Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СТАЛИ 65Г ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СТАЛИ 65Г ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
62
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ / ПОЛЯРИЗАЦИЯ / ПОТЕНЦИОСТАТ / ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ / ЭЛЕКТРОЛИТ / СТАЛЬ / ЛИМИТИРУЮЩАЯ СТАДИЯ / АНОДНО-АНИОННАЯ ОБЛАСТЬ / ПОТЕНЦИАЛ / ПЛОТНОСТЬ ТОКА / ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ / ВЫХОД ПО ТОКУ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Хамзина А.Р., Квятковская А.С., Сабурова Ю.Б.

Специальная конструкционная низколегированная высокоуглеродистая сталь 65Г, относится к семейству рессорно-пружинных. Одна из самых востребованных российских марок рессорно-пружинной стали, которая подходит для создания ответственных промышленных деталей. Малое количество легирующих добавок обеспечивает относительную дешевизну сплава, что и делает его крайне востребованным. При изготовлении специзделий возникает достаточное количество технологических трудностей, связанных с обеспечением формы, оптимальности производственных материальных и временных затрат. Применение перспективных методов электрохимической обработки деталей является актуальным. Исследование высокоскоростного анодного растворения стали 65Г проведено потенциостатическим методом на приборе потенциостат ПИ-50-1.1 при скорости развертки потенциала 5×10-2 мВ/с с использованием электролитов на основе NaNO3 с добавками глицерина, триэтаноламина, этилового спирта, бензоата натрия, перекиси водорода. Для определения лимитирующей стадии высокоскоростного растворения изучалось влияние скорости вращения электрода, которая варьировалась от 200 до 1000 об./мин. При скорости вращения электрода 1000 об./мин выявлена область активного анодного растворения. При введении добавок с повышением концентрации триэтаноламина, бензоата натрия, этилового спирта установлено увеличение плотности тока в активной области, а в анодно-анионной области наблюдается сдвиг потенциала начала анодно-анионной активации в область положительных потенциалов и снижение плотности анодного тока. Выявлена зависимость значений выхода по току от природы электролита при одинаковых условиях поляризации. Установлено, что наибольший выход по току наблюдается при введении 10 % этилового спирта и 0,5 % перекиси водорода. При поляризации электродов в гальваностатических условиях изучалась микроструктура обрабатываемой поверхности. По результатам исследований рекомендованы электролиты с повышенной устойчивостью к питтингообразованию и наименьшей шероховатостью поверхности после поляризации для стали 65Г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Хамзина А.Р., Квятковская А.С., Сабурова Ю.Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE MACHINABILITY OF STEEL 65G BY ELECTROCHEMICAL METHODSTUDYING

Special structural low-alloy high-carbon steel 65G, belongs to the spring-spring family. One of the most popular Russian grades of spring steel, which is suitable for creating responsible industrial parts. A small amount of alloying additives provides the relative cheapness of the alloy, which makes it extremely popular. In the manufacture of special products, there are a lot of technological difficulties associated with ensuring the form, optimality of production material and time costs. The use of promising methods of electrochemical processing of parts is relevant. The study of high-speed anodic dissolution of steel 65Г was carried out by the potentiostatic method on a ПИ-50-1.1 device(potentiostat) at a potential rate of 5∙10-2 mV/s using electrolytes based on NaNO3 with the addition of glycerol, triethanolamine, ethyl alcohol, sodium benzoate, hydrogen peroxide. To determine the limiting step of high-speed dissolution, the effect of the electrode rotation speed was studied, which ranged from 200 to 1000 rpm. At the electrode rotation speed of 1000 rpm, an active anode dissolution region was detected. When adding additives with increase of concentration of triethanolamine, sodium benzoate, ethyl alcohol, increase of current density in active area is established, and in anode-anionic area potential of anodic-anionic activation beginning is shifted to area of positive potentials and decrease of anode current density is observed. Dependence of current output values on electrolyte nature under identical polarization conditions is revealed. It was found that the highest current yield was observed with the introduction of 10 % ethyl alcohol and 0.5 % hydrogen peroxide. When polarizing electrodes under galvanostatic conditions, the microstructure of the treated surface was studied. Based on the results of the studies, electrolytes with increased resistance to pitting and the lowest surface roughness after polarization for steel 65G were recommended.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СТАЛИ 65Г ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ»

Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:

Хамзина А.Р., Квятковская А.С., Сабурова Ю.Б. Исследование обрабатываемости стали 65Г электрохимическим методом // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение. - 2022. - Т. 24, № 2. - С. 5-14. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.2.01

