Способ химического полирования алюминия

 

Изобретение относится к области химического полирования металлов, в частности алюминия и его сплавов, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности. Способ полирования алюминия и его сплавов включает обработку поверхности металлов в растворе, содержащем, г/л: полифосфорная кислота (1,95 кг/дм³) 670 - 720, серная кислота (1,8 кг/дм³) 210 - 330, азотная кислота (1,4 кг/дм³) 88 - 220, медь сернокислая пятиводная 3,6 - 7,3, ортофосфорная кислота (1,57 кг/дм³) 660 - 680, при 95 - 110^oC в течение 1 - 5 мин в две стадии с промежуточным перерывом между стадиями в течение 0,5 - 1 мин. Использование способа позволяет значительно увеличит чистоту обрабатываемой поверхности и интенсивности сглаживания металла.

Изобретение относится к области химического полирования металлов, в частности алюминия и его сплавов, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности.

Для полирования алюминия и его сплавов наиболее применимы способы полирования в кислых растворах, содержащих серную, азотную, фосфорную кислоты [1] Полирование металлов в указанных растворах не обеспечивает высокой производительности, в частности, для достижения 10 класса чистоты обрабатываемой поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ химического полирования в растворе, содержащем, г/л [2] Ортофосфорная кислота ( ρ 1,70 кг/дм³ 77,5 Серная кислота ( r 1,80 кг/дм³) 15,5 Азотная кислота ( r 1,50 кг/дм³) 6,0 Медь азотнокислая 0,5 Борная кислота 0,5 Карбоксиметилцеллюлоза 0,83 Полирование проводят при 95 110^oC в течение 1 5 мин.

Недостатком данного способа является низкая чистота обрабатываемой поверхности, особенно при обработке труднополируемых сплавов.

Задачей изобретения является создание такого способа химического полирования алюминия и его сплавов, при котором обеспечивается высокая чистота обрабатываемой поверхности и более интенсивное сглаживание поверхности.

Поставленная задача достигается путем нанесения на поверхность алюминия и его сплавов полировального состава при следующем содержании компонентов, г/л: Полифосфорная кислота ( r 1,95 кг/дм³ 670 720
Серная кислота ( r 1,8 кг/дм³) 210 330
Азотная кислота ( r 1,40 кг/дм³) 88 220
Медь сернокислая пятиводная CuSO₄ · 5H₂O 3,6 7,3
Ортофосфорная кислота ( r 1,57 кг/дм³) 660 680
Способ осуществления при 95 110^oC в течение 1 5 мин в две стадии с промежуточным перерывом между стадиями в течение 0,5 1 мин.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Пластинки алюминиевого сплава АК 6 размером 0,09 0,13 м² обрабатывались полировочным составом при следующем соотношении компонентов, г/л:
Полифосфорная кислота ( r 1,95 кг/дм³) 670
Серная кислота ( r 1,8 кг/дм³) 210
Азотная кислота ( r 1,4 кг/дм³) 88
Медь сернокислая пятиводная CuSO₄ · 5H₂O 3,6
Ортофосфорная кислота ( r 1,57 кг/дм³) 660
В течение 1 мин при 95^oC, затем находились на воздухе в течение 0,5 мин, затем обрабатывались повторно тем же составом. Чистота обработанной поверхности соответствовала 10 классу. Интенсивность сглаживания металла - 0,093 мин.

Пример 2. Пластинки сплавов алюминия АК6 размерами 0,09 0,13 м² обрабатывали полировочным составом при следующем соотношении компонентов, г/л:
Полифосфорная кислота ( r 1,95 кг/дм³) 720
Серная кислота ( r 1,8 кг/дм³) 330
Азотная кислота ( r 1,4 кг/дм³) 220
Медь сернокислая пятиводная CuSO₄ · 5H₂O 7,3
Ортофосфорная кислота ( r 1,57 кг/дм³) 680
В течение 5 мин при 110^oC, затем находились на воздухе в течение 1 мин, затем обрабатывались повторно тем же составом. Чистота обработанной поверхности соответствовала 10 классу. Интенсивность сглаживания составила 0,100.

Пример 3. Пластинки алюминиевого сплава АК6 размером 0,09 0,13 м² обрабатывались полировочным составом при следующем соотношении компонентов, г/л:
Полифосфорная кислота ( r 1,95 кг/дм³) 695
Серная кислота ( r 1,8 кг/дм³) 270
Азотная кислота ( r 1,4 кг/дм³) 88
Медь сернокислая пятиводная CuSO₄ · 5H₂O 5,45
Ортофосфорная кислота (r=1,57 кг/дм³) 670
В течение 2,5 мин при 100^oC, затем находились на воздухе в течение 0,8 мин и повторно обрабатывались тем же составом. Чистота обрабатываемой поверхности соответствовала 10 классу. Интенсивность сглаживания металла - 0,096.

Пример 4 (по прототипу). Пластинки сплава алюминия АК 6 0,09 0,13 м² обрабатывали полировальным составом при следующем соотношении компонентов, г/л:
Ортофосфорная кислота ( r 1,70 кг/дм³) 77,5
Серная кислота ( r 1,80 кг/дм³) 15,5
Азотная кислота ( r 1,50 кг/дм³) 6,0
Медь азотнокислая 0,5
Борная кислота 0,5
Карбоксиметилцеллюлоза 0,83
В течение 3 мин при 100^oC. Чистота обрабатываемой поверхности соответствовала 9 классу. Интенсивность сглаживания металла 0,078 мм.

Из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа полирования позволяет значительно увеличить чистоту обрабатываемой поверхности и интенсивность сглаживания металла.

Источники информации:
1. Я. Н. Липкин, Т.М. Бершадская Химическое полирование металлов,с.83 (аналог).

2. С.Я. Грилихсс. Электрохимическое и химическое полирование,с. 143 144 (прототип).

Формула изобретения

Способ химического полирования алюминия и его сплавов, включающий обработку поверхности металла при 95 110^oС в течение 1 5 мин в растворе, содержащем ортофосфорную, серную, азотную кислоты и соль меди, отличающийся тем, что обработку проводят в две стадии с промежуточным перерывом 0,5 1 мин в растворе, дополнительно содержащем полифосфорную кислоту, а в качестве соли меди медь сернокислую при следующем соотношении компонентов, г/л:
Полифосфорная кислота (ρ = 1,95 кг/дм³) 670 720
Серная кислота (ρ = 1,8 кг/дм³) 210 330
Азотная кислота (ρ = 1,4 кг/дм³) 88 220
Медь сернокислая пятиводная 3,6 7,3
Ортофосфорная кислота (ρ = 1,57 кг/дм³) 660 680в