Раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я пщ 777087

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.09.78 (21) 2661703/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. Кл.

С 25 F 3(22

С 09 К 13/06

Государственный комитет

:СС С Р (53) УДК 621.357.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. Д. Вдовенко, Н. А. Дрозд и О. Н. Радченко (71) Заявитель Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР (54) РАСТВО Р ДЛЯ ЭЛ ЕКТРОХИ МИ Ч ЕСКОГО

ПОЛИРОВАНИЯ БЕРИЛЛИЕВОЙ БРОНЗЫ

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию медных сплавов, например бериллиевой бронзы, содержащей до 2,5% бериллия. 5

Известен ряд растворов для электрохимического полирования меди и ее сплавов на основе фосфорной и серной кислот с различными органическими добавками (1 — 3). Однако применение этих растворов 10 для полирования бериллиевой бронзы не дает положительного результата — происходит травление поверхности и снижение ее чистоты (см. табл. 1).

Наиболее близкий к изобретению по тех- 15 нической сущности известный раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы, содержащий ортофосфорную и серную кислоты и воду (4). Раствор содержит также плавиковую и хромовую кислоты. Полирование ведут при температуре 30 — 50 С и плотности тока 30—

150 А/дм .

Однако при низких плотностях тока (до

20 А/дм ) известный раствор не обеспечи- . 5 вает качественного полирования — наблюдается растравливание поверхности, класс чистоты снижается с V8 (исходный) до

V7 (см. табл. 1).

При плотностях тока выше 35 А/дм наблюдается более качественное полирование без питтингообразования.

Однако, наряду с блескообразованием, на поверхности наблюдается бугристость в интервале плотностей тока 35 — 75 А/дм и образование продольных борозд при плотности тока выше 100 А/дм .

Предлагаемый раствор отличается от известного тем, что, с целью повышения класса чистоты поверхности он дополнительно содержит дифениламин и каптакс (сернокислый раствор 2-меркаптобензотиазола) при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Ортофосфорная кислота 72 — 89

Серная кислота 9 — 10

Дифенила мин 0,1 — 0,2

Каптакс 0,1 — 0,3

Вода Остальное

Раствор готовят следующим образом.

В серной кислоте в течение 1 ч растворяют 40 — 60 г/л 2-меркаптобензотиазола, затем сернокислый раствор каптакса и дифениламин приливают к смеси фосфорной (уд. вес 1750 мг/см при 15 С) и серной (уд. вес 1837 мг/см при 15 С) кислот при перемешивании. Срок службы раствора составляет до 200 А. ч(л.

777087

Таблица 1

Шероховатость (в мкм) (класс чистоты по

ГОСТ 2789 †) при плотности тока, А/дм

Источник информации

15

0,60 — 0,85 (V7 — 8) 0,65 — 1,55 (77) Глубокое травление, наличие питтинга

2,9 — 3,5 (С75) 4,4 — 4,9 (с75) 5,2 — 6,0 (с;74 — 5) Глубокое травление

1,25 — 1,40 (\76) 1,36 — 1,79 (т„76) 2,20 — 2,55 (Т„75 — 6) Глубокое травление

0,65 — 0,75 (С77) Патент США № 3647654

0,55 — ),25 (78) 0,35 — 0,40 (С78) Растравливание тате чего в процессе электролиза при достаточно высоких плотностях тока добавки регулируют скорость растворения сплава.

При этом могут создаваться такие условия, когда бериллий, как составная часть сплава, не образует соединений с электролитом, т. е. не растворяется, а выпадает в виде шлама, оставляя впадины на поверхности анода в виде питтинга, либо более глубо10 кого травления.

Таблица 2

Рецептура (в вес. у4) раствора по примеру

Компонент раствора, режим и результаты обработки

Ортофосфорная кислота

Серная кислота

Дифениламин

Каптакс

Вода комнатная

Шероховатость, мкм:

0,38 — 0,40

0,25 — 0,38 до полирования после полирования

0,22 — 0,32

0,14 — 0,18

0,11 — 0,15

Класс чистоты, с7:

9

47,8

9

46,0

9 — 10

51,1

48,6 до полирования

Авторское свидетельство СССР

¹ 528331

Авторское свидетельство СССР № 549466

Авторское свидетельство СССР № 633889

В табл. 1 представлены результаты полирования бериллиевой бронзы в известных растворах (исходная чистота поверхности составляет V8, шероховатость 0,38—

0,40 мкм). Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что в известных растворах отсутствует эффект полирования.

Предполагают, что роль органических добавок сводится к тому, что они способствуют либо препятствуют комплексообразованию с компонентами сплава, в резульТемпература, С

Анодная плотность тока, A/äì

Продолж ительность, мин после полирования

Отражательная способность, y„

9,5

0,10

0,10

5,3

89

0,15

0,20

0,65

72

9,0

0,20

0,30

8,5

72

9,0

0,20

0,30

8,5

777087

Формула изобретения

Составитель В. Бобок

Техред И. Пенчко

Корректор Н. Федорова

Редактор Л. Ушакова

Заказ 2715/14 Изд. № 583 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В предлагаемом растворе совместная добавка дифениламина и каптакса оказывает положительное влияние на электрохимическое полирование — адсорбируясь при достаточно высоком положительном потенциале, способствует перераспределению заряда на структурных, составляющих сплава, что приводит к более равномерному растворению компонентов сплава.

Дифениламин играет роль блескообразователя, а каптакс регулирует скорость комплексообразования раствора с комт1онентами сплава.

Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый раствор позволяет при комнатной температуре и низкой плотности тока повышать чистоту поверхности на 1 — 2 класса, что соответствует снижению высоты микронеровностей до 0,08 — 0,16 мкм при исходной чистоте

V8 и высоте микронеровностей 0,38—

0,40 мкм.

Раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы, содержащий

5 ортофосфорную и серную кислоты и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения,класса чистоты поверхности, он дополнительно содержит дифениламин и каптакс (сернокислый раствор 2-меркаптобен10 зотиазола) при следующем соотношении компонентов, вес. ..

Ортофосфорная кислота 72 — 89

Серная кислота 9 — 10

Дифениламин 0,1 — 0,2

15 Каптакс 0,1 — 0,3

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

20 № 528331, кл. С 25F 3/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 549466,,кл. С 25F 3/22, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 633889, кл. С 25 F 3/22, 1977.

25 4. Патент США ¹ 3647654, кл. 204—

140.5, 1972.