Please cite this article in English as:

Khamzina A.R., Kvyatkovskaya A.S., Saburova Y.B. The machinability of steel 65G by electrochemical methodstudying. Bulletin of PNRPU. Mechanical engineering, materials science. 2022, vol. 24, no. 2, pp. 5-14. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.2.01

ВЕСТНИК ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение

Т. 24, № 2, 2022 Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science

http://vestnik.pstu.ru/mm/about/inf/

Научная статья

DOI: 10.15593/2224-9877/2022.2.01 УДК 669.018+669.3/6

А.Р. Хамзина, А.С. Квятковская, Ю.Б. Сабурова

Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СТАЛИ 65Г ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Специальная конструкционная низколегированная высокоуглеродистая сталь 65Г, относится к семейству рессорно-пружин-ных. Одна из самых востребованных российских марок рессорно-пружинной стали, которая подходит для создания ответственных промышленных деталей. Малое количество легирующих добавок обеспечивает относительную дешевизну сплава, что и делает его крайне востребованным. При изготовлении специзделий возникает достаточное количество технологических трудностей, связанных с обеспечением формы, оптимальности производственных материальных и временных затрат. Применение перспективных методов электрохимической обработки деталей является актуальным.

Исследование высокоскоростного анодного растворения стали 65Г проведено потенциостатическим методом на приборе по-тенциостат ПИ-50-1.1 при скорости развертки потенциала 510-2 мВ/с с использованием электролитов на основе NaNO3 с добавками глицерина, триэтаноламина, этилового спирта, бензоата натрия, перекиси водорода. Для определения лимитирующей стадии высокоскоростного растворения изучалось влияние скорости вращения электрода, которая варьировалась от 200 до 1000 об./мин. При скорости вращения электрода 1000 об./мин выявлена область активного анодного растворения. При введении добавок с повышением концентрации триэтаноламина, бензоата натрия, этилового спирта установлено увеличение плотности тока в активной области, а в анодно-анионной области наблюдается сдвиг потенциала начала анодно-анионной активации в область положительных потенциалов и снижение плотности анодного тока.

Выявлена зависимость значений выхода по току от природы электролита при одинаковых условиях поляризации. Установлено, что наибольший выход по току наблюдается при введении 10 % этилового спирта и 0,5 % перекиси водорода. При поляризации электродов в гальваностатических условиях изучалась микроструктура обрабатываемой поверхности. По результатам исследований рекомендованы электролиты с повышенной устойчивостью к питтингообразованию и наименьшей шероховатостью поверхности после поляризации для стали 65Г.

Ключевые слова: высокоскоростное анодное растворение, поляризация, потенциостат, гальваностатические исследования, электролит, сталь. выход по току, лимитирующая стадия, анодно-анионная область, потенциал, плотность тока, шероховатость поверхности.

A.R. Khamzina, A.S. Kvyatkovskaya, Y.B. Saburova

Ufa State Aviation Technical University, Ufa, Russian Federation THE MACHINABILITY OF STEEL 65G BY ELECTROCHEMICAL METHODSTUDYING

Special structural low-alloy high-carbon steel 65G, belongs to the spring-spring family. One of the most popular Russian grades of spring steel, which is suitable for creating responsible industrial parts. A small amount of alloying additives provides the relative cheapness of the alloy, which makes it extremely popular. In the manufacture of special products, there are a lot of technological difficulties associated with ensuring the form, optimality of production material and time costs. The use of promising methods of electrochemical processing of parts is relevant.

The study of high-speed anodic dissolution of steel 65T was carried out by the potentiostatic method on a ni-50-1.1 device(potentiostat) at a potential rate of 510-2 mV/s using electrolytes based on NaNO3 with the addition of glycerol, triethanolamine, ethyl alcohol, sodium benzoate, hydrogen peroxide. To determine the limiting step of high-speed dissolution, the effect of the electrode rotation speed was studied, which ranged from 200 to 1000 rpm. At the electrode rotation speed of 1000 rpm, an active anode dissolution region was detected. When adding additives with increase of concentration of triethanolamine, sodium benzoate, ethyl alcohol, increase of current density in active area is established, and in anode-anionic area potential of anodic-anionic activation beginning is shifted to area of positive potentials and decrease of anode current density is observed.

Dependence of current output values on electrolyte nature under identical polarization conditions is revealed. It was found that the highest current yield was observed with the introduction of 10 % ethyl alcohol and 0.5 % hydrogen peroxide. When polarizing electrodes under galvanostatic conditions, the microstructure of the treated surface was studied. Based on the results of the studies, electrolytes with increased resistance to pitting and the lowest surface roughness after polarization for steel 65G were recommended.

