Способ удаления алюминидных покрытий с металлических изделий и раствор для его осуществления

 

О Il И C А Н И Е ()863729

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Лополннтельное к авт, свид-ву— (22) Зая влено 28. 12. 79 (2 ) 2862302/2 2-02 с прнсоелнненнем заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 15. 09 . 81. Бюллетень № 34

Дата ояубликовання описания 17.09.81 (53)M. Кд.

С 25 Р 5/00

Государетиееый каиитет ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 521.9.047, .7:621.3, .С35.442988.8) Н, Л, Самохин, П. Т. Коломыцев, Б. А, Кичигин-, =И И-,Батуев и Ф.А. Аюпов

J (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ АЛЮИИНИДНЫХ ПОКРЫТИЙ

С МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И РАСТВОР

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ да (11

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в част4 ности к удалению покрытий с металлических изделий, изготовленных из жаропрочных сплавов на никелевой или кобальтовой основе.

Алюминидные покрытия получают путем термодиффузионного насыщения поверхности деталей алюминием, алю ннием и хромом, алюминием и кремнием

10 и некоторыми другими элементами в сочетании с алюминием. Основу этих покрытий составляют ннтерметаллические фазы, такие как N!AI, Ni>A I, И! А1

СОИ!< и .д.

Известен способ удаления никелевых и магниевых покрытий путем электрохимического травления при плотности тока л 150 А/м в растворе, содержа« щем фтористоводородную кислоту (25X)I нитрат натрия 123) и воду (73,т,) с йспользованием изделия в качестве ано

Однако при использовании данного способа для удаления алюминндных покрытий положительный эффект не достигается, так как мала скорость травления покрытий (3 мкм/ч) и на поверхности основного металла (изделия) в процессе травления наблюдается образование коррозионных питтингов (скорость коррозии металла основы составляет 40 мг/дм ч).

Известен раствор для химического полирования магния, содержащий, вес.Х!

Азотная кислота 0,75-12

Фтористоводородная кислота 0-2

Хромовый ангидрид 5-60

Вода Остальное (2)

Однако данный раствор практически не обладает травящей способностью по отношению к алюминидному покрытию как при ;;имической, так и при электрохимической обработке

863729

30 скорость травления не превышает

5 мкм/ч).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ химического удаления алюминидных

5 покрытий с металлических изделий при 10-46 С в течение 15-60 мин (3)Ä

О

Способ осуществляют в растворе, содержащем, вес.Ж:

Азотная кислота 8 фтористоводородная кислота 2

Вода 90

Удаление алюминидных покрытий происходит с большой скоростью ! l0 мкм/ч, однако наблюдается значительное растравливание поверхности металла основы (изделия) по границам зерен и образование питтингов (скорость коррозии металла основы а 20 составляет 200 мг/дм ч) .

Целью иэ обре тения явля ется исключение растравливания поверхности изделия.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу удаления алюминидных покрытий с металлических изделий путем травления в смеси минеральных кислот травление ведут электрохимически при плотности тока

1-10 А/м с использованием изделия

2 в качестве катода.

Такой способ может быть осуществлен раствором, содержащим азотную и фтористоводородную кислоты и воду, который дополнительно содержит хромовый ангидрид при следующем соотношении компонентов, вес.7.:

Азотная кислота 5-20

Фтористоводородная кислота 0,5-5, 40

Хромовый ангидрид 0,05-0,5

Вода Остальное

Способ осуществляют. следующим образом, Деталь, с которой необходимо удалить покрытие, после обезжиривания подвергают пескоструйной (гидропескоструйной) обработке с целью удаления продуктов окисления покрытия. В качестве абразивного материала используют so электрокорунд. Обработанную деталь помещают в травильный раствор и проводят электрохимическое травление на катоде при 10-60 С (предпочтительно о

15-311 С) и плотности тока 1-10 А/дм . у

Затем деталь промывают в холодной воде, нейтрализуют в слабощелочном растворе, снова промывают в воде, сушат и подвергают окончательной пескоструйной (гидропескоструйной) обработке для удаления травильного шлама и создания шероховатой поверхности под новое покрытие.

