用于γ-γ”镍基超级合金的电化学加工的电解质

文档序号:173994 发布日期:2021-10-29 浏览:52次 >En<

阅读说明:本技术 用于γ-γ”镍基超级合金的电化学加工的电解质 (Electrolyte for electrochemical machining of gamma-gamma&#39; nickel-based superalloys ) 是由 M·姆萨克尼马楼彻 J·勒康特 M·兰契奇 N·斯坦 C·鲍朗格 于 2019-12-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及用于γ-γ”镍基超级合金的电化学加工的电解质,其包含:-相对于电解质的总重量,含量在10重量%至30重量%之间的NaNO-(3);-络合剂,其选自pH为3至10的磺基水杨酸,和pH为7至14的氨三乙酸,络合剂以相对于电解质的总重量在1重量%至5重量%之间的含量存在;-任选地,阴离子表面活性剂,其含量为相对于电解质的总重量在1重量%至5重量%之间;-任选地,NaOH,以获得所需的pH;-水性溶剂。本发明还涉及该电解质的用途和γ-γ”镍基超级合金的电化学加工的方法,以及使用该电解质对γ-γ”镍基超级合金进行精密电化学加工的方法。(The present invention relates to an electrolyte for electrochemical machining of gamma-gamma&#39; nickel-based superalloys, comprising: -NaNO in a content comprised between 10% and 30% by weight with respect to the total weight of the electrolyte 3 (ii) a -a complexing agent selected from sulfosalicylic acid having a pH of 3 to 10, and nitrilotriacetic acid having a pH of 7 to 14, the complexing agent being such as to be opposite to the electrolyteIs present in a content of between 1% and 5% by weight; -optionally, an anionic surfactant in a content comprised between 1% and 5% by weight relative to the total weight of the electrolyte; -optionally NaOH, to obtain the desired pH; -an aqueous solvent. The invention also relates to the use of the electrolyte and a method for electrochemical machining of a gamma-gamma &#39;nickel-based superalloy, and to a method for precision electrochemical machining of a gamma-gamma&#39; nickel-based superalloy using the electrolyte.)

用于γ-γ”镍基超级合金的电化学加工的电解质

技术领域

本发明涉及用于γ-γ”(伽马-伽马”)型镍基超级合金的电化学加工(ECM)的电解质领域。

现有技术

ECM是一种非常规加工工艺。该工艺主要针对导电材料。ECM的原理是基于在离子导电电解质存在下使用称为阴极的工具对工件(阳极)进行阳极溶解。电极间距(间隙)定义为待加工工件与阴极之间的距离。其大约为0.1到1mm。

精密电化学加工(PECM)是基于与金属阳极氧化相同的原理。然而,其与ECM的区别在于脉冲和非连续电流的施加。电流与阴极的振荡同步。这种振荡伴随着直线平移运动,并且也伴随着较小的间隙(10到200μm)。因此,该过程对在阴极形成并干扰过程效率的氢气泡的形成变得敏感。

现在的做法是在相对于溶液总重量浓度在8重量%至20重量%之间的NaNO3基电解质溶液中实现γ-γ”型镍基高温合金的加工。

在NaNO3介质中进行ECM及其衍生(精密ECM PECM、电化学沉积ECD、电化学研磨ECG)时,γ-γ”超级合金的阳极溶解产生可溶性溶解产物和不溶性产物,后者形成淤渣,其中的大部分仍然粘附在经过电化学加工的表面上。后者主要由阻碍最佳溶解反应的氧化物和氢氧化物组成。此外,构成这些超级合金的某些相,如γ”相、碳化物和氮碳化物(nitrocarbide),是不可溶的,并且在加工过程中在电解质流的作用下脱落,形成粗糙表面。所有这些后果都会导致效率降低以及用于修复加工表面的额外操作(化学酸洗、磨损抛光)。

这种溶解还伴随着在阴极表面形成氢气,导致过程的波动和干扰。由于阴极和待加工工件之间的距离很小(精密电化学加工(PECM)的间隙在10μm至200μm之间),这些形成的气泡会导致对过程的干扰,从而降低效率。

用于某些金属(Fe、Cu、Ni、Al、Sn、Cr和Zn)及其合金的电化学加工的电解质是已知的。这种电解质主要是基于添加络合剂和无机盐的混合物,所述络合剂可以是EDTA,HEDTA,NTA或柠檬酸,所述无机盐基于NaNO3、NaCl、NaClO4、Na2SO4、KNO3、KCl、KClO4、K2SO4、LiNO3、LiCl、LiClO4和Li2SO4,浓度范围从100g/L到500g/L。电解质还含有还原剂,如抗坏血酸。然而,络合剂不能络合Nb,其为γ”夹杂物的主要元素,特别是因为NTA在2到7的pH范围内使用,这使得无法实现良好的络合作用。

因此,需要找到一种新型电解质,用于γ-γ”型镍基超级合金的电化学加工,其不表现出现有技术的缺点。

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