Keywords: high-speed anodic dissolution, polarization, potentiostat, galvanostatic studies, electrolyte, steel, current output, limiting stage, anodic-anionic region, potential, current density, surface roughness.

Введение

Сталь 65Г является конструкционным материалом с высокой степенью упругости, что позволяет использовать его в машиностроении и станкостроении для производства механизмов, работающих под длительными и высокими нагрузками [1-3]. Перспективным с этой точки зрения является применение новых методов электрохимической обработки (ЭХО) при изготовлении деталей. Однако в литературных источниках отсутствует информация об особенностях электрохимической обработки стали 65Г.

Для разработки технологии электрохимической обработки деталей необходимо определение диапазонов технологических возможностей ЭХО указанной стали. Для выяснения закономерностей высокоскоростного анодного растворения и применимости того или иного электролита в потенциодинамических условиях снимались поляризационные кривые [4]. Поляризационные потенциодинамические исследования заключаются в установлении зависимости значений тока от задаваемых электроду некоторых значений потенциала [5-8].

Пружинистая сталь марки 65Г на основе железа содержит С 0,62 ... 0,7 %, незначительное количество хрома (меньше 0,25 %), никеля и меди [9-10]. Для изготовления деталей из данной стали электрохимическим методом исследовалось высокоскоростное анодное растворение в электролите на основе 8 % МаЫ03 и составных электролитах с добавками глицерина, этилового спирта (С2И50И), бензоата натрия, перекиси водорода [11; 12].

Экспериментальная часть

Поляризация электродов осуществлялась от электронного потенциостата ПИ-50-1.1 со скоростью развертки 510-2 мВ/с. Потенциалы измеря-

лись относительно насыщенного хлорсеребряного электрода. Для исключения омической составляющей из величины анодных потенциалов измерение потенциалов проводилось с помощью капилляра Луггина - Габера (8-10 мкм), сообщающегося с электродом сравнения и подводимого на близкое расстояние (6-10 мкм) к исследуемому электроду. Для проведения поляризационных измерений применялась установка с вращающимся дисковым электродом. Электрод закреплялся на валу установки при помощи изолированного цангового зажима и приводился во вращение с помощью электродвигателя постоянного тока. Подвод тока к электроду осуществлялся на валу медным диском и графитовыми щеточками [13-19].

Гальваностатические поляризационные исследования проводились на потенциостате при скорости вращения электрода 200, 500, 1000 об./мин, плотности тока 1 А/см2 в течение 200 с, в серии электролитов, представленных в табл. 1. Подробная методика проведения гальваностатических исследований представлена в работах [20-23].

Далее при обсуждении результатов нумерация исследованных электролитов соответствует табл. 1.

Для определения лимитирующей стадии высокоскоростного растворения изучалось влияние скорости вращения электрода, которая варьировалась от 200 до 1000 об/мин.

Для установления влияния природы электролита на высокоскоростную растворимость стали 65Г снимались потенциодинамические поляризационные кривые в электролитах, приведенных в табл. 1. В качестве добавок к основе электролита 8%-ного МаМО3 использовали глицерин (0,4; 1; 2%-ный) три-этаноламин, концентрация которого изменялась от 0,1 до 0,5 % и который является ингибитором для углеродистых сталей. Далее в качестве добавки ис-

пользовался бензоат натрия (СбН5СОО№) 0,1.. .1 %. Произведена замена растворителя - воды на этиловый спирт. Концентрация спирта варьировалась от 10 до 30 %. В связи с тем, что углеродистая сталь практически не содержит легирующих компонентов кроме углерода, для снижения активного анодного растворения в электролит добавлялась перекись водорода (0,5 .1 %).

Таблица 1

Составы электролитов

На рис. 1 представлены потенциодинамиче-ские поляризационные кривые для стали 65Г в электролите 8%-ного №МО3.

Как видно из рис. 1, характер поляризационных кривых с увеличением числа оборотов особенно изменяется в анодно-анионной области и при 1000 об./мин появляется область активного растворения, где максимум тока активного анодного растворения г = 2,1 А/см2 наблюдается при ф = 0,7 В. В анодной области при положительных потенциалах выделяется кислород, происходит закономерный сдвиг потенциалов в область более отрицательных значений с увеличением числа оборотов от 200

до 1000 об./мин. При ф = 2,5 В плотность анодного тока (при 200 об./мин) г = 1 А/см2, при 500 об./мин г = 2,8 А/см2, при 1000 об./мин г = 5,6 А/см2, т.е. с увеличением числа оборотов плотность анодного тока возрастает в 12 раз.

