Способ травления стальных изделий

 

865975

Союз Советски к

Социалнстическнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ .у.

° ° (6! ) Дополнительное к авт. синя-ву (22)Заявлено 30.01,80 (21) 2876938/22 02 (5l)М. Кл.

С гз S 1/00 с прнсоелинением заявки №

3Ъсударстаенный квинтет

СССР (23) Приоритет по делан иэабретений и открытий

ОпУбликовано 23.09.81. Бюллетень № 35 (53) УДК 621. 794.44(088.8) Дата опубликования описания 25,09.81,:-у у

Т. С. Девяткина, Я, Н. Липкин, В. И. Вебер и Я. И, Гольдштейн (72) Авторы изобретения

I ....

Уральский научно-исследовательский инст т (7l) Заявитель трубной промышленности

{54)СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химической обработке проката и может быть использовано при травлении стальных изделий.

Известен способ травления изделий

S путем погружения их в нагретый раствор серной кислоты (1 J.

Недостатками данного способа являются низкая скорость травления, поскольку обновление раствора у поверхности металла и отвод продуктов реакции затруднены наводороживание металла и, как следствие, ухудшение его физико-механических свойств, так как продукты реакции, отлагаясь на поверхности металла, затрудняют выделение .водорода в раствор.

Известен также способ травления металлов, заключающийся в том, что через травильный раствор пропускают газообразный хлор t2 )

Недостатком способа является его высокая стоимость и продолжительность травления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ травления стальных изделий, включающий обработку раствором кислоты, через который пропускают газобразные продукты, например углекислый газ (3).

Сущность способа заключается в том, что травление издепий проводят в газожидкостном эрлифте, когда вдоль травимой поверхности движется газожидкостная смесь.

Недостатком известного способа является наводороживание металла„ так как физические свойства газовой фазы, соприкасающейся с поверхностью травимого металла, не являются оптимальными для испарения водорода в газовые пузырьки .

Цель изобретения — снижение наводороживания металла и повышение скорости травления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу травления стальных изделий, включающему обра865975 ботку раствором кислоты, через который пропускают газообразные продукты, в качестве последних берут смесь, содержащую углекислый газ, водяные пары и азот, при следующем соотношении компонентов, об.%:

Углекислый газ 5-20

Водяные пары 5-20

А зот Остальное и пропускают ее в количестве 3,57,5 л/мин через 1 л раствора.

Способ осуществляют следующим образом.

Травление ведут в ячейке объемом

1 л, купа помещают образцы ст.3 размером 4х20х2 . и образцы проволоки

6 =25 мм. ф = 3 мм. В качестве рабочего раствора используют серную и соляную кислоты. Газовую смесь в ра- . бочие растворы подают через штуцер, расположенный на дне ячейки, создавая газожидкостную смесь. Обработку образцов ведут при расходе газовой смеси 3,5-7,5 л/мин через 1 л раствора при соотношении компонентов в газовой смеси, об. :

Углекислый газ 5-20

Водяные пары 5-20

Азот Остальное

0 наводороживании металла, обработанного по предлагаемому и известному способам, судят по изменению его физико-механических свойств, а именно, по коррозионно-усталостной прочности и пластичности.

Коррозионно-усталостную прочность дпределяют по условному пределу корроэионной усталостности (Gä ) путем к создания циклических напряжений по симметричным изгибам консольно закрепленного образца с частотой 500 циклов s минуту.

Пластичность исследуют методом перегиба на 180 стальной проволоки (08КП) на установке МГ-1. 0 величине пластичности судят по числу перегибов образца.

Скорость травления определяют по времени травления образцов в минуту.

Результаты испытаний приведены в таблице, из которой следует,что травление .образцов по предлагаемому способу(варианты 2,3,4 и 8)позволяет в сравнении с известным улучшить физико-механические свойства металла, а именно, увеличить коррозионно-усталостную прочность в 5 раз, а пластичность в 2,5-3 раза и сократить про10 должительность травления в 1,2-2,5 раза, Изменение состава газовой смеси в сторону увеличения или уменьшения компонентов (варианты 1 и 5) вызывает ухудшение физико-механических свойств металла, так, коррозионно-усталостная прочность хотя и выше, чем сог- ласно известному способу в 4 pa a, а пластичность в 2 раза, но меньше, чем по предлагаемому, Кроме того, продолжительность травления увеличивается.