Проведение процесса на катоде обеспечивает смещение электрохимического потенциала обрабатываемого металла в область более отрицательных значений, в которой данный металл не подвергается коррозии. Эта область корроэионноустойчивого состояния металла задается вышеуказанными пределами значений плотности тока.

При плотностях тока ниже 1 и вьппе

10 А/дм наблюдается уменьшение ско2 рости травления алюминидного покрытия и появление следов межкристаллитнойи питтинг-коррозии металла основы.

Данный способ не может бить осуществлен с любы с другим раствором, так как ни с одним иэ известных растворов требуемый эффект не достигает-; ся: если травится покрытие, то наблюдается и коррозия основного металла: если отсутствует коррозия основного металла, то не травится алюминидное покрытие.

Травильный раствор составлен таким образом, что обеспечивается высокая скорость травления покрытия при минимальной скорости коррозии основного металла. Достигается это благодаря тому, что компоненты раствора подобраны в строго определенном соотношении. Установлено, что с увеличением содержания в растворе хромового ангидрида защитное действие основного металла растет, а скорость травления покрытия уменьшается, при содержании хромового ангидрида 0,5-0,6 вес,7. она становится практически равной нулю. Увеличение содержания в растворе азотной кислоты приводит к повышению скорости травления покрытия и коррозионной агрессивности раствора по отношению к основному металлу.

Данный травильный раствор для удаления алюминидных покрытий с йо. верхности металлов и сплавов может быть применен и для химического травления.

Кроме того, вместо фториетоводородной кислоты возможно использование бифторидов или фторангидридов металлов, предпочтительно щелочных, а вместо хромового ангидрида — бихромат натрия или калия.

863729 6 менном сохранег-m высокой скорости травления !удаления) покрытий, что обеспечит в конечном счете повышение надежности и долговечности обрабатываемых изделий и исключение их отбраковки.

13 . 13

2,5 2,5

0,2 0,2

84,3 84,3

20

Азотная кислота

Фтористоводородная кислота

Хромовый ангидрид

Вода

2,5

0,5

Оэ2

0,5

0 05

94,45

84,3

74,5

Катодная плотность тока, А/м

2 о

Темпера тура р ас твора, С

25 25

25

Скорость травления покрытия, мкм/ч

120

100 80

Скорость коррозии металла основы, мг/дм,ч

Внешний вид поверхности изделия

Покрытие удалено полностью, признаков растравливания металла основы не обнаружено

П р и м е ч а н и е: Алюминидное покрытие толщиной 30-70 мкм удаляют с лопатки 1-ой ступени ротора турбины с наработкой 200 ч.

Формула изобретения

Азотная кислота

Фтористоводородная кисло га

Хромовый ангидрид

Вода

l . Способ удаления амоминидных 35 покрытий с металлических изделий путем травления в смеси минеральных кислот, отличающийся тем, что, с целью исключения растравливания поверхности изделия, трав- о ление ведут электрохимически при плотности тока 1-10 А/м с использованием изделия в качестве катода.

2. Раствор для осуществления спи. соба по п.1, содержащий азотную и фтористоводородную кислоты и воду, отличающийся тем, что рн дополнительно содержит хромовый ангидрид при следующем соотношении компонентов, вес.7:

0,5-5

0,05-0,5

Остальчое

Составитель В. Бобок

Редактор М. Циткина Техред М.Рейвес Корректор А. Ференц

Заказ 7712 44 Тираж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Результаты применения предлагаемого способа представлены в таблице.

Таким образом, изобретение позволяет практически полностью исключить растравливание поверхности металла основы (изделия) при одновреИсточники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Справочное руководство по гальванотехнике. М., Металлургиздат, 1972, ч.3, с.146.

2. 111иголев П.В. Электролитическое и химическое полирование металлов. М., Изд-во АН СССР, 1959, с.126.

3. Патент CIIIA> 113622391, кл. 134-3, опублик. 197).