Таким образом, при увеличении числа оборотов повышается скорость процессов, особенно в анодно-анионной области.

На рис. 2-9 приведены потенциодинамические поляризационные кривые при растворении сплава 65Г в электролитах под номерами 2-12 (см. табл. 1).

Добавки триэтаноламина (см. рис. 2, 3) с концентрацией 0,1 и 0,5 % не влияют на закономерность увеличения плотности тока с повышением числа оборотов. Однако наблюдается следующая картина: триэтаноламин при концентрации 0,1 % и, особенно, 0,5 % способствует сдвигу потенциала в анодно-анионной области в область более положительных значений по сравнению с 8%-ным №МО3.

Рассматривалось влияние добавки глицерина на ход поляризационных кривых. Концентрация варьировалась от 0,4 до 2 %. На рис. 4 и 5 представлены поляризационные кривые в составных электролитах с добавкой глицерина.

При 1000 об./мин (см. рис. 5) наблюдается увеличение плотности анодного тока в области активного анодного растворения с повышением концентрации глицерина. В 8%-ном №МО3 максимум плотности в активной области г = 2,1 А/см2, а при добавлении 2 % глицерина возрастает в 2 раза. Как и при введении триэтаноламина, добавка глицерина в количестве 1 % способствует сдвигу потенциала в область более положительных значений. Характер изменения в анодно-анионной области при увеличении концентрации глицерина меняется незначительно.

№ электролита Электролит

1 8 % NaNO3

2 8 % NaNO3 + 0,4 % глицерина

3 8 % NaNO3 +1 % глицерина

4 8 % NaNO3 + 2 % глицерина

5 8 % NaNO3 +0,1 % триэтаноламин

6 8 % NaNO3 +0,5 % триэтаноламин

7 8 % NaNO3 +0,1 % C6H5COONa

8 8 % NaNO3 + 1 % C6H5COONa

9 8 % NaNO3 + 10 % C2H5OH

10 8 % NaNO3 + 30 % C2H5OH

11 8 % NaNO3 + 0,5 % H2O2

12 8 % NaNO3 + 1 % H2O2

Рис. 1. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г в электролите 8%-ного КаЫО3, при скорости вращения электрода 200, 500 1000 об./мин ^ электролита 18 °С, скорость развертки 5 ■ 10-2 мВ/с)

Рис. 2. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г в электролите 8 % КаЫ03 + 0,1 % триэтаноламина, при скорости вращения электрода 200, 500, 1000 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 3. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г в электролите 8 % КаЫ03 + 0,5 % триэтаноламина, при скорости вращения электрода 200, 500, 1000 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 4. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 500 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 5. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 1000 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 6. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 500 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

На рис. 6 и 7 представлены поляризационные кривые при введении в электролит на основе 8%-ного NaNO3 бензоата натрия. Как и при введении триэтаноламина и глицерина, проявляется область активного анодного растворения, наблюдается уменьшение плотности тока в анодно-анионной области. Чем больше концентрация добавки 1%-ного бензоата натрия, тем при более положительных потенциалах наблюдается анод-но-анионная область (рис. 6).

С повышением концентрации добавки наблюдается закономерное снижение плотности поляризующего тока в анодно-анионной области при скорости вращения 500 об./мин i = 5 А/см2 и i = 1,8 А/см2 (см. рис. 6); при скорости вращения 1000 об./мин i = 7 А/см2 и i = 3 А/см2, i = 0,4 А/см2 (см. рис. 7).

Рассмотрим влияние этилового спирта на ход поляризационных кривых (рис. 8, 9). Характер изменения хода поляризационных кривых как в ак-

тивной, так и в анодно-анионной области при введении спирта практически такой же, как и при введении триэтаноламина и бензоата натрия.

С повышением концентрации этилового спирта (см. рис. 8, 9), наблюдается также снижение плотности поляризующего тока в анодно-анионной области при скорости вращения 500 об./мин: i = 3 А/см2, i = 2,5 А/см2 и i = 2 А/см2. При скорости вращения электрода 1000 об./мин (см. рис. 9) плотность тока составляет i = 7 А/см2 и i = 4 А/см2, i = 3,5 А/см2.

Добавки спирта способствуют появлению активной области и уменьшению плотности тока в области анодно-анионной активации.

