Раствор для электрохимическогополирования нержавеющих сталей

 

(72) Автор изобретения

И. М. Фещ (7! ) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ

НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию нержавеющих сталей марок: 1Х18Н9Т, 1Х18Н12МЗТ, Х18Н12М2Т и др. и может быть использовано при обработке изделий сложной конфигурации любых размеров.

Известен раствор для электрохимического полирования нержавеющих сталей, содержащий, вес..%:

Фосфорную кислоту 55 — 85

Серную кислоту,, 0,1-4

Тринатрийфосфат 1 — 15

Сульфат натрия 0,5

Желатин 0,1 — 5

Вода Остальное (1).

Однако известный раствор недостаточно эффективен: чистота поверхности повышается только на один класс (с ч6 до v 7), производится большой съем металла — 4 — 60 мкм, отражательная способность составляет 45-65%, стабильность раствора — 140 А ч/л.

Полирование в этом растворе ведл в узком (87 — 78 С) диапазоне температур.

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов, является известный раствор для электрохимического полирования нержавеющих сталей, содержащий, вес.%:

Ортофосфорную кислоту 50 — 10

Серную кислоту 15-40

Глицерин 12-45

Воду Остальное (2) .

Данный раствор обеспечивает повышение чистоты поверхности только на один класс, (с cr 6 до Cl 7), отражательная способность поверхности составляет 45 — 60%, съем металла — 9 — 45 мкм, стабильность раствора—

130 А. ч/л., температура раствора — 50 — 70 С.

Целью изобретения является повышение качества полирования.

Указанная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота 450 — 600

Серная кислота 200 — 300

Глицерин 50 — 200

Тринатрийфосфат 20-50.

836248

Та блица

Примеры

550 550 550

250 250 250

590 450

300 275

50 200

20 30. Глицерин

Тринатрийфосфат

100

120

120

40 40

90

60 100

40 10

12

3 3

3 3

85

35

25

12

12

Класс чистоты, т до полирования

6 6

8 8

9.

6

7 после полирования

Шереховатость, Яа, мкм

1,5

1,6 1,8 2 до полирования после полирования

0,63

1,25

Процесс полирования рекомендуется прово. дить при температуре 60 — 100 С, напряжении

8 — 12 В, анодной плотности тока 10 — 40 A/äì в течение 2 — 5 мин с использованием катодов из стали марок ШХ-15, 1Х13, 2Х13, ЗХ13.

Ванну полирования изготавливают из титана или нержавеющей стали.

Готовят раствор путем растворения в воде тринатрийфосфата, после чего в раствор вводят фосфорную и серную кислоты, а затем вли-, вают глицерин. Раствор перемешивают и нагревают до рабочей температуры.

Раствор не требует специальной проработки и корректировки в процессе работы.

В растворе, не,содержащем тринатрийфосфата, на поверхности иэделия наблюдается выкристаллизовывание сульфатов металлов — образуется непрозрачный налет, т.е. наблюдаются пассивные образования.

Полируемые изделия после обработки не имеют эстетического вида, Введение в раствор тринатрийфосфата обеснечивает образование на поверхности изделия солевой и окисной пленок.

Состав раствора, г/л, режим н результаты обработки .

Ортофосфорная кислота (уд. вес. =

1,6 г/см ) 600

Серная кислота (уд.вес. = 1,84 г/смз) 200

Температура, С

Анодная плотность тока, А/дм

Напряжение, В

Продолжительность, мин

Продолжительность,-мин

Вязкая солевая пленка обладает незначительным сопротивлением, в результате чего не происходит нагревания раствора под действием электрического тока. Процесс во времени остается изотермическим в результате. этого проще поддерживать заданную температуру.

Глицерин и тринатрийфосфат благоприятно ,влияют на свойства друг друга. Так, в присутствии тринатрийфосфата, глицерин сохраня10 ет свойства способствовать процессу полирования длительное время, а глицерин, в свою очередь предотвращает активное образование сульфатов, т.е. взаимодействие анионов 90 с катионами Na.

Изобретение позволяет получать полированную поверхность высокого качества — отражательная способность 65 — 80%, чистота поверхности повышается на 2 — 3 класса ппи относи- тельно низком съеме металла (6 — 25 мкм).

Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице.

0,50 0,60 0,32 1,25

83.6248

Продолжение таблицы

Примеры

Количество снимаемого металла, мкм от 6 до 25

35 20

65 70 65

350 300 350

75 45

350 120 130

Как видно нэ таблицы, только совместное присутствие в растворе глицерина и тринат рийфосфата (примеры 1 — 4) позволяет получить попируемую поверхность высокого качества.

Использование изобретения позволяет значительно повысить производительность процес-. са за счет увеличения в 2 — 3 раза срока слуцк- бы раствора, не тратится время на частые корректировку раствора и его смену, в 3 — 4 раза уменьшается время на приготовление раствора, расширяется интервал рабочих температур, плотность тока невелика, что характе25 ризует процесс как малоэнергоемкий, раствор малотоксичен.

Формула изобретения

Раствор для электрохимического полирова- 30 ния нержавеющих сталей, содержащий орто.,Составитель В. Бобок

Техред Т.Маточка Корректор Н. Бабинец

Редактор Т. Авдейчик

Заказ 2847/18 Тираж 704 . Подпиаще

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент™, „г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Состав раствора, г/л; режим и результаты обработки

Отражательная способность, %

Стабильность раствора, А час/л фосфорную и серную кислоты и глицерин, отличающийсs тTеeмM,что,с целью повышения качества полирования, он дополнительно содержит тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, г/л: . Ортофосфорная кислота 450-600

Серная кислота 200-300

Глицерин 50 — 200 . Тринатрийфосфат 20-50. . Источникиин

Источники информации, прияныте во внимание при экспертизе

1. Патент США й"- 2493579, кл. 204 — 140,5, опублик. 1950..2. Грилихес С. Я., Электрохимическое полирование, Л., Машгиз, 1976, с. 78.