Сокращение или увеличение расхода газовой смеси (варианты 6 и 7) вызывает ухудшение физико-химических свойств металла, так, коррозионноусталостная прочность хотя и выше, 30 чем согласно известному способу в 2,7-2,9 раэ, а пластичность в 2,32,5 раза, однако она ниже, чем по предлагаемому способу. Причем, продолжительность травления также увеличивается.

Применение предлагаемого способа позволяет уменьшить каводораживание металла и, как следствие, улучшить его физико-механические свойства,а именно увеличить коррозионно-усталостную прочность в 5 раэ, а пластичность в 2,5-3 раза, сократив продолжительность травления в 1,2-2,5 раза, Предлагаемый способ может найти широкое применение при травлении про4Э ката и, в первую очередь, труб.При этом ожидаемый экономический эффект от внедрения составит 100-150 тыс ° рублей.

865975 л сч

I

1

Г

С>Ъ

Е

v ( х с>!

Г» «Г

Э Я а сб

Ф а

И >О о о m ц о

u cO х х

3 Г» ф о ф

СЧ (>Ъ СЧ С>Ъ

00 сЧ Г Ъ

00 с Ъ

Е I«1 ах3е аое v охио

>х 3 о ct с>Ъ л

Ю сЧ о

>О

Ъ О сЧ л л о л 0 О ГЧ с Ъ

° \

1 СЧ P СЪ О О С>Ъ >СЪ»Ъ

О Оъ co W л с л 1 ссЪ 3/Ъ л ссЪ СЧ сЧ сЧ

lA л сч

I сГЪ

>>Ъ л сч O

>>Ъ сЧ сГЪ >СЪ л л ссъ сч сч с > °

Щ л сч о. с/Ъ сч

О 1 сч о I

Е» и

m а cd э а ас". о

Э Ф

1 о

I c«>

>х

et o о m ес о

И dC с>! cd

Р» Г х A и

Э 3

g W и с>Ъ

° \

Г»»

»Ъ л сГЪ о е

l

О х

1

«

«

I о.

И и

С0 л с Ъ

4 1

v. о - ч х х!

А gl

О Г".!

Ц ml .О cdl а аl

4 mll

И Ol

>х «й

О ml

m cd I и а!

>O1 э о х

Х Х и 3

Е Х1 ь х!

Х сс!

Х О!

ЕС >о! 1 с>! 1 о а!

Х >O I

Х Ol

m. I

Х cd l

m о

Х ° I

Э >О!

Х О1

О 1

z их1 о e)

v1

Э 1

g >Х1

cd m!

X O1 а с>!

Ф cd!

t(41 о I .V m1 о

Э

Р о

>о

cd а cd а

m o

Ф Ф

1» Е и и о и а е4 а (б

И

C) с4 х о и

1

I сЧ ех

Г»

Э В>

Г:О

tf сч

1 Э

1 й-

t4 I

Х 1

ВИ I.

Ю 1 сч I

v I

Э I ф I ж !

865975

Составитель В. Олейниченко

Редактор Н. Егорова Техред М.Рейвес Корректор У.Пономаренко.

Заказ 8009/42 Тираж 1051 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035 Москва, Ж-35 Раушская наб, д,4/5

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

Формула изобретения

Способ травления стальных иэделий, включающий обработку раствором кислоты через который пропускают газообразные продукты о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения наводороживания металла и повышения скорости травления, в качествЕ газообразных продуктов берут смесь, содержащую углекислый газ, водяные пары и азот, при следующем соотношении компонентов, об. :

Углекислый газ 5-20

Водяные пары 5-20

Азот Остальное и пропускают ее в количеств. 3 5Ф 1

7,5 л/мин на 1 л раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жетвин Н. П., Раховская Ф. С. и Ушаков В, И. Удаление окалины с поверхности металла, М., "Металлургия", 1964, с. 22-23.

2. Авторское свидетельство СССР

В 329255, кл. С 23 F l/00, 1970, 3, Авторское свидетельство СССР

N 550458, кл. С 23 F 1/00, 1975.