Обобщая полученные данные, можно отметить общую закономерность: при введении добавок триэтаноламина, бензоата натрия и этилового спирта наблюдается снижение плотности тока в анодно-анионной области, расширение области пассивации. Совершенно по-другому влияют на

Рис. 7. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 1000 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 8. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 500 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Рис. 9. Потенциодинамические кривые, полученные при растворении сплава 65Г, при скорости вращения электрода 1000 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

ход поляризационных кривых добавки глицерина. При введении глицерина повышаются плотности тока в активной области, а плотности тока в анод-но-анионной области изменяются практически идентично при варьировании концентрации от 0,4 до 2 %. Во всех случаях повышение числа оборотов до 1000 об./мин способствует повышению плотности тока в анодно-анионной области.

Для суждения о влиянии природы электролита на выход по току проводились гальваностатические исследования. Получается характерная гальванодинамическая кривая в 8%-ном (рис. 10), выявленная при 500 об./мин.

Как видно из рис. 10, начиная с потенциала ф = 3,5 В, наблюдается резкое увеличение плотности анодного тока с 8 до 16 А/см2, т.е. при 3,5 В, очевидно, происходит устойчивая ионизация сплава в анодно-анионной области.

Исследования определения выхода по току от природы электролита при одинаковых условиях поляризации представлены на рис. 11.

Выявлена зависимость значений выхода по току от природы электролита. В электролите 8%-ного МаЬЮ3 выход по току стали составляет п = 26,8 %. При введении глицерина от 0,4 до 2 % наблюдается закономерное повышение выхода по току от 20,11 до 53,6 %. Добавки триэтаноламина также способствуют повышению выхода по току. Выход по току при введении 0,5 % триэтаноламина почти в 2 раза больше, чем для чистого 8%-ного Ма^Ю3. Добавки бензоата натрия неблагоприятны, так как при их введении выход по току снижается и достигает значения 18 %. Введение этилового спирта способствует значительному повышению выхода по току при концентрации 10 %(п = 80,4 %), с увеличением концентрации спирта до 30 % выход по току уменьшается и

Рис. 10. Гальванодинамическая кривая сплава 65 Г при скорости вращения электрода 500 об./мин (Г электролита 18 °С, скорость развертки 510-2 мВ/с)

Электролиты

Рис. 11. Значения выхода по току сплава 65Г после поляризации в различных электролитах

Рис. 12. Микроструктура поверхности

после поляризации в электролите 8 % ЫаЫО3 + 0,4 % глицерина (ув. х50)

Рис. 13. Микроструктура поверхности

после поляризации в электролите 8 % КаШ3 + 2 % глицерина (ув. х50)

Рис. 14. Питтинги на поверхности стали 65Г после поляризации в электролите 8 % ЫаЫО3 + 1 % Н2О2 (ув. х50)

Таблица 2

Значения микронеровностей после поляризации образцов

близок по своим значениям к выходу по току к 8 % МаКО3 + 2 % глицерина. Добавление перекиси

водорода Н2О2 с концентрацией до 0,5 % также способствует повышению выхода по току в 2,7 раза. Выход по току при добавлении 0,5 % Н2О2 выше, чем в 8%-ном МаМО3, однако повышение концентрации перекиси водорода до 1 % приводит к понижению выхода по току в 1,5 раза.

Таким образом, анализируя результаты по определению выхода по току, установлено, что наибольший выход наблюдается при введении 10 % спирта, 0,5 % Н2О2 и примерно одинаковые значения, в пределах 50 ... 54 %, установлены в электролитах с добавками 2 % глицерина, 0,5 % триэтаноламина, 30 % спирта и 1 % Н2О2.

При поляризации электродов в гальваностатических условиях изучалась микроструктура обрабатываемой поверхности. На рис. 12-13 представлены микроструктуры образцов, обработанных в электролитах с повышенной устойчивостью к питтингообразованию.

Выявлено наличие питтингов по всей поверхности образцов после поляризации в электролитах на основе 8 % №МО3 с добавками Н2О2 , триэтано-ламина, этилового спирта и перекиси водорода (рис. 14) и бензоата натрия.

В табл. 2 приведены значения микронеровностей после поляризации образцов. Как видно из табл. 2, наименьшая высота микронеровностей - 0,172-0,175 мкм достигается при поляризации в электролитах 8 % МаШ3 + 0,4 % глицерина и 8 % МаШ3 + 2 % глицерина, поверхность светло-серая, наблюдается устойчивость к питтингообразованию.

