Дата опубликования описания 10.10.81 (53) УДК620. .1 97.2 (088.8) Г. А. Кокорин, A. И. Тычинин, В. А. П рамонов, В. Н. Иванова, Л. С. Рубцова,Т.Г. Федорова, В. Б. Вайнер, Г. М. Апухтина, А. П. Паршиков и В. В. Косичкин (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной ме цьплургии им. И. П. Бардина (7L) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО

ПОКРЫТИЯ НА СТАЛИ

Изобретение относится к обработке металлов.

Известен раствор для получения защитного покрытия на стали, содержащий азотную, серную, мышьяковистую кислоту, тиосульфент натрия и хлористый натрий (1 ). В этом растворе происходит подрастворение основной фазы стали (альфа твердого раствора) и обогащение ее поверхности дисперсными углеродными частицами, сообщающее обработанной поверхности черную окраску.

Недостатком раствора является то,что получаемый черный спой недостаточно прочно удерживается на поверхности стаI 1$ ли.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раствор для получения защитного покрытия на стали, содержащий пикриновую кислоту и воду (2);

Из данного раствора можно осущест влять чернение стали и обнаженной стальной поверхности на листовом прокате с алюминиевым н оловянным покрытиями, причем без химического повреждения слоев алюминия и олова.

Но получающееся при этом на стальной поверхности защитное покрытие черного цвета, состоящее из дисперсных карбидных частиц, очень слабо связано с основой н легко снимается механически с поверхности стали.

Процесс чернения продолжается сравнительно долго вЂ” 10-20 мин.

Целью изобретения является повышение прочности сцепления покрытия и ин- . тенсификация процесса.

Указанная цепль достигается тем, что раствор для получения защитного покрытия на,стали, содержащий пикриновую кислоту н воду, дополнительно содержит хлорную кислоту и гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Пикриновая кислота 2-5

Хлорная кислота 1-7

870601

Раствор для чернения готовят следую30 щим образом.

Гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфоновой кислоты 0,2-2,0

Вода Остальное

Структурная формула гептаэтиленгликолевого эфира 2-нафтолсульфоновой кио лоты следующая:

Хлорная кислота увеличивает скорость травления стали, но ее концентрацйя в реактиве не настолько высока, >s чтобы вызвать разрушение выделяющихся при этом карбидных частиц.

Поверхностно-активное соединение гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфо- новой кислоты активно адсорбирует на вы- 20 деляющихся дисперсных частицах и благодаря ему на поверхности стали образуется сплошной склеенный слой черного цвета, прочно сцепленный с основой. Кроме того, это соединение ускоряет процесс 25 чернения посредством уменьшения непроизводительной потери выделяющихся карбидных частиц.

Навеску гептаэтиленгликолевого эфира

2-нафтолсульфоновой кислоты при комнатной температуре растворяют в дистиллированной воде, затем вводят пикриновую кислоту до полного насыщения раствора, 4 а затем прибавляют хлорную кислоту нужной концентрации.Примеры осуществления предлагаемого раствора и раствора-прототипа приведены в таблице.

Испытаниям подвергают образцы .иэ полосовой стали 08 кп.с алюминиевыми и оловянными покрытиями и без них, причем, образцы без покрытий получают черную окраску на всей поверхности, погруженной в раствор, а образцы с покрытием только по крышкам, rae была обнажена стальная основа. Слои алюминия и олова после чернения следов химического воздействия от данных растворов не имеют.

Иэ результатов испытаний видно, что образование черного слоя в предлагаемом растворе в 3-4 раза выше, чем в растворе-прототипе. Прочность сцепления черного слоя из предлагаемого раствора, также выше, чем слоя из раствора-прото.типа.

Использование в промышленности предлагаемого раствора для химической обработки стали позволяет за счет ускорения процесса получить экономический эффект

14400 руб. при производительности

10 тыс.т. в год. Кроме того, данный раствор позволяет осуществить качественное чернение кромки алюминированной ленты, используемой в радиотехнической промышленности для бандажирования кинескопов вместо применявшихся ранее технологии упрочнения кинескопов с помощью специальной рамы и гипсового состава. Экономический эффект в этом случае составляет 0,5 руб. на единицу продукции.

Таблица

0,1

То же

Пикриновая кислота 2

Хлорная кислота 0,5

Гептаэтиленгликожвый эфир 2-нафтолсульфоновой киспоты

Пикриновая кислота 2

Хлорная кислота 1

Гент аэтиленгликс левый эфир 2-нафтол .ульфоновой кислоты 0,2

Вопа Остальное

Черный слой не истирается

Черный слой отслаивается после

1-3 перегибов

Черный слой не о

° слаивается после 10 перегибов

Продолжение таблицы

870501

То же

Черный слой в виде несплошной пленки

Пикриновая кислота 6

Хлорная кислота

Гептаэтиленгли- колевый эфир 2.нафтолсульфоновой кислоты

Вода Остальное мажется

Пикриновая кислота 3

Хлорная кислота 4

Черный слой не отслаивается после

10 перегибов

Черный слой не истирается

2-3

Гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафI толсульфоновой кис лоты

1,0

То же

4-5

Пикриновая кислота

Хлорная кислота

Гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфоновой кислоты

2,0

Образовались трещины до основы после одного перегиб&

Пикриновая кислота 6

Вода Остальное

10-20

Гептазтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфоновой кислоты

Вода

0,2-2,0

Остальное

Заказ 8748/28 Тираж 1051 Подписное

-ВНИИПИ

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

Формула изобретения

Раствор для получения защитного пок.рытия на стали, содержащий пикриновую кислоту и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия и интенсификации процесса, он дополнительно содержит хлорную кислоту и гептаэтиленгликолевый эфир 2-нафтолсульфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Пикриновая кислота 2-5

Хлорная кислота 1-7

Черный слой легко

Ф и стирается ватным тампоном, обнажается остальная п верхность

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии % 48-24138, кл. 12 А 41,1973.

2. Коваленок В. С. Металлографичеокие реактивы . М., Металлургия, 1973, с. 11 (прототип).