Способ пассивации меди и медных сплавов

Изобретение относится к способам пассивации меди и медных сплавов и может быть использовано для их антикоррозионной защиты в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для изделий, эксплуатируемых в различных климатических условиях. Способ включает обезжиривание покрываемых поверхностей, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде. Также для повышения коррозионной стойкости покрываемых поверхностей их погружают при температуре 20±5°С в раствор, содержащий ангидрид хромовый 145-150 г/л, кислоту серную 35-40 г/л, смесь азотной кислоты и воды в соотношении 3:3 25-30 мл/л, натрий хлористый 8-10 г/л и воду дистиллированную до 1 л, и выдерживают в нем покрываемые поверхности в течение 1,7-2,3 мин, а далее проводят промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги и термообработку при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

 

Изобретение относится к способам пассивации меди и медных сплавов и может быть использовано для их антикоррозионной защиты в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для изделий, эксплуатируемых в различных климатических условиях.

В современной технике известен способ пассивации меди и медных сплавов, состоящий из следующей последовательности операций [Гальванотехника. Справочник под редакцией Гинберга A.M. и др. М.: Металлургия, 1987, 736 с.]:

- химическое обезжиривание;

- промывка в горячей проточной воде;

- промывка в холодной проточной воде;

- травление при температуре (20±5)°С в растворе (NHO₃ - 440 мл, H₂SO₄ - 900 мл, NaCl - 5 г);

- промывка в холодной проточной воде;

- погружение в раствор (CrO₃ - 145 г/л, H₂SO₄ - 0,46 г/л, HCl - 0,24 г/л, H₂O - до 1 л) при температуре (20±5)°С в течение (0,25-0,5) мин;

- промывка в холодной проточной воде;

- удаление капельной влаги;

- термообработка при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу пассивации меди и медных сплавов является способ пассивации меди и медных сплавов, состоящий из следующей последовательности операций: [ОСТ 107.460092.001-86 «Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Типовые технологические процессы]:

- химическое обезжиривание;

- промывка в горячей проточной воде;

- промывка в холодной проточной воде;

- травление при температуре (20±5)°С (HNO₃ - 1 л, H₂SO₄ - 1 л, NaCl - 10 г);

- промывка в холодной проточной воде;

- погружение в раствор (CrO₃ - 80 г/ л, H₂SO₄ - 5 г/ л, Н₂O - до 1 л) при температуре (20±5)°С в течение 25-30 мин;

- промывка в холодной проточной воде;

- удаление капельной влаги;

термообработка при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

Эти способы не позволяют получить на поверхности меди и медных сплавов покрытие с высокой коррозионной стойкостью.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости покрываемых поверхностей. Решение задачи достигается тем, что способ пассивации меди и медных сплавов основан на обезжиривании покрываемых поверхностей, промывке в горячей проточной воде, промывке в холодной проточной воде, погружении при температуре (20±5)°С покрываемых поверхностей в раствор, содержащий ангидрид хромовый, кислоту серную, воду дистиллированную, промывке в холодной проточной воде, удалении капельной влаги, термообработке при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

Новым в предлагаемом способе является введение в раствор для погружения покрываемых поверхностей из меди и медных сплавов смеси азотной кислоты и воды в соотношении 3:3 и натрия хлористого при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ангидрид хромовый	145-150
Кислота серная	35-40
Смесь азотной кислоты и воды
в соотношении 3:3	25-30 мл/л
Натрий хлористый	8-10
Вода дистиллированная	до 1 л

Время выдержки в этом растворе составляет (1,7-2,3) мин.

Пример 1.

Проводилась защита от коррозии по предложенному способу изделий из меди, включающая:

- Обезжиривание, например химическое, при температуре 60°С в растворе (Na₂CO₃ - 30 г/л, Na₃PO₄ - 40 г/л, Na₂SiO₃ - 5 г/л, H₂O - до 1 л);

- промывку в горячей проточной воде;

- промывку в холодной проточной воде;

- погружение в раствор (CrO₃ - 145 г/л, H₂SO₄ - 35 г/л, смесь азотной кислоты и воды в соотношении 3:3 - 25 мл/л, NaCl - 8 г/л, H₂O - до 1 л) при температуре (20±5)°С на 1,7 мин;

- промывку в холодной проточной воде;

- удаление капельной влаги;

- термообработку при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

Получено доброкачественное по внешнему виду покрытие. Указанные детали испытаны на циклическое воздействие температур от -60 до 85°С (3 цикла), воздействие морского тумана в течение 5-ти суток и тропической влажности в течение 12 суток (относительная влажность (98±2)% при температуре 40°С). Коррозии на деталях не обнаружено.

Пример 2.

Проводилась защита от коррозии по предложенному способу волноводных конструкций с сечением канала 13×3 при длине 500 мм из меди, включающая:

- обезжиривание, например химическое, при температуре 60°С в растворе (Na₂CO₃ - 30 г/л, Na₃PO₄ - 40 г/л, Na₂SiO₃ - 5 г/л, Н₂O - до 1 л);

- промывку в горячей проточной воде;

- промывку в холодной проточной воде;

- погружение в раствор (CrO₃ - 148 г/л, H₂SO₄ - 38 г/л, смесь азотной кислоты и воды в соотношении 3:3-28 мл/л, NaCl - 8 г/л, H₂O - до 1 л) при температуре (20±5)°С на 2,0 мин;

- промывку в холодной проточной воде;

- удаление капельной влаги;

термообработку при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

Получены доброкачественные по внешнему виду покрытия. После испытаний на воздействие повышенной влажности и морского тумана (пример 1) коррозии на поверхностях не наблюдалась.

Пример 3.

Проводилась защита от коррозии конструкций из латуни Л-63 по следующей технологической схеме:

- обезжиривание, например химическое, при температуре 60°С в растворе (Na₂СО₃ - 30 г/л, Na₃PO₄ - 40 г/л, Na₂SiO₃ - 5 г/л, H₂O - до 1 л);

- промывка в горячей проточной воде;

- промывка в холодной проточной воде;

- погружение в раствор (CrO₃ - 150) г/л, H₂SO₄ - 40) г/л, смесь азотной кислоты и воды в соотношении 3:3 - 30 мл/л, NaCl - 10) г/л, H₂O - до 1 л) при температуре (20±5)°С на 2,3 мин;

- промывка в холодной проточной воде;

- удаление капельной влаги;

- термообработка при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин.

После испытания на воздействие повышенной влажности и морского тумана (пример 1) коррозии изделия не наблюдалось.

Способ пассивации изделий из меди и медных сплавов, включающий обезжиривание покрываемых поверхностей изделий, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, погружение при температуре 20±5°С покрываемых поверхностей изделий в раствор, содержащий ангидрид хромовый, кислоту серную и воду дистиллированную, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, термообработку при температуре 80-100°С в течение 3-15 мин, отличающийся тем, что покрываемые поверхности изделий погружают и выдерживают в течение 1,7-2,3 мин в растворе, дополнительно содержащем смесь азотной кислоты и воды в соотношении 3:3 и натрий хлористый при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ангидрид хромовый	145-150
Кислота серная	35-40
Смесь азотной кислоты
и воды 3:3	25-30 мл/л
Натрий хлористый	8-10