Заключение

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- при поляризации пружинистой стали 65Г в 8%-ном №МО3 преимущественно происходит ионизация сплава в анодно-анионной области;

- при скорости вращения электрода 1000 об./мин появляется область активного анодного растворения. При введении добавок триэтаноламина 0,1 и 0,5 %, бензоата натрия 0,1 и 1 %, 10 % С2Н5ОН, а также 30 % С2Н5ОН увеличиваются токи с повышением концентрации в активной области, а в анодно-анионной области наблюдается сдвиг потенциала начала анодно-анионной активации в область положительных потенциалов и снижение плотности тока. Совершенно по-иному влияет добавка глицерина. При введении глицерина от 0,4 до 2 % повышается плотность тока в активной области, а характер ионизации в анодно-анионной области сохраняется;

- оптимальным электролитом по результатам определения выхода по току и качества поверхности являются электролиты: 8 % №МО3 + 0,4-2 %

№ электролита Электролит Яа, мкм

2 8 % КаЫО3 + 0,4 % глицерина 0,172

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 8 % КаШ3 + 1 % глицерина 0,256

4 8 % КаШ3 + 2 % глицерина 0,175

9 8 % ЫаЫО3 + 10 % С2Н5ОН 0,302

10 8 % ЫаЫО3 + 30 % С2Н5ОН 0,376

глицерина, где n ~ 53 %, Ra 0,172-0,175 мкм. Данный электролит является дешевым для применения в серийном производстве деталей из стали 65Г, изготавливаемых методом электрохимической размерной обработки.

Библиографический список

1. Фролов К.В. Энциклопедия. - М.: Машиностроение, 2001. - Т. II-3. - 780 с.

2. Марочник сталей и сплавов / сост. А.С. Зубчен-ко [и др.]; под ред. А.С. Зубченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2003. - 782 с.

3. Инструментальные материалы: учеб. пособие / Г.А. Воробьева [и др.]. - СПб.: Политехника, 2005. - 267 с.

4. Хамзина А.Р. Исследования высокоскоростного анодного растворения стали 65Г // III Международная научная конференция. Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности. - Казань: НПП Медпромдеталь, 2021. - С. 126-128.

5. Кац Н.Г. Анализ поляризационных кривых стальных и магниевых сплавов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. - 2016. - № 2 (50). - С. 193-196.

6. Кац Н.Г., Васильев С.В. Поляризационные характеристики металлических материалов // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. - 2016. - № 1(49). - С. 138-142.

7. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. - 2-е изд., перераб. - М.: Химия, КолосС, 2006. - 672 с.

8. Комиссаренков А.А., Пругло Г.Ф., Федоров В.А. Потенциометрия: учебно-методическое пособие / СПбГТУРП. - СПб., 2013. - 64 с.

9. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. -3-е изд., доп. и перераб. - М.: Металлургия, 1982. - 400 с.

10. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. - 2-е изд. - М.: МИСИС, 1999. - 407 с.

11. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / Г.Л. Амитан [и др.]; под общ. ред. В.А. Волосатова. - Л.: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1988. - 718 с.

12. Попилов Д.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов: справочник - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 400 с.

13. Амирханова Н.А., Саяпова В.В. Особенности высокоскоростного анодного растворения никельхромо-вых сплавов. - Уфа: Гилем, 2002. - 200 с.

14. Хенце Г. Полярография и вольтамперометрия. Теоретические основы и аналитическая практика / пер. с нем. А.В. Гармаша и А.И. Каменева. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 284 с.

15. Плешкова Е.В., Виноградова С.С. Влияние скорости развертки при потенциодинамической поляризации на критерии питтингостойкости нержавеющих сталей // Вестник технологического университета. -2017. - Т. 20, № 6. - С. 51-53.

16. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. - СПб.: НПО «Профессионал», 2006. - Ч. II. - 916 с.

17. Амирханова Н.А., Галиев В.Э., Хамзина А.Р. Исследование обрабатываемости сплава ХН45МВТЮБР электрохимическим методом // Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. - Иваново: ИГХТУ, 2010. - С. 74.

18. Дмитриевич И.Н. Электрохимические методы анализа: практика применения в ЦБП: учеб.-метод. пособие / СПбГТУРП. - СПб., 2012. - 95 с.

19. Электрохимические методы исследования локальной коррозии пассивирующихся сплавов и многослойных систем: монография / Р. А. Кайдриков [и др.]; Казанский национальный исследовательский технологический университет. - Казань: Изд-во КНИТУ, 2013. - 141 с.

