Способ электроэрозионного легирования
Изобретение касается электрофизических и электрохимических методов обработки, а именно способов электроэрозионного юстирования. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов на основе титана для катодной защиты. На титановую подложку наносят интерметаллические соединения титана с нижним электроэрозионным легированием с помощью вращающегося электрода - инструмента, состоящего из проволок титана и никеля при соотношении 1:1-3:1 соответственно. Способ обеспечивает получение малорастворимых анодов для катодной защиты металлоконструкций в природных водных средах в опреснительных электродиализных установках и т.д.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 Н 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Д3
Д Ъ
Я)
) (.3Ъ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297716/31-08 (22) 18.08.87 (46) 07.06.90. Бюл. № 21 (71) Институт прикладной физики АН МССР (72) В. В. Михайлов, А. Е. Гитлевич, Т. Н. Устинская и Е. Н. Устинский (53) 621.9.048 (088.8) (56) Патент США № 3523171, кл. В 23 Р 1/18, 1970. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО
ЛЕГИРОВАНИЯ (57) Изобретение касается электрофизических и электрохимических методов обработки, а именно к способам электроэрозионИзобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки, в частности к способам электроэрозионного легирования.
Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов для катодной защиты на основе титана.
Способ осуществляется следующим образом.
На титановую подложку наносят интерметаллические соединения титана с никелем электроэрозионным легированием с помощью вращающегося электрода — инструмента в виде щетки, состоящей из проволок титана и никеля в соотношении от 1 1 до 3 1.
В результате электроэрозионного легирования увеличивается содержание никеля, входящего в интерметаллидные титан-никелевые фазы покрытия. Увеличивается толщина нанесенного покрытия пропорционально времени легирования. Одновременно увеличивается коррозионная стойкость покрытия.
Увеличение числа проволок никеля приводит к снижению коррозионной стойкости
„„Я0„„1569126
2 ного юстирования. Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов на основе титана для катодной защиты. На титанозую подложку наносят интермсталлические соединения титана с нижним электроэрозионным легированием с помощью вращающегося электрода — инструмента, состоящего из проволок титана и никеля при соотношении — 1:1 — 3:1 соответственно. Cvoсоб обеспечивает получение малорастворимых анодов для катодной защиты металлоконструкций в природных водных средах в опреснительных электродиализных установках и т. д. полученных анодов. Увеличение числа проволок титана снижает эффективность авода по газовыделению.
Прил ер. Электроэрозионное легирование титана проводят на механизированной установке (W=9,1 Дж) с помощью вращающегося электрода — инструмента, представляющего собой обойму с прорезями, в которых крепятся проволоки из никеля и титана диаметром 2 мм и длиной 80 мм, изогнутые в виде дуги по направлению вращения. Электрод — инструмент получает регулируемое вращение от двигателя постоянного тока и вращается со скоростью
1200 об/мин относительно неподвижной подложки. В качестве подложки используют титан марки размером 25)(20)(3 мм. Соотнопение числа проволок титана и никеля
1:1 и 3: l В обоих случаях наблюдается линейный рост нанесенного никеля. Установлено, что по коррозионной стойкости и электрохимическим свойствам аноды с титан-никелевыми покрытиями, полученные при различном времени легирования и при указанном соотношении титановых и нике1569126
Формула изобретения
20 а„„.. ту, т (д $
Д»! <»
Состани!«ль С. Никифо, >он
1 ехре» И. !3«ре« Коррск <>р И .М> 3 «к, Гира>к 555 !од!»>«Hî<
Рсдакгор Н. Бобков; 3>>ка.> 1l5
l>ill Ill!I!I (к у.>ар«гаси >о! > коми>«>а >>о >>зобрет(; ии>! и <>,,»„ò> > и>::(ГK>I I .:(.Р
I >,30 35. Мо«ква.,>К:35, Ра< шс>.;;>: и;б,,:. 4 ;> ! >р: (н;(" и«! >к>-издательский ho»<»>»:.T (1>ггс>
Левых проволок, практически одинаковы.
Электрохимический коэффициент q„;, т. е. коррозионная стойкость покрытий в речной воде при плотности анодного тока 25 А/м при 25 С составляет, г/А.ц: 0,0007 (ТР М=
=1:1) и 0,0006 (Ti:Ni=3:1). При этом стабильный потенциал газовыделения Е„равен
2,2 и 2,3 В, а предельная плотность тока по кислороду 110 и 105 А/м соответственно.
Выход анодов по току составляет около
0,1о,, остальной ток расходуется на выде- 10 ление кислорода из воды. Время испытаний 10 ч.
Скорость коррозии анодов после поляризации их в гальваностатическом режиме определяется фотоколориметрическим анализом рабочих растворов (на титан и никель).
Потенциалы приводятся относительно нормального водородного электрода. Срок службы т анодов с титан-никелевыми покрытиями спределяется выражением где т„,. — — масса никеля;
i, - плотность поляризующего анодного тока;
S — площадь.
Вместо электрохимического коэффициента а„, приводится техническая величина д„г =1/а„,, соответствующая количеству растворившегося никеля из титан-никелевых фаз покрытия в определенных условиях анодной поляризации при пропускании через образец единицы количества электричества.
Из выражения (1) следует, что срок службы анода прямо пропорционален удельному содержанию никеля т,г, /S, входящего в состав титан-никелевых фаз покрытия, и обратно пропорционален электрохимическому коэффициенту д,>; и плотности поляризующего анодного тока i,.
Увеличение числа никелевых проволок приводит к снижению коррозионной стойкости более чем на порядок. А рост числа титановых проволок в электроде инструменте существенно снижает эффективность покрытия по газовыделению в воде.
Способ электроэрозионного легирования, включающий нанесение покрытия из различных материалов с помощью вращающегося электрода — инструмента в виде щетки, сформированной из проволочных элементов из различных материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и эффективности при изготовлении анодов для катодной защиты на основе титана, в качестве материала проволочных элементов выбирают титан и никель при соотношении числа проволок в диапазоне от 1:1 до 3:1 соответственно.
