Образование и разрушение оксидных пленок при высокоскоростном анодном растворении хромоникелевых сталей в электролитах для их электрохимической размерной обработки

Abstract

УДК 541.138.2+621.0.147.7

Показано, что при высокоскоростном импульсно-гальваностатическом анодном растворении хромоникелевых сталей Х3Н35ВТ (CSN17335), Х18Н10 (AIS1 304) в областях длительностей импульса 20–2000 мкс и плотностей тока 1–100 А/cм2 в электролитах для их электрохимической размерной обработки (ЭХРО) (хлоридных, нитратных и смешанных хлорид-нитратных с электропроводностью 0,15 См/см) значительная часть заряда (до 50%) расходуется на образование пассивирующей оксидной пленки, имеющей полупроводниковый характер. Как результат, электрохимической обработке подвергается пленка, а не сплав. Вследствие этого выход по току процесса ЭХРО этих материалов в импульсных условиях составляет ~ 50–70% в зависимости от состава сплава. Скорость процесса увеличивается при переходе к постоянному току обработки вследствие разрушения пленки, обусловленному ее термокинетической неустойчивостью («тепловым взрывом»), вызванным ростом температуры поверхности.

Ключевые слова: хромоникелевые стали, электрохимическая размерная обработка, оксидные пленки, пассивация, электролиты для электрохимической размерной обработки, импульсная размерная обработка, разрушение оксидных пленок.

It is shown that at high-speed pulsed galvanostatic anodic dissolution of chromium-nickel steels Kh3N35VT (CSN17335), Kh18N10 (AIS1 304) in the regions of pulse durations of 20–2000 ms and current densities of 1–100 A/cm²in electrolytes for their electrochemical dimensional machining (ECDM) (chloride, nitrate, and mixed chloride-nitrate with an electrical conductivity of 0.15 S/cm), a significant part of the charge (up to 50%) is spent on the formation of a passivating oxide film having a semiconductor character. As a result, the film, not the alloy, is subject to electrochemical treatment. As a result, the current output of the ECDM process of these materials under pulsed conditions is ~ 50–70%, depending on the composition of the alloy. The speed of the process increases with the transition to a constant processing current because of the destruction of the film due to its thermokinetic instability (“thermal explosion”) caused by an increase in the surface temperature.

Keywords: chromium-nickel steels, electrochemical dimensional machining, oxide films, passivation, electrolytes for electrochemical dimensional machining, pulse dimensional machining, destruction of oxide films

Download full-text PDF. 259 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 2, p. 1-11

Abstract