20. Электроаналитические методы / под ред. Ф. Шольца. - М.: Мир, БИНОМ, 2009. - 326 с.

21. Основы аналитической химии: практическое руководство / Ю.А. Барбалат [и др]; под ред. Ю.А. Золо-това, Т.Н. Шеховцовой, К.В. Осколка. - М.: Лаборатория знаний, 2017. - 462 с.

22. Исхакова И.О., Виноградова С.С. Модификация поверхностей хромоникелевых сталей в условиях импульсной гальваностатической поляризации // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2012. - Т. 15, № 19. - С. 67-69.

23. Виноградова С.С., Тазиева Р.Ф. Исследование характеристик питтингостойкости хромоникелевых сталей в гальваностатических условиях на основе моделирования процесса // Фундаментальные исследования. -2015. - № 2-14. - С. 3013-3018.

References

1. Frolov K.V. Entsiklopediia [The Encyclopedia]. Moscow: Mashinostroenie, 2001, vol. II-3, 780 p.

2. Marochnik stalei i splavov [Steel and Alloys Handbook]. Ed. A.S. Zubchenko. 2nd. Moscow: Mashinostroenie, 2003, 782 p.

3. Instrumental'nye materialy [Instrumental materials]. G.A. Vorob'eva et al. Saint-Petersburg: Politekhnika, 2005, 267 p.

4. Khamzina A.R. Issledovaniia vysokoskorostnogo anodnogo rastvoreniia stali 65G [Studies of high-speed anodic dissolution of 65Mn steel]. III Mezhdunarodnaia nauchnaia konferentsiia. Prioritetnye napravleniia innovatsionnoi deiatel'nosti v promyshlennosti. Kazan': NPP Medpromdetal', 2021, pp. 126-128.

5. Kats N.G. Analiz poliarizatsionnykh krivykh stal'nykh i magnievykh splavov [Analysis of polarization curves of steel and magnesium alloys]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriia: Tekhnicheskie nauki, 2016, no. 2 (50), pp. 193-196.

6. Kats N.G., Vasil'ev S.V. Poliarizatsionnye kharak-teristiki metallicheskikh materialov [Polarization characteristics of metallic materials]. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriia: Tekhnicheskie nauki, 2016, no. 1(49), pp. 138-142.

7. Damaskin B.B., Petrii O.A., Tsirlina G.A. Elektro-khimiia [Electrochemistry]. 2nd. Moscow: Khimiia, KolosS, 2006, 672 p.

8. Komissarenkov A.A., Pruglo G.F., Fedorov V.A. Potentsiometriia [Potentiometry] uchebno-metodicheskoe posobie. SPbGTURP. Saint-Petersburg, 2013, 64 p.

9. Rakhshtadt A.G. Pruzhinnye stali i splavy [Spring steels and alloys]. 3nd. Moscow: Metallurgiia, 1982, 400 p.

10. Gol'dshtein M.I., Grachev S.V., Veksler Iu.G. Spet-sial'nye stali [Special steels]. 2nd. Moscow: MISIS, 1999, 407 p.

11. Spravochnik po elektrokhimicheskim i elektro-fizicheskim metodam obrabotki [Handbook on electrochemical and electro-physical processing methods]. G.L. Amitan et al. Ed. V.A. Volosatova. Leningrad: Mashinostroenie: Leningradskoe otdelenie, 1988, 718 p.

12. Popilov D.Ia. Elektrofizicheskaia i elektrokhimi-cheskaia obrabotka materialov [Electrophysical and electrochemical treatment of materials]: spravochnik. 2nd. Moscow: Mashinostroenie, 1982, 400 p.

13. Amirkhanova N.A., Saiapova V.V. Osobennosti vysokoskorostnogo anodnogo rastvoreniia nikel'khromovykh splavov [Peculiarities of high-speed anodic dissolution of nickel-chrome alloys]. Ufa: Gilem, 2002, 200 p.

14. Khentse G. Poliarografiia i vol'tamperometriia. Teoreticheskie osnovy i analiticheskaia praktika [Polarogra-phy and voltammetry. Theoretical foundations and analytical practice]. A.V. Garmasha i A.I. Kameneva. Moscow: BINOM. Laboratoriia znanii, 2008, 284 p.

15. Pleshkova E.V., Vinogradova S.S. Vliianie skorosti razvertki pri potentsiodinamicheskoi poliarizatsii na kriterii pittingostoikosti nerzhaveiushchikh stalei [Effect of Sweep Rate during Potentiodynamic Polarization on Pitting Resistance Criteria for Stainless Steels]. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta, 2017, vol. 20, no. 6, pp. 51-53.

