1989,- 136с.

27. Проведение экспериментальных работ по применению метода электроимпульсного полирования деталей сложных форм из стали и цветных металлов: Отчет о НИР (заключит.) / Бел. политехи, институт; Рук. С.Н.Терехов; №ГР 01.89.0033653,-Мн., 1989,-85с.

28. Усовершенствовать гибкие технологические системы; разработать технологические методы изготовления прецизионных и упрочнения

бысроизнашивающихся деталей (ГБ 86-17): Отчет о НЙР (заключит.) / Бел. политехи, институт; Рук. Чачии В.Н; № ГР 02.91.0031366,- Ми., 1991.-167с.

С

РЕЗЮМЕ СИНЬКЕВИЧ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ПОЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ И УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Ключевые слова: технологический процесс, полирование, электролит, элекргрогидродинамический режим, энергопотребление, производительность, парогазовая оболочка, разряд, качество, шероховатость поверхности, точность обработки, покрытое, пористость, адгезионная прочность, оборудование.

Объектами исследований в диссертационной работе выбраны кор-розионностойкие (нержавеющие) стали аустенитного, мартенситного классов и углеродистые конструкционные стали. Целью работы было повышение качества поверхности изделий и производительности обработки методом электроимпульсного полирования.

Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований электрогидродинамического режима анодной обработки в электролите и физико-химическая модель электроимпульсного полирования металлов. Разработаны электролиты и проведены комплексные исследования физико-механических и эксплуатационных свойств полированных поверхностей. Разработаны и защищены авторскими свидетельствами СССР устройства и способы, повышающие качество, точность и производительность обработки. '

На основании проведенных исследований разработаны оборудование и технология электроимпульсного полирования коррозионностой-ких и углеродистых конструкционных сталей. Результаты работы используются на многих предприятиях различных отраслей промышленности в Республике Беларусь и за ее пределами.

РЭЗЮМЕ

СШЬКЕШЧ ЮРЫЙ УЛАД31М1РЛВ1Ч

ЭЛЕКТРА1МПУЛБСНАЕ ПАЛ 1РАВ АННЕ ДЭГАЛЯУ 3 КАРА31ЙНАСТОЙК1Х I ВУГЛЯГОД31СТЫХ КАНСТРУКЦЫЙНЫХ СТА ЛЯ У

Ключавмя словы: тэхналапчны прадэс, пашраваннс, электралп, электраг1драдынам1чны рэжым, энергаспажыванне, прадукцыйнасць, парагазавая абалонка, разрад, якасць, шурпатасць паверхш, дакладнасць апрацоую, пакрыццё, порыстасць, адгезШндя моцнасць, абсгаляванне.

Аб'ектам! даследаванняу у дысертацыйнай рабоце выбраны каразШнастойюя (нержавеючыя) стал1 аустэштнага, мартэнытнага класау 1 вугляродзютыя канструкцыйныя стати. Мэтай работы было павышэнне якает' паверхш вырабау 1 прадукцыйнасш апрацоую метадам электра^мпульснага пашравання.

Прыводэяцца выти тэарэтычных I экспериментальных даследаванняу элешраг1драдынам1чнага рэжыму аноднай апраноум у электралще I ф)зжа-х1м1чная мадэль электра1мпульснага пал!равання метапау. Распра-цаваны электрагнты 1 праведзены комплексны* даследаванш ф^зжа-мехашчных 1 эксплуатацыйных уласшвасцяу пашраваных паверхняу. Распрацаваны 1 абаронены аутарсмм| пасведчаншап СССР устройства 1 спосабы, павышаючыя якасць, дакладнасць-1 лрадукцыйнасць апрацоук1.

На над ставе праведзе!шх даследаванняу распрацавана абсталявшше 1 тэхналопя электра1мпульснага пашравання каразШнастойюх 1 вугляродз1стых ' канструкцыйцых сталяу. Вышю работы выкарыстоуваюцца на шматлшх прадпрыемствах розных галш прамысловас!ц у Рэспублщы Беларусь I за яе межам!.

SUMMARY

YOIJRJ VLADIMIROVITCH SYNKEV1TCH

ELECTRIC PULSE POLISHING OF CORROSION-RESISTANT AND STRUCTURAL CARBON STEEL PARTS

Key words: process, polishing, electrolyte, electrohydrodynamic operation, power consumption, output, steam-to-gas enclosure, discharge, quality, roughness of surface, exactness of processing, coating, porosity, adhesive strength, equipment.

The subjects of inquiry in this thesis work are corrosion-resistant (stainless) steels of austenite, martensite ranks and structural carbon steels. The object of this work is increasing of the surface quality of products and output cf processing using the method of the electric pulse polishing.

The thesis contains the results of theoretical and experimental investigations of electrohydrodynamic operation of electrochemical machining in electrolyte and the physical-chemical mpdel of electric pulse polishing of metals. Electrolytes were developed and comprehensive investigations of physical-mechanical and service properties of polished surfaces were carried out. Equipment and methods that increase quality, exactness and output of processing were developed and protected by author's certificates of the USSR.

On the grounds of the carried out investigations the equipment'and technology of electric pulse polishing of corrosion-resistant and structural carbon steels were developed. The results of the work are made use of at many enterprises of different branches of industry in tlie Republic of Belarus and abroad.