Травитель для электролитического выделения карбидной фазы из низколегированных углеродистых сталей

 

ТРАВИТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ВЬЩЕЛЁНИЯ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ УГЛЕРОдаСТЕЛХ СТАЖЙ, содержащий хлористый литий и воду, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения чистоты вьщеления карбидной фазы, он дополнительно содержит лимоннокислый аммоний и глицерин при следующем соотношении компонентов, г/л: 255-350 Хлористый литий Лимоннокислый 40-60 аммоний 15-25 Глицерин Остальное Вода (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) ()!) (5()4 G 01 N 1 32 31/ 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3744515/22-02 (22) 23.05.84 (46) 15.10.85. Бюл. В 38 (72) В.П. Новак, М.Б. Чумакова и Н.В. Цыба (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (53) 520 ° 17 (088.8) (56) Лашко Н.Ф. и др. Физико-химический анализ сталей и сплавов.

М.: Металлургия, 1978, с. 50-52.

Авторское свидетельство СССР

9 302394, кл. G 01 N 31/00, 1971. (54) (57) ТРАВИТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ КАРБИДНОЙ ФАЗЫ

ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ

СТАЛЕЙ, содержащий хлористый литий и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты выделения карбидной фазы, он дополнительно содержит лимоннокислый аммоний и глицерин при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлористый литий 255-350

Лимоннокислый аммоний 40-60

Глицерин 15-25

Вода Остальное

1185165

Содержание компонентов, г/л

Состав травителя иомоче- Соляная

Литий хло- Глицерин Лимонно ристый кислый аммоний

Вода кисловина та

1, 19 г/см

Предложенный

40, 15

255

До 1 л

20

302, 5

25

350

10

220

30

375.Известный

6 250

10

П р и м е ч а н и е. Составы 4 и 5 содержат запредельные значения компонентов.

Изобретение относится к металлографии стали, в частности к фазовому анализу низколегированных углеродистых сталей.

Целью изобретения является повышение чистоты выделения карбидной фазы.

Как показали исследования, для избирательного электрохимического изолирования в травитель должен обязательно вводиться ион хлора, наиболее полно растворяющий основу металла. Однако ион хлора хорошо адсорбируется на сталях, вытесняя с их поверхности воду, что способствует активизации поверхностного растворения, но ведет к протеканию реакций гидролиэа. Он также способен вытеснять кислород, являющийся основным стимулятором образования питтингов и растрава. Для предотвращения гидролиза в электролит следует вводить комплексообраэующие вещества, а для устранения питтннгообразования вводят активные восстановители. Полноту растворения металла показывает его поверхность

В емкости заливали 0 5 л воды при 20-25 C H p Ro H расчетное количество хлористого липосле электролиза. Если она чистая, гладкая — режим растворения и раствор подобраны правильно.

Для приготовления предложенного травителя использованы: хлористый литий ТУ6-09-3752-78; лимоннокислый аммоний ГОСТ 9264-71 глицерин, ГОСТ 6259-75.

Ионы лития (по сравнению с ионаlO ми других щелочных металлов хлорисных солей) имеют наименьший радиус и, следовательно, наибольшую плотность заряда, поэтому они черезвычайно энергично гидратируются. Это

l5 свойство ценно тем, что устраняется выпадение гидроокисей, загрязняющих анодный остаток карбидов.

Лимоннокислый аммоний — комплексообразователь, связывающий в раство70 римые комплексы ионы растворяющейся основы металла, препятствует выпадению гидроокисей.

Глицерин вводится в раствор в качестве восстановителя для подавле25 ния питтингообразования.

Составы предложенного и известного травителей приведены в табл.1.

Таблица 1 тия, линокислого аммония и глицерина, а затем додавляли воду

1 л.

1185165

Таблица 2 аботоспообность лектролита

Иарка стали Состояние поверхности после анодного остатка

Состав травителя

Предложенный

Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

3 40Х5МФСА

Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

Темно-серая, иногда точечная коррозия, питтинги

Светлая, до снятия остатка карбиды не удерживаются на поверхности

Известный 6

Темная, растравы, точечная коррозия питтинги

Травители опробованы на образцахстержнях диаметром 20 мм и высотой

50 мм из стали 40Х5ИФСА и 32Х2НВМБР.

Выделение карбидной фазы осуществляли следующим образом.

Образцы помещали в предварительно

Ю охлажденные до 5 С составы электролитов (предложенный и известный).

В обоих случаях выделение карбидной фазы производили при анодной плотности тока О, 025 А/см и времени электролиза 1,5 ч.

В процессе электролиза образцы растворялись в результате чего на поверхности образцов выделялся анодный остаток черного цвета карбидной фазы. Этот остаток снимался с поверхности с помощью диспергатора

УЗДН-1. Чистоту выделения карбидной фазы характеризовало состояние поверхности образца, определяемой визуально после снятия анодного остатка. .Если поверхность образца чистая, светлая, без растрава, то основа металла растворилась полностью и выделенная карбидная фаза не эагрязнена остатками нерастворившегося металла. В случае растрава поверхности (точечная коррозия, питтинги и т.п.) выделенная карбидная фаза была загрязнена частичками нерастворившейся основы металла, т.е. не обеспечивалась чистота вы" деления карбидной фазы, что, в свою очередь, приводило к погрешностям.

10 Определяли также и работоспособность травителя количеством выделе-. ний, т.е ° сколько раз можно проводить электролиз в одном травителе разных образцов.

1 Усредненные результаты (по

9 образцам на каждое испытание) представлены в табл.2.

Как видно из табл.2, в предложенном травителе (составы 1,2 и 3)

20 обеспечивается получение светлой чистой поверхности образцов и легкоотделяемых карбидов, т.е. обеспечивается чистота выделения карбидной фазы. Работоспособность этих соста25 вов достаточно высока — в них можно производить 7-9 электролизов разных образцов.

1 185165

Продолжение табл. 2

Предложенный

Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

3 32Х2НВМБР Светлая, чистая, отсутствие растрава, питтингов, карбиды отделяются хорошо

Темно-серая, точечная коррозия

Светлая, до снятия остатка карбида не удерживается на поверхностиТемная, растравы, точечная коррозия, питтинги

Известный Ь

Составитель Л. Шевелева ,Редактор М. Бандура Техред О.Неце Корректор Л, Пилипенко

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6354/37

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

В травителе состава 4 (с содержанием компонентов ниже нижнего предела) поверхность образцов получается темной, иногда точечная коррозия, что свидетельствует о загрязнении карбидной фазы. Работоспособность этого состава очень низкая. В травителе состава 5 (с большим содержанием компонентов выше верхнего предела) поверхность образцов получается светлой. Однако карбиды еще до снятия анодного остатка не удерживаются на поверхности образца, поэтому нецелесообразно его практическое использование (большой расход реактивов). В известном травителе (состава 6) после снятия анодного остатка поверхность образцов щ получается неудовлетворительной растравы, точечная коррозия, питтинги. Карбидная фаза сильно загрязнена нерастворившимся остатком основного металла. Работоспособность этого состава очень низкая.

Таким образом, предложенный травитель исключает растрав поверхности образцов, а следовательно,обес40 печивает чистоту выделения карбидной фазы и улучшает санитарно-гигиенические условия труда (не содержит соляной кислоты).