Способ травления деталей из медьсодержащих сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 200680 (21) 2941900/22-02

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >933826 (51) М. Кд.з

С 25 F 3/02

С 25 D 5/34

//С 23 F 1/00 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 9 047 7 (088. 8) Опубликовано 07.0682. Бюллетень ¹21

Дата опубликования описания 07.06.82 (71) Заявитель и технологический институт низковольЧЧтт тв--аппаратостроения (54) CIIOCOB ТРАВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖМДИХ

СПЛАВОВ

Изобретение относится к электротехнической обработке металлов (ЭХО),. в частности к предварительной подготовке поверхности деталей из марганцево-медных сплавов (75% марганца) перед нанесением гальванических покрытий из щелочных электролитов, не содержащих галогенид-ионов, например, цинковых, кадмиевых, медных и др.

В настоящее время в электротех-! нике начинают находить примере нке новые материалы памяти формы для изготовления элементов аппаратов защиты электрических цепей. Так, при изготовлении расцепителей автоматических выключателей вместо биметалла может быть использован материал обратимой механической памяти формы на основе марганцево-медного сплава (75в Мп, 25% Си). С целью получения надежного электрического контакта, а также для защиты от коррозии на детали, изготовленные из марганцево-медного сплава, следует нанести покрытие из соответствующего материала. Трудность нанесения покрытия на указанный сплав заключается в том, что ингредиенты, входящие в его состав (Mn и Cu), очень сильно отличаются по величине нормального электродного потенциала) г для марганца 9о = — -1,18 В, для меди о= +0,345 B).

Дополнительной трудностью является то, что марганец обладает перемен« ной валентностью, и соединения четырехвалентного марганца амфотерны. Поэтому поведение сплава, покрытого слоем окислов, в растворе определяется окислительно-восстановительными свойствами раствора, значением величины рН раствора и способностью. связывать стравливаемые компоненты сплава в растворимые соединения.

Известен способ химического травления (очистки) поверхностей тепло» энергетического оборудования в растворе, содержащем гидроксид аммония, трилон Б и нитрат натрия fl), Однако данный способ непригоден для травления поверхности иэделий из марганцево-медных сплавов, так как изделие не травится,егО поверхность темная, окисленная.

Наиболее близким к изобретению является способ химического травления изделий из меди и ее сплавов, включающий обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммония и перекись водорода. (2).

933826

Данный способ применяется в металлографии для выявления микроструктуры металлов и сплавов путем химического травления. При ЭХО металлов в указанном растворе уже через 5 с происходит мгновенное разложение травителя с разогревом и выбросом, что не позволяет получать активную поверхность изделия, необходимую для создания прочносцепленных гальванических покрытий. 0

Целью изобретения является повышение адгезии гальванических покрытий с основой из марганцево-медных сплавов.

Указанная цель достигается тем, 15 что в способе травления деталей из медьсодержа mx сплавов, включающем обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммония и перекись водорода, обработку ведут 70 электрохимически при анодной плотности тока 1 — 5 A/дм с дополнительным введением в раствор двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной ,кислоты (трилон Б) при следующем, соотношении компонентов:

Трилон Б, r 19-150

Гидроксид аммония,мл 62,5-500

Перекись водорода,мл 62,5-500

Вода, л До 1

Термообработанные (закалка при

870 С и отпуск при 450 С) детали, изготовленные из сплава, содержащего 75% марганца и 25% меди (листовой материал, толщиной 1,2 мм или из проволоки 1,5 мм с покрываемой поверхностью 5 см ) обезжиривают в ще 2 лочном растворе, содержащем,г/л:

Едкий.натр 6

Углекислый натрий 30

Фосфорнокислый натрий 40 трехзамещенный 30 при 70 С в течение 15 мин, промывают в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием, химически травят в концентрированной азотной кислоте 2-3- 45 кратным окунанием, промывают в проточной воде, электрохимически травят в растворе, содержащем:

Трилон Б, г 19-150

Гидроксид аммония,мл 62,5-500

Перекись водорода, мл 62,5-500

Вода, л До 1 при рН раствора 7 5, комнатной температуре .и анодной плотности тока 1-5 A/дм в течение 10-180 с про 2 .55 мывают в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием. В свежеприготовленном растворе трилона Ь, гидроксида аммония и перекиси водорода можно травить и химически.

