Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 11 ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.9.047 АНОДНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА МАРКИ ОТ-4 ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯ* Х.М. РАХИМЯНОВ , доктор. тех. наук, профессор К. Х. РАХИМЯНОВ , канд. техн. наук, доцент , А. И. ЖУРАВЛЕВ , доцент, Н. П. ГААР, ассистент А.А. ЛОКТИОНОВ , аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 3 марта 2011 г. Рахимянов Х.М. - 630092, Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: tms_ngtu@mail.ru Проведены исследования по анодному растворению титанового сплава ОТ-4 в условиях лазерного воздействия дли- ной волны инфракрасного спектра излучения в растворах хлорида и нитрата натрия. Установлены параметры лазерного излучения, оказывающие наибольшее влияние на скорость электрохимического растворения. Ключевые слова: поляризационные исследования, титановый сплав, лазерное излучение, пассивация, растворение. ____________________ * Работа выполнена при финансовой поддержки ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 годы», мероприятие 1.3.1. (проект П2571) ВВЕДЕНИЕ Титановые сплавы нашли широкое применение в современных химических, биологических, маши- ностроительных и других отраслях промышленно- сти. Преимуществом конструкций, выполненных из данного класса материалов, является их надежность, обусловленная высокой коррозионной и эрозионно- кавитационной стойкостью, малым весом, относи- тельно малыми тепловыми деформациями и др. [1]. Для изготовления деталей из титановых сплавов на- ряду с механическими видами обработки широко ис- пользуют и электрохимическую размерную обработ- ку (ЭХРО) [2]. Электрохимическая размерная обработка осно- вана на копировании анодом-деталью формы катода-инструмента при растворении материала в токопроводящей среде-электролите. Наиболее распро- страненным для титановых сплавов составом элек- тролита является 5–10 %-й водный раствор хлорида натрия [2]. Особенностью ЭХРО титановых сплавов служит проведение процесса при повышенных зна- чениях температуры (37…47 °С) либо потенциала (свыше 16 В). Это связано с образованием на поверх- ности титановых сплавов в процессе электрохимиче- ской обработки труднорастворимых пленок. Согласно данным [3] толщина пленок достигает значений 20 Å. Однако образование такой толщины пленок оказыва- ется достаточным, чтобы процесс электрохимическо- го растворения полностью прекратился. Введение лазерного излучения в рабочую зону электрохимического растворения позволяет реализо- вывать различные механизмы его активации [4, 5], в том числе благоприятные для обработки титановых сплавов. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Для исследования активации лазерным излу- чением (длина волны 1,06 мкм – инфракрасный диапазон спектра) процесса электрохимической размерной обработки использовались поляризаци- онные кривые, полученные при помощи потенцио- статического метода [6], с использованием электро- химической ячейки, описанной в работе [7], на базе установки с применением потенциостата IPC-Pro- M [8]. В электрохимии этот метод применяется для оценки общего поведения материала в том или ином электролите с установлением областей потенциалов активного и пассивного растворения обрабатывае- мого материала. Значение плотности мощности из- лучения – 1,05·10 6 Вт/м 2 – выбрано по данным ра- боты [9] исходя из условий протекания процесса. Диапазон исследуемых потенциалов от 0 до 5 В. В качестве представителя титановых сплавов был выбран титан марки ОТ-4 (содержание титана в