16. Novyi spravochnik khimika i tekhnologa. Pro-tsessy i apparaty khimicheskikh tekhnologii [The new handbook of chemist and technologist. Processes and apparatus of chemical technologies]. Saint-Petersburg: NPO «Professional», 2006, part II, 916 p.

17. Amirkhanova N.A., Galiev V.E., Khamzina A.R. Issledovanie obrabatyvaemosti splava KhN45MVTIuBR elektrokhimicheskim metodom [Study of machinability of the KhN45MVTYUB alloy by electrochemical method]. Sovremennye metody v teoreticheskoi i eksperimental'noi elektrokhimii: materialy II Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferenysii. Ivanovo: IGKhTU, 2010, 74 p.

18. Dmitirievich I.N. Elektrokhimicheskie metody analiza: praktika primeneniia v TsBP [Electrochemical methods of analysis: practice in the pulp and paper industry]. SPbGTURP. Saint-Petersburg, 2012, 95 p.

19. Elektrokhimicheskie metody issledovaniia lo-kal'noi korrozii passiviruiushchikhsia splavov i mnogosloinykh sistem: monografiia [Electrochemical methods for studying local corrosion of passivating alloys and multilayer systems: a monograph]. R.A. Kaidrikov et al. Kazanskii natsional'nyi issledovatel'skii tekhnologicheskii universitet. Izdatel'stvo KNITU, 2013, 141 p.

20. Elektroanaliticheskie metody [Electroanalytical methods]. Ed. F. Shol'tsa. Moscow: Mir, BINOM, 2009, 326 p.

21. Osnovy analiticheskoi khimii: prakticheskoe rukovodstvo [Fundamentals of Analytical Chemistry: A Practical Guide]. Iu.A. Barbalat et al. Ed. Iu.A. Zolotova, T.N. Shekhovtsovoi, K.V. Oskolka. Moscow: Laboratoriia znanii, 2017, 462 p.

22. Iskhakova I.O., Vinogradova S.S. Modifikatsiia poverkhnostei khromonikelevykh stalei v usloviiakh impul'snoi gal'vanostaticheskoi poliarizatsii [Surface modification of chromium-nickel steels under pulsed galvanostatic

polarization], Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2012, vol, 15, no, 19, pp, 67-69,

23, Vinogradova S,S,, Tazieva R,F, Issledovanie kharakteristik pittingostoikosti khromonikelevykh stalei v gal'vanostaticheskikh usloviiakh na osnove modelirovaniia protsessa [Study of pitting resistance characteristics of chromium-nickel steels under galvanostatic conditions based on process modeling], Fundamental'nye issledovaniia, 2015, no, 2-14, pp, 3013-3018,

Поступила: 20,03,2022

Одобрена: 12,05,2022

Принята к публикации: 27,05,2022

Сведения об авторах

Хамзина Альбина Расиховна (Уфа, Россия) -кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения Уфимского государственного авиационного технического университета (Россия, 450008, г, Уфа, ул, К, Маркса, 12, e-mail: FATSTM@yandex,ru),

Квятковская Адель Станиславовна (Уфа, Россия) -кандидат технических наук, доцент, исполняющий обязанности заведующего кафедрой зеленой химии и ресурсосберегающей технологии Уфимского государственного авиационного технического университета (Россия, 450008, г, Уфа, ул, К, Маркса, 12, e-mail: kvyatkovskay@mail,ru),

Сабурова Юлия Борисовна (Уфа, Россия) - кандидат технических наук, доцент кафедры зеленой химии и ресурсосберегающей технологии Уфимского государственного авиационного технического университета (Россия, 450008, г, Уфа, ул, К, Маркса, 12, e-mail: kutnyakova@mail,ru),

About the authors

Albina R. Khamzina (Ufa, Russian Federation) - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Mechanical Engineering Department of UGATU (12, K, Marx str,, Ufa, 450008, Russian Federation, e-mail: FATSTM@yandex,ru),

Adel S. Kvyatkovskaya (Ufa, Russian Federation) -Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Acting Head of the Department of Green Chemistry and Resource-Saving Technology, USATU (12, K, Marx str,, Ufa, 450008, Russian Federation, e-mail: kvyatkovskay@mail,ru),

Yulia B. Saburova (Ufa, Russian Federation) - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Green Chemistry and Resource-saving Technology, USATU (12, K, Marx str,, Ufa, 450008, Russian Federation, e-mail: kutnyakova@mail,ru),

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад всех авторов равноценен.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.