На обработанные таким образом детали наносят гальванические покрытия, затем их подвергают промывке в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием и сушке. 65

Гальванические покрытия наносят из щелочного электролита, не содержащего галогейид-ионов, например, нанесения кадмиевых покрытий, ведут в электролите, содержащем, г/л:

Оксид кадмия 40 нммоний сернокислый 250

Тиомочевина 3

Декстрин 3

Трилон В b0

Гидроксид аммония До рН=

=8,5 при комнатной температуре и плотности тока 0,5 A/дм в течение 30 мин, нанесение цинковых покрытий ведут в электролите, содержащем, г/л:

Оксид цинка 25

Гидроксид натрия 170

Трилон Б 50

Уротропин 0,5 при рН-10, плотности тока 1 A/äì в течение 30 мин, а нанесение медных покрытий ведут в электролите, содержащем, г/л:

Сульфат меди 55

Пирофосфат натрия 240

Нитрат калия 20 при рН-8, A/дм в течение 30 мин.

Трилон Б является комплексообразователем, который связывает восстановленные перекисью водорода ионы

Мп и выводит их из сферы реакции.

Раствор аммиака (25%-ный), с одной стороны, также является комплексообразователем, а с другой стороны, создает необходимую щелочную среду и увеличивает растворимость трилона Б. Достичь желаемого эффекта удается только в щелочной среде, но

t обязательно в присутствии ионов NH

Результаты травления по примерам

1 — 4 представлены в таблице.

Прочность сцепления покрытия с основным металлом проверяется путем нанесения сетки пересекающихся царапин и многократным изгибом до разрушения образца. Раствор для травления марганцево-медного сплава на основе трилона b, перекиси водорода и аммиака легко корректируется добавлением раствора аммиака или перекиси водорода. При насыщении раство. ра ионами марганца и меди раствор легко можно регенерировать.электролитическим осаждением последних на катоде.

Таким образом, изобретение позволяет получать на изделиях из марганцево-медных сплавах прочносцепленные с основой гальванические покрытия.

Нанесение покрытий на детали из марганцево-медных сплавов диктуется необходимостью осуществлять процессы пайки, сварки, а также защищать сплав от коррозии. Нанесение покрытий с высокой адгеэией на сплавы мар933826

1 Т

Состав раствора

150

Трилон Б r

Гидроксид аммония, мл.

Перекись водорода, мл

19

62,5

62,5 250

500

500

62,5

62,5

250

Вода, л

До 1

До 1

До 1

До 1

Режим

10

Продолжительность, сек

Результаты обработки

Светлосерый

Толщина покрытия, мкм

3-6 цинкового кадмиевого медного в

Сцепление с основой

Шелушений и отслаивания покрытий не наблюдается

Формула изобретения

ВНИИПИ Эакаэ 3873/12 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4 ганец-медь ск>еспечивает надежный электрический контакт, и соответственно, дает воэможность испольэовать эти сплавы в расцепителях автоматирН

Анодная плотность тока, А/дм

Внешний вид поверхности после травления по методу нанесения сетки пересекающихся царапин по методу многократного изгиба до излома образца, количество гнбов

Способ травления деталей из медь- 50 содержащих сплавов, преимущественно марганцево-медных сплавов, включающий обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммония и пере,кись водорода, о т л и ч а ю щ и и — 55 с я тем, что, с целью повыиения адгезии гальванических покрытий с основой из марганцево-медных сплавов, обработку ведут электрохимически прн анодной плотности тока 1-5 А/дм с дополнительным введением в раствор двунатриевой соли этилендиаминтетраческих выключателей вместо биметалла. Благодаря такой замене на

30-403 снижается стоимость расцепителя.

Светло- Светло- Светлосерый серый серый

11 11 11

Отслаивания покрытия не наблюдается уксусной кислоты (трилон Б) при следующем соотношении компонентов:

Трилон Б, г 19-150

Гидроксид аммония,мл 62,5-500

Перекись водорода,мл 62,5-500

Вода, л До 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попилов Л.Я. Советы заводскому технологу. Справочное пособие. Л., Лениздат, 1975, с. 184.

2. Панченко Е.В.-и др. Лаборатория металлографии. М., Металлургия, 1965, с. 384-385.