Способ обработки поверхности легированных сталей

Способ обработки поверхности легированных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: пассивирование поверхности легированных сталей в химической промышленности, машиностроении и металлургии для повышения коррозионной стойкости. Сущность изобретения: при пассивировании сначала увеличивают напряжение при анодной поляризации от 0,5 В до 1,1 - 1,2 В со скоростью 0,4- 1.2 В/ч, выдерживают его постоянным в течение 30 - 60 мин. Уменьшают с той же скоростью до достижения нулевого значения тока. Температура раствора 60 - 70°С. Раствор содержит гидроокись натрия 150 - 200 г/л, диоксид кремния 5 - 10; хромовый ангидрид 5 - 10: молибдат натрия 5 - 10. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 D 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4755908/26 (22) 13.11.89 (46) 30.04.92, Бюл. ¹ 16 (71) Институт общей и неорганической химии Ай АрмССР (72) B. Н. Овчиян, Л. M. Аванесова, С, Е.

Агабабян, А, P. Оганесян и Ц. P. Степанян (53) 621.357.8(088.8) (56) Патент Японии N 49 — 13143, кл. С 23 B

9/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1541310, кл. С 25 D 11/00, 1987. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ

ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к электрохимическому пассивированию поверхности легированных сталей и может быть применено в различных отраслях химической промышленности, машиностроения, металлургии и т. д.

Цель изобретения — повышение устойчивости пассивного состояния сталей.

Повышение устойчивости пассивного состояния достигается анодной обработкой поверхности легированных сталей в щелочном растворе, содержащем гидроокись натрия 150 — 200 г/л, диоксид кремния, хромовый ангидрид и молибдат натрия по 5 — 10 г/л, путем сначала повышения клеммового напряжения от 0,5 В до 1,1 — 1,2 B co скоростью 0,4 — 2,0 В/ч, выдержки постоянным в течение 30 — 60 мин и затем понижения с той же скоростью до достижения нулевого значения тока. Обработку ведут

„„. Ж„„1730208 А1 (57) Использование: пассивирование поверхности легированных сталей в химической промышленности, машиностроении и металлургии для повышения коррозионной стойкости. Сущность изобретения: г ри пассивировании сначала увеличивают напряжение при анодной поляризации от 0,5 В до

1,1 — 1,2 В со скоростью 0,4 — 1,2 В/ч, выдерживают его постоянным в течение 30 — 60 мин. Уменьшают с той же скоростью до достижения нулевого значения тока. Температура раствора 60 — 70 С, Раствор содержит гидроокись натрия 150 — 200.г/л, диоксид кремния 5 — 10; хромовый ангидрид 5 — 10; молибдат натрия 5 — 10. 3 табл, при 60 — 70 С. Плотность анодного тока не превышает 0,05 А/дм . Толщина защитной пленки — до нескольких микрометров, Электролит представляет собой раствор гидроокиси натрия нужной концентрации, в котором последовательно растворяют аморфный диоксид кремния, хромовый ангидрид и молибдат натрия (лучше слегка подогреть).

Режим обработки и состав электролита являются оптимальными. Начальное значение напряжения (0,5 В) и его конечное значение при обратном ходе обработки (обычно 0,9 В) соответствуют нулевому значению тока, Величины напряжения 1,1 — 1,2 В соответствуют анодной поляризации стали в области ее пассивного состояния. Повышение напряжения сверх указанных значений приводит к резкому возрастанию тока, выходу стали из пассивного состояния, а при напря1730208

Гидроокись натрия

Диоксид кремния

Хромовый ангидрид

Молибдат натрия

150-200

5 — 10

5 — 10

5 — 10.

50

55 жениях выше 1,6 В, кроме того, к анодному выделению кислорода, снижению эффективности процесса и повышению энергозатрат. Напряжения ниже 1,1 — 1,2 В приводят к уменьшению скорости формирования защитного слоя и эффективности процесса.

При скорости изменения напряжения

0,4 — 1,2 В/ч формируется качественная защитная пленка необходимой толщины.

Большие скорости развертки напряжения (быстрый рост) приводят к образованию поверхностных соединений с худшими защитными свойствами и меньшей толщины. При более медленном наращивании напряжения (< 0,4 В/ч) уменьшается производительность процесса, удлиняется время пассивэции, Те же соображения лежат в основе выбора времени выдержки при напряжении

1,1 — 1,2  — 30 — 60 мин.

Снижение температуры (460 С), а также концентраций компонентов раствора (NaOH, SiO2, СгОз и NazMo04) ниже указанных пределов уменьшает скорость процесса обработки и степень запассивированности сталей. Повышение температуры (>70 С) и содержания компонентов приводит к росту энергетических затрат, излишнему расходу реактивов, а также к некоторому уменьшению эффективности обработки, Способ осуществляют следующим образом.

Обработке подвергают образцы легированных сталей 08Х177, 14Х17Н2, 15Х257 и

12Х18Н10Т размерами 100х15х2,5 мм. Перед обработкой образцы зачищают до чистоты 8 и обезжиривают ацетоном, затем помещают в сосуд диаметром 100 мм и высотой 120 мм. В качестве катода используют пластину из легированной стали 1 2Х18Н10Т с площадью поверхности в 8 — 10 раз большей площади анода.

