Раствор для удаления окалиныс поверхности металлическихизделий

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСЪЗУ

Союз Советских

Социалистичеосих

Республик оп 823413 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (ЗЦМ. КЛ,3

С 09 К 13/06

С 23 Р 1/00 (22) Заявлено 090779 (2t)2790434/23-26 с присоединением заявки N9

Государственный комитет

СССР во делам изебретеиий в открытмй (23) Приоритет (5З) УДК621. 794. .4 (088. 8) Опубликовано 2304.81. бюллетень т19 15

Дата опубликования описания 250481 (72) Авторы изобретения

A. М. Еабченко, A. И. Кистанов и (71) Заявитель

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для удаления окалины, образовавшейся после термообработки

% в окислительной атмосфере на изделиях из сплавов типа "нимоник".

Для удаления окалины с поверхности укаэанных сплавов применяются различные составы, в том числе и щелочные растворы с окислителями для предварительного разрыхления и частичного удаления окалины с вЫсоколегированных сталей и сплавов.

Известен раствор, содержащий едкий натрий, перманганат калия и ПАВ на основе перфторалкида сульфоновой кислоты, нри следующем соотношении компоиентов,вес.%: яаОН 5 -10,КМпО4

5-10,GAB 0,01-0, 1,вода остальное.(1).

Однако известный раствор не применим для обработки сплавов типа нимоник

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является раствор, содержащий гидроокись щелочного металла, перманганат калия, фтористый натрий и воду, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

НаOH 22,8; КМп046,2,, NaF 2,3, вода стальное (2)- 30

Недостатком указанного раствора

° является то, что его применение при обработке сплавов типа "иимоник" не дает полного разрыхлекия и удаления окалины даже при большей длительности обработки. Последнее связано с тем, что в состав окалины сплавов типа "нимоник", кроме окислов переменной валентности, входят также окислы никеля и никель-хромовые, никельмолибденовые шпинели, которые трудно растворяются и трудно преобразуются в более простые соединения.Оксилы никеля, которые на ряде сплавов составляют верхние слои окалины, в таких растворах не окисляются и не растворяются,затрудняя тем самым доступ раствора к лежащим ниже шпинелям и окислам переменной валечтности. Вследствие этого требуется длительное. время для последующей кислотной обработки, приводящей к большому съему основного металла.

Кроме того, при изучении механизма окисления различных веществ перманганатом калия в щелочной среде было установлено, что процесс идет до образования МпО, выпадающего в осадок. Накопление осадка также затрудняет процесс травления и (54 ) РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОКАЛИНЫ С ПОВЕРХНОСТИ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

1 1

823413

Таблица 1

Состав

6

10 10

9 " 9

10 10

22,8 6,2

53,5

3,5 15

43 68,7

2,3

Известный

Раствор, Р

Время осветления в растворе, мин

Суммарный съем металла, г/м г

Время травления образцов мин

Марка стали или сплава

Приме .ание

60

ВЖ-98

10

30

Окалина удалена не полностью способс твует- с амопрои з воль ному разложениюю перманганата.

Цель изобретения — сокращение времени травления. ,Цля достижения поставленной цели раствор, включающий едкий натрий, ;перманганат калия, фтористый натрий, дополнительно содержит триполифосфат натрия, азотнокислый натрий и бутило вый спирт при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Едкий натрий 8-10

Перманганат калия 8-10

Фтористый натрий 5-15

Триполифос фат натрия 3;5

Азотнокислый натрий 10-12

Бутиловый спирт 2-5

Вода Остальное

При приготовлении растворов были использованы реактивы-марки "Ч" таких ГОСТов:

Едкий натрий 4328-66

Перманганат калия 4527-65

Предлагаемый 8 8

Отработку технологии удаления производят на образцах никельхромовых спла.-ов 3g-437 "Б", ЗП-630 и никельхромовыхмолибденовых ВЖ-98.

Термообработку образцов перед травлением производят в печи и на электроаппарате по режимам, соответствующим условиям гомогенизации указанных сплавов.

В результате проведенных опытов,. установлено, что после применения предлагаемого и известного раствоТриполифосфат натрия 13493" 68

Фтористый натрий 4463-66

Азотнокислый нат.рий 4168-66

Бутиловый спирт 6016-51

Пример. Приготовление растворов производят следующим образом.

В емкость иэ стекла или нержавеющей стали заливают 2/3 необходимого количества воды, подогревают до о

40 С и растворяют все щелочные компоненты: сначала едкий натрий, затем триполифосфат. После окончания растворения щелочных компонентов и тщательного перемешивания раствора засыпают расчетное количество. азотнокислого натрия, фтористого натрия и перманганата калия, после чего доливают недостающее количество воды, а затем добавляют бутиловый спирт.

20 После этого раствор нагревают до рабочей температуры.

Следующие составы растворов представлены в табл. 1.

40 ров в ряде случаев необходимо последующее осветление в одном из растворов минеральных кислот, например в смеси плавиковой и азотной кислот.

Время осветления после обработки в предлагаемом растворе в среднем

45 2-3 раза меньше, чем после обработки в известном растворе.

Усредненные результаты(по 10 образцам)проведенных опытов представ50 лены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2

823413

Продолжение табл. 2 зо

ЭП-630

30

60

120

40 зо

Окалина удалена не полностью

25

ЭИ-437 "Б". 30

20

25

35

50

20

ЭИ-602

20

30

65

60

Формула изобретения

БНИИПИ Заказ 2001/32 Тираж 684 Подписное

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

При травлении в известном растворе (4 ) окалина со сплавов ВЖ-98 и

ЭП-630 удалялась незначительно даже при длительном травлении„- со сплавов ЭИ-437 и "Б" и ЭИ-602 окалина удалялась за 60 мин обработки в щелочном растворе и осветлялась в течение 50 мин в растворе.

При травлении в предлагаемом растворе (растворы 1-3) окалина удалена полностью со всех сплавов за более короткий промежуток времени и при меньшем съеме металла.

Таким образом, предлагаемый состав. раствора по сравнению с известным обеспечивает сокращение времени травления в среднем в 1,5-2 pasa.

Это обеспечивается введением указанных добавок в предлагаемом соотношении.

Так, триполифосфат натрия прочно связывает катионы двухвалентных металлов (в нашем случае, никель)пу« тем обменного разложения с образованием соединения типаг « 4 е ь©щ j @ з @ Ь,О„я

Бутиловый спирт устраняет действие

F - -иона иа металл. Натрий азотнокислый, являясь окислителем, усиливает действие перманганата калия по разрыхлению и растворению окалины. сокращение времени травления обеспечивает сокращение потерь основного металла в 1,5-2 раза.

Раствор для удаления окалины с поверхности- металлических изделий, 40 включающий едкий натрий, перманганат калия, фтористый натрий, о тличающийс я тем, что, с целью сокращения времени траления, он дополнительно содержит триполи45 фосфат натрия, азотнокислый натрий и бутиловый спирт при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|

Едкий натрий 8-10

Перманганат калия 8-10

Фтористый натрий 5-15

Триполифосфат натрия 3-5

Азотнокислый натрий 10-12 .

Бутиловый спирт 2-5

Вода Остальное

Источники информации, >5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Ct6A 9 3652417, кл. 252-80, 1972.

2. Патент США В 3025189, кл. 134-3, 1964 (прототип).