Раствор для химического травления нержавеющих сталей

Раствор для химического травления нержавеющих сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц4 С 23 F 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13., БИЬ 1НС й" ;.

95-100 (21) 3791046/22-02 (22) 29.06.84 (46) 23.06.86. Бюл. Ф 23 (72) Н.В.Коган, Н.П.Хохонова, В.С.Щипуйов, Е.А.Островская, В.Н.Крылова, Ю.В.Футорянский и В.С.Буркин (53) 621.794.42(088.8) (56) Е.В.Панченко и др. Лаборатория металлографии. — М.: Металлургия, 1965, с. 402, М 8.

РЖ Коррозия и защита от коррозии.

1981, У 2, В 2Л 243П, Коваленко В.С. Металлографические реактивы.-М.: Металлургия, 1981, с. 101.

„„SU„„) 239172 А1 (54) (57) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО

ТРАВЛЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ, содержащий соляную кислоту, азотнокислое железо и воду, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения равномерности травления и степени контрастности выявления дефектов структуры, он дополнительно содержит хлорную кислоту при следукицем соотношении компонентов:

Соляная кислота (d = 1,19), мл 85-90

Азотнокислое железо, r

Хлорная кислота (d = 1,52), мл 140-150

Вода, л До 1

1 1

Изобретение относится к обработке поверхности, в частности к травлению нержавеющей стали, и может быть использовано в машиностроении и производстве подшипников качения.

Цель изобретения — повышение равномерности травления и степени контрастности выявления дефектов структуры.

Испытания ведут в растворе, содержащем аэотнокислое железо, соляную кислоту и хлорную кислоту. Раствор получают добавлением к 1 л дистиллированной воды расчетного количества 377.-ной концентрированной соялной кислоты, затем 57Х-ной хлорной кислоты. Растворяют требуемое количество порошка азотнокислого железа.

Готовят 3 группы растворов: с постоянным содержанием Ре(МО,), и НС104 и переменной концентрацией НС1, с постоянным содержанием НС1 и Fe(NO,) и переменной концентрацией HC104, с постоянным содержанием НС1 и НС104 и переменной концентрацией Fe(NO, ), .

Травлению подвергают детали из ,сталей 11Х18И-ШД и 95Х18-Ш с предна1рительно полученными на них штрихами полосами и пятнами нторичного отпуск и вторичной закалки. Детали преднари тельно промынают в водном растворе, содержащем кальцинированную соду, едкий натр и моющее средство "Ilporpecc" при 50-70 С, погружают в транильный раствор на 2,5-.3 мин, вынимают, промывают в течение 0,1-1 мин н холодной проточной воде,: опускают в ванну нейтрализации, содержащую натрий фосфорнокисльп,трехзамещенный и кальцинированную соду, выдерживают 0,5-2 мин, промывают в холодной проточной воде н течение 0 5- 1 мин и подвергают антикоррозионной обработке в растворе триэтаноламина с

СВ-133. Затем детали передают на контроль. Контролируют контрастность выявления ожогов, фон травления и глубину растравливания.

Качество травления контролируют с помощью материальных эталонов, устанавливающих определенный фон транления и контрастность выявления ожогов. Кроме того, фон травления опре25 деляют величинами стравливания и растравлинания поверхности, а также изменением шероховатости поверхности детали в процессе травления. Конта растность выявления ожогов определяЗ0 ют отношением изменения плотности то-, ка к изменению напряжения при напряжениях (-Ф О)-(+200) мВ. На этом участке анодная кривая является прямой для испытываемых растворов.

35 Установлено, что оптимальными значениями по качеству травления на

I ожоги являются. величина стравливания

2-ч мкм/мин, величина растравливания

2-6 мкм; изменение шероховатости

40 0,00-0,2 мкм/мин; контрастность травления О, 12-0, 17 мА/мВ см .

Сравнительные экспериментальные данные по качеству травления приведены в табл, 2.

45 Таким образом, добавление хлорной кислоты к другим травильным растворам не создает положительного эффекта при травлении деталей на выявление шлифовальных ожогов. Положитель50 ный эффект, выражающийся н повышении равномерности фона травления при дсстаточной скорости травления, проявляется только в случае добавления хлорной кислоты к раствору азотнокислого железа и соляной кислоты в указанных пределах концентраций.

Наличие в растворе хлорной кислоты изменяет механизм реакций окисления-восстановления, проходящих на поверхности металла, погруженного н раствор.

При данной концентрации компонентов атомарный водород, выделяющийся при реакции

239172

Fe +Н +С1 — Fe" +Н +С1 восстанавливает ионы NO до NO . Такая реакция возможна в присутствии достаточно сильных окислителей, каким является хлорная кислота. Ионы

NO в свою очередь восстанавливают ионы С104 до С10, и С10 и образующиеся кислоты растворяют шпинели

Сг,0, Fe, О,, наиболее устойчивые и

10 мало поддающиеся воздействию соляной кислоты, Эти реакции позволяют получить ровный серый фон травления и контрастно выявленные штрихи, полосы, 15 дефекты структуры.

Составы предлагаемого раствора и результаты испытаний приведены в табл. 1.

12391 7?

Таблица 1

Фон травления

Состав явления ожогов

Известный 4

3-5

7,5

Блестящий

Ожог сти2-3

Контрастно То же

2-4

То же

То же

2-4

12

5-8

Слабая конт- Равномерный растность серый фон

1,5

2-3

2-3

Достаточная То же контрастность

2-4

То же

2-4

10-12

Малая конт- Фон серый с блес- 2-3 растность тящими полосами

12

2-3

10,5 ность

2-4

12

То же

То же

2-4

2-4

13 5 Слабая конт- Фон светлый растность

Содержание компонентов, мас. Х на 1 л воды

Fe(N0 ) НС1 НС1Оф

Контрастность выМалая контрастность рается салфеткой

Яркие темные пятна на сером фоне

Достаточная контрастСерый с блестящими полосами

Равномерный серый фон

Фон равномерный серый

Глубина растравли- вания, мкм

1239172

Таблица 2

Изменение

Растравливание, мкм

Стравливание, мкм/мин

Контрастность, мА/мВ см

Компоненты и их содержание, мас,Х, в растворе шероховатости, мкм(мин

0,4

6-10

2-4

0,08

2-4

0,05

2-4

0,15

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0 05

0,05

0,05

0,25

0,25

Редактор Н.Яцола

Тираж 878 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3356/22

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ysr. Проектная, 4

Азотнокислое желе зо 9-12 Соляная кислота 2-6

Вода остальное!

Азотнокислое железо 9-12

Соляная кислота 2-6

Хлорная кислота

10,5-13

Вода остальное

Азотная кислота 2-6

Хлорния кислота

10,5-13

Вода остальное

Серная кислота 2-6

Хлорная кислота

10,5-13

Вода остальное

Соляная кислота 2-6

Хлорная кислота

10,5-13

Вода остальное

Составитель Г.Ногинская

Техред M.Ходанрщ. Корректор В.Бутяга

Скорость травления, мг/см мин