Раствор для электрохимической обработки титана и его сплавов
11 544667
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистическри
Республик » (1
1 (51) М. Кл.- "С09К 13/06//
С 25F 3/08 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.05.75 (21) 2150795/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4
Дата опубликования описания 28.02.77
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,3.035.44 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. В. Городыский, Н. Д. Назаренко, В. М. Белецкий, А. И. Лисогор, В. H. Беляев, И. Д. Вдовенко и В. И. Чумак
Институт общей и неорганической химии
АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ
5 — 10
Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к обработке титана и его сплавов перед гидрированием (формирование гидридной пленки при катодной поляризации).
Известна химическая обработка титана и его сплавов в агрессивных кислотных композициях (3%-ная азотная кислота и 20%-ная плавиковая кислота) (1).
Однако при такой обработке происходит интенсивное растворение и наводораживание титана. Наводораживание, которое происходиг при химической обработке, суммируется с наводораживанием, неизбежным при непосредственном гидрировании в реакционноспособной смеси соляной и серной кислот в течение 2 — 3 час.
Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является известный раствор для электрохимической обработки титана и
его сплавов, содержащий ортофосфорную кислоту, ингибитор БА-6 и натрий фосфорнокислый двузамещенный (2).
Однако данный раствор предназначен для электрохимического полирования титана. Он обеспечивает повышение качества полирования, но не активирует поверхность титана для последующего гидрирования с получением черных гидридных пленок.
Предложенный раствор отличается от известного тем, что с целью уменьшения наводораживания и весовых потерь металла прн активпровании поверхности титана перед гпдри5 рованием он дополнительно содержит калий кислый впннокнслый и калий кислый фталевокпслый при следующем соотношении компонентов, г/л:
Ортофосфорная кислота 1000 — 1575
Ингнбитор БА-6 10 — 30
Натрий фосфорнокислый двузамещенный 10 — 20
Калий кислый виннокпслый 5 — 15
Калий кислый фталево15 кислый
Процесс электрохнмической обработки (3XO) рекомендуют проводить прн температуре 60 — 100 С, плотности переменного тока
20 25-80 а/дм - и продолжительности в течение
60 — 120 мин.
После 3ХО изделия тщательно промывают в холодной проточной воде, а затем в дистиллированной, сушат и подвергают гидрирова25 нию в водном растворе фторпстоводородной кислоты в течение 5 — 10 с. На поверхности изделия формируется хорошо сцепленная с основой густого черного цвета пленка. Микротвердость полученной гидр ндной пленки—
30 275 — 290 кг/м Р, толщина — 5 12 мкм. Коэф544667
Содержание, г/л
Компоненты
Ортофосфориая кислота
Ингибитор БА-6
Натрий фосфорнокислый двузамещенный
Калий кислый виннокислый
1000
1575
20
15
Калий кислый фталевокислый
Режим обработки
Температура, С
Плотность тока, А/дмв
Продолжительность, мин
120
Экспериментальные данные
Содержание водорода (",,)в титане марки:
ВТ-1
0,0111
0,0009
0,0095
0,0007
Формула изобретения
ВТ-22
Толщина гидридной пленки, мкм
Микротвердость, кг/мм
Коэффициент светопоглощения
290
280
0,83
0,80
Коррозионные испытания:
Потери веса металла не обнаружено, изменений и разрушений пленки нет морская вода, температура 15 — 30 С, 126 дней
5 — 10
Бобок
Составитель В.
Корректор Л, Деиисьина
Редактор 3, Ходакова
Техред Е. Петрова
Заказ )28;18 Изд. № 138 Тираж 869 Подписное
LL))L 1 .:П!1 I ссударственно-о ком?.тета Совета Миш.стров СССР по делам изобрете;шй и сткрытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,;,. 4, 5
Типо;рафии, ир. Сапунова, 2
Примечание. Содержание водорода в титане в известном растворе до ЭХО: ВТ-1 — 0,0150,;, ВТ-22 — 0,0012О,; после ЭХО:
ВТ 1 0 0135 оо, ВТ-22 — 0,0010. фициент светопоглощения составляет 0,75—
0,89.
В предлагаемом растворе введенные. компоненты выполняют следующие назначения.
Высокотемпературный ингибитор БЛ-6 способствует предотвращению точечного растравливания поверхности обрабатываемых изделий.
Ортофосфорная кислота, натрий фосфорно5
25 к и c. ? l I?1;I в У 3 а .il I III H H bl É и K а;1 и и к??c I hl É B? I H нокисл яй способствуют образованию в на 13. .I.lIû?I период на поверхности титана барьерной фосфатной пленки, которая предохраия...т основной ?еталл от проникновения и растворен я в Ile;i; выделяющегося при электролизе водорода.
Калий кислый фталевокислый с ингибитором и другими компонентами связывает ионы
Tl ++ в комплексы различного состава, что способствует равномерному растворению обрабатываемых изделий и уменьшает потери веса металла.
Раствор готовят последовательным растворением всех компонентов в водном растворе ортофосфорной кислоты заданной концентрации. Срок службы раствора составляет
450 а.час/л.
Составы предлагаемого раствора и их экспериментальные данные представлены в таблице.
Таким образом, предлагаемый раствор позволяет уменьшить наводораживание титана при активировании поверхности и получить хорошо сцепленные сосновой гидридные пленки.
Раствор для электрохимической обработки титана и его сплавов, содержащий ортофосфорную кислоту, ингибитор БЛ-6 и натрий фосфорнокислый двузамещенный, о т л и ч ающийся тем, что, с целью уменьшения наводораживания и весовых потерь металла при актпвировании поверхности титана перед гидрированием, он дополнительно содержит калий кислый виннокислый и калий кислый фталевокислый при следующем соотношении компо??ентов, г/л;
Ортофосфорная кислота 1000 — 1575
Ингибитор БЛ-6 10 — 30
Натрий фосфорнокислый двузамсщенный 10 — 20
Калий кислый виннокислый 5 — 15
Калий кислый фталевокислый
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Покрытия гальванические и химические.
Технологические процессы. — «Руководящий материал министерства РМО 1434 — 64». 1966.
3о 42
2. Лвт. св. ¹ 434139, кл. С 23В 3/10, 1972.
