Przedstawiono jedną z odmian obróbek erozyjnych, jaką jest
szlifowanie elektrochemiczne. Opracowano nową metodę pomiaru wielkości
dynamicznych tego procesu. Wyznaczono charakterystyki statyczne i
dynamiczne szlifowania elektrochemicznego dla badanych materiałów.
Stwierdzono, że występują różnorodne stany dynamiczne, których liczba i
przebieg zależy od rodzaju obrabianego materiału. Metodą ekstrakcji
próżniowej dokonano pomiaru nawodorowania badanych materiałów. Techniką
rentgenograficzną zidentyfikowano tworzenie się w obrabianym materiale
wodorku tytanu o składzie stechiometrycznym TiH1,924 i strukturze
fluorytu. Oddziaływanie wodoru z materiałem obrabianym zostało również
potwierdzone pomiarami tarcia wewnętrznego. Porównano najistotniejsze
efekty obróbki (Qv, Rz, Zi, ew) szlifowania elektrochemicznego z
efektami uzyskanymi w szlifowaniu konwencjonalnym. Z porównania wynika,
że szlifowanie elektrochemiczne umożliwia uzyskiwanie znacznie
korzystniejszych efektów obróbki.
Spis treści:
Wykaz ważniejszych oznaczeń
1. WPROWADZENIE
2. STAN ZAGADNIENIA
2.1. Trudności występujące w obróbce materiałów trudno obrabialnych szlifowaniem mechanicznym
2.2. Piśmiennictwo na temat obróbki elektrochemiczno-ściernej
2.3. Elektrolity stosowane w obróbce elektrochemiczno-ściernej
2.4. Rola wodoru w obróbce elektrochemiczno-ściernej
2.5. Podsumowanie i wnioski
3. SFORMUŁOWANIE PROBLEMU BADAWCZEGO
3.1 Cel i zakres pracy
4. ELEKTROCHEMICZNA INTENSYFIKACJA SZLIFOWANIA
4.1. Czynniki występujące w szlifowaniu elektrochemicznym
4.2. Dobór wodnych roztworów elektrolitów
4.2.1. Wyznaczenie krzywych polaryzacyjnych badanych materiałów
4.3. Sposoby intensyfikacji procesu
4.4. Procesy cząstkowe usuwania materiału obrabianego
4.4.1. Synergizm procesu w szlifowaniu elektrochemicznym
4.5. Układ mechaniczno-elektryczny szlifowania elektrochemicznego
4.6. Składowe siły szlifowania
4.7. Pomiary siły stycznej
4.8. Wyznaczenie wartościowości kobaltu i wolframu oraz wydajności prądowej w warunkach szlifowania elektrochemicznego
5. ELEKTROCHEMICZNY UKŁAD OBRÓBKI
5.1. Efekt mechanochemiczny
5.2. Oddziaływanie czynnika mechanicznego na czynnik elektrochemiczny
5.2.1. Różne rodzaje ściernego szlifowania elektrochemicznego
5.2.2. Wpływ gęstości prądu na zmianę potencjału anody
5.3. Charakterystyki prądowo-napięciowe badanych materiałów
5.4. Mechanoelektrochemia szlifowania metali
5.4.1. Wyznaczenie matematycznego modelu obiektu badań
5.4.2. Metoda pomiarów wielkości dynamicznych procesu
5.4.3. Wyznaczenie stanów dynamicznych i lokalizacja istotnych zjawisk fizykochemicznych w szlifowaniu elektrochemicznym
5.4.4. Wpływ siły docisku i napięcia międzyelektrodowego na konduktancję dynamiczną
6. ZJAWISKA FIZYKOCHEMICZNE NA GRANICY FAZ ZACHODZĄCE PODCZAS SZLIFOWANIA ELEKTROCHEMICZNEGO
6.1. Granica faz metal-elektrolit
6.2. Pasywacja powierzchni anody
6.3. Granica faz metal-półprzewodnik
6.4. Energia aktywacji anodowego roztwarzania
6.4.1. Pomiar energii aktywacji anodowego roztwarzania
6.5. Identyfikacja osadu na czynnej powierzchni ściernicy
6.6. Współczynnik odporności na powierzchniowe pękanie
6.6.1. Pomiar współczynnika odporności na powierzchniowe pękanie
7. ODDZIAŁYWANIE FAZY WODOROWEJ Z OBRABIANYM MATERIAŁEM
7.1. Mechanizm wydzielania się wodoru
7.1.1. Środowisko wodoru a materiał obrabiany
7.2. Wodorowy mechanizm zarodkowania mikropęknięć w obrabianym materiale
7.3. Źródła wydzielania się wodoru w szlifowaniu elektrochemicznym
7.4. Dyfuzja wodoru w przestrzeni międzyelektrodowej
7.5. Dyfuzja wodoru w obrabianym materiale
7.6. Tribosorpcja wodoru w materiale obrabianym
7.7. Nawodorowanie badanych materiałów podczas szlifowania elektrochemicznego
7.7.1. Pomiary nawodorowania badanych materiałów
7.7.2. Powstanie fazy wodorkowej
7.7.3. Badania strukturalne obrobionej powierzchni po nawodorowaniu
7.8. Pomiary tarcia wewnętrznego w nawodorowanych materiałach
7.8.1. Przygotowanie próbek i ich nawodorowanie
7.8.2. Metoda pomiaru tarcia wewnętrznego
7.8.3. Pomiar tarcia wewnętrznego
7.8.4. Wyniki pomiarów tarcia wewnętrznego
8. BADANIE SKUTKÓW ELEKTROCHEMICZNEJ INTENSYFIKACJI SZLIFOWANIA
8.1. Pomiary wydajności objętościowej szlifowania elektrochemicznego stopu tytanu po nawodorowaniu
8.2. Pomiary stałych sieciowych tytanu po nawodorowaniu
8.3. Energochłonność szlifowania obrabianych materiałów
8.3.1. Energochłonność właściwa w szlifowaniu mechanicznym i szlifowaniu elektrochemicznym
8.4. Badania stanu powierzchni obrabianych materiałów
8.4.1. Identyfikacja warstwy tlenkowej powstającej na anodzie
8.4.2. Wyznaczenie typu przewodnictwa warstwy tlenkowej
8.4.3. Pomiary różnicy pracy wyjścia elektronów z obrobionej powierzchni
8.4.4. Wskaźniki chropowatości obrobionych powierzchni
8.4.5. Rozkład mezotwardości i gęstości dyslokacji na obrobionej powierzchni
8.4.6. Naprężenia własne na obrobionych powierzchniach
8.5. Zużycie narzędzi ściernych (katod)
8.5.1. Pomiary zużycia narzędzi ściernych
8.6. Obserwacja mikroskopowa obrobionych powierzchni
8.7. Identyfikacja produktów reakcji elektrodowych w szlifowaniu elektrochemicznym
8.8.
Porównanie efektów obróbki szlifowania elektrochemicznego obrabianych
materiałów z efektami uzyskanymi w szlifowaniu mechanicznym
9. PODSUMOWANIE I WNIOSKI
9.1. Wnioski poznawcze
9.2. Wnioski utylitarne
9.3. Propozycje dalszych badań
LITERATURA