Электрохимическая обработка (ЭХО). Механизм анодного растворения

Электроэрозионное упрочнение

Виды упрочнения:

· С одновременным наращиванием значительного слоя металла для восстановления изношенных участков деталей

· с нанесением тонких покрытий из благородных металлов.

· Без изменения размеров деталей, когда добиваются упрочнения поверхности за счет изменения физико-химических свойств материала поверхностного слоя, а весь нанесенный слой снимают на последующей операции

Расчет режимов упрочнения выполняют из условия получения требуемой шероховатости поверхности. Для избегания микротрещин и ухудшения шероховатости ограничивают скорость перемещения электрода-инструмента по упрочняемой поверхности и число ходов по одному участку, которое должно быть не более 5.

Удаление металла при ЭХО происходит под действием электрического тока в электролите без контакта между инструментом и заготовкой. В основе ЭХО анодное растворении металлов, протекающее в электролитах (водных растворах галенита, нитрата натрия). Под действием тока в электролите материал анода растворяется и в виде продуктов обработки выносится из МЭП потоком электролита. В результате реакции образуются также и газы, которые удаляются в атмосферу. Инструмент – катод, не изнашивается, что является преимуществом ЭХО. При растворении в воде соли распадаются на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы. Молекулы воды также поляризуются и располагаются в идее сферы вокруг какого-то центрального положительно или отрицательно заряженного катиона (рис. 2.1).

Если электроды погружены в электролит, то на них поверхности протекает обратимая реакция:

n – валентность метала

n+ - ион в растворе

e – электрон

На поверхности возникает положительный заряд и к нему притягиваются отрицательно заряженные ионы из раствора. На границе электролита с металлом образуется так называемый двойной электрический слой (рис. 2.2), свойства которого подобны свойствам конденсатора.

Одна обкладка такого конденсатора (+) представляет собой поверхностные заряды в металле (слой положительно заряженных ионов), другая обкладка (-) – отрицательно заряженные ионы в растворе. За счет этого на межфазной границе возникают скачки электрического потенциала. Протекание ЭХО становится возможно если приложить внешнее напряжение превышающее разность .

- скачок потенциалов на аноде

– скачок напряжения на катоде

При подключении к источнику напряжения ионы начинают двигаться в электрическом поле через МЭП от электрода к электроду. В результате реакции на катоде выделяется водород, на аноде – осадок (гидроксид металла) и кислород. При большой силе тока возможны также и другие реакции входе которых на аноде образуются оксиды, которые снижают скорость растворения металла и ухудшают ее обрабатываемость.

Дата добавления: 2014-01-04