Коррозионную стойкость образцов после обработки оценивают по продолжитель5 ности отрезка времени, в течение которого сталь сохраняет устойчивое пассивное состояние в водных растворах 2 или 5 соляной кислоты и 10 или 50 / серной кислоты, а также по скорости коррозии сталей после 24 и

10 240 ч. Потерю пассивного состояния определяют визуально по мгновенному потемнению блестящей поверхности и выделению водорода.

Результаты сведены в табл. 1 — 3, 15 Предлагаемый способ повышает коррозионную стойкость легированных сталей в неокислительных кислотах и сохраняет ее более продолжительное время по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ обработки поверхности легированных сталей, включающий анодную поля25 ризацию в щелочном силикатном растворе, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, напряжение при анодной поляризации увеличивают от 0,5 до 1,1 — 1,2 В со скоростью 0,4

30 — 1,2 В/ч, выдерживают постоянным в течение 30 — 60 мин и уменьшают с той же скоростью до достижения нулевого значения тока, а обработку ведут при 60 — 70 С в растворе, дополнительно содержащем хро35 мовый ангидрид и молибдат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:

1730208

Табли ца 1

Марка стали

Коррозионная среда

Длительность пассивного состояния, сут (числитель), скорость коррозии за 10 сут, гlм ч -(зна2 менатель) ратура, С

SiO

NaOH

На Мо04

Скорость, время поляризации

Изменение напряжения

3 4 5 - e «!7

1О

1,28/ч

08Х17Т 150

2 X НС1

15 У; НБ!

60 мин, 1,28/ч .

0,48/ч

08Х17Т 200

18

2ь НС1

Г; 0 О 0 4

30 мин.

0,48/ч

0,68/ч

2ь НС1

О, О

45 мин.

0,6 В/ч

2ь НС1

Ъ;7

1,2 В/ч

45 мин

1,2 В/ч

2ь НС1

2,0 B/u

2,9

45 мин, 2,0 В/ч

2/ НС1

1,2 8/ч

45 мин.

1,2 В/ч

2ь НС1

1,2 В/ч

1,5

15 мин.

1,2 В/ч

15Х25Т 175

5 7 10

0,6 8/ч

5ь НС1

13

0(0005

60 мин.

0,6 В/ч

5б НС1

2,0 В/ч

6,2

30 мин.

2,0 В/ч

Пассивирующий раствор, г/л Темпе5 5 5 60

10 10 10 70

08Х17Т 180 6 7 8

08Х17т 130 5 5 5

08Xl7ò t50 6 6 . 7

08Х17Т 150 5 6 5

08Х17Т 150 3 4 3

15Х25Т 150 7 7 7

Режим электрохимической обработки

--4а) 0,58-»

-1,18

6) 1,18

e) 1,18

0,98 а) 0,58»

-»-1, 2 В б) 1,28 в) 1,28—

-«0,98 а) 0,58 1,18

6) 1,18 в) 1,18—

- 0,98 а) 0,58»

1;18

6) 1,1В в) 1,18 —

0,98 а) 0,58—

1,18 б) 1,18 в) 1,18—

0,98 а) 0,58—

«1,08

6) 1,08 в) 1,08 Ф

0,98 ,а) 0,58—

1,28

6) l 28 в) 1,28

0,98 а) 0,58

1,18 б) 1,18 в) 1,18

0,98 а) 0,58

- 1,28 б) 1,28 в) l,2 B—

0,98

1730208 г

8 9 1О !

0,6 В/ч

104 н БО 150

14Х17Н2 200 8 7 7 60

45 мин.

0,6 В/ч

10t нгSO+ 16

2,0 В/и

14Х17Н2 150 3 4 3

20 мин

2,0 8/ч

Таблица 2

Скорость коррозии без обработки (после 24 ч испытан.), г/м ч

Обработка стали

Коррозионная среда (20 С) Марка стали

Прототип

Предлагаемый способ

Скорость коррозии (после 24 ц), г/м ч

Длительное сохранение пассивного состояния, сут

Скорость коррозии (после

10 сут.), г/м ч

Длительное сохранение пассивного состояния сут

0,0004

0,0005

0,0004

0,0003 аблица 3

Режим электрохимической обработки

Коррозионная среда (20 С) Длительность пассивного состояния, сут

Пассивируюций раствор, г/л

Температура, С

Марка стали ботки г

Потенциал или Скорость напряжение или напряжение а) Подъем нап- 0,4 В/ч ряжения

0,58 1,28

6) Выдержка при 1,28 30 мин

Na0H - 200

SiO - 10

Предлагаемый

Cr О - 10

Na ноО - 10

0,003 ц,цбЪ4

s) Уменьшение напряжения

1,28.0,98 0,4 В/ч а) Потенциал -1,058 30 мин

6) 0,658 30 мин в) -0,158 30 мин

2Т НС1

08Х17Т Изве- NaOH — 15

S1Ог. Ма О = 1:1 г.

0,005

Г,Г

Составитель А.Кульмизев

Техред М,Моргентал Корректор Н,Король

Редактор А.Долинич

Заказ 1492 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

08Х17Т

15Х25Т

14Х17Н2

12Х18н10т

14Х17Н2

12Х18Н10Т

26 НС1

5"ь НС1

2т. нс1

5ь НС1

101 нгВОФ

50ь Н,БО

5,9

10,7

4,5

2,1

15,3 а) 0,58

1,28 б) 1,28 в) 1,28

«0,98 а) 0,58

-«1,28

6) 1,28 в) 1,28 0,9В

0,05

0,008

0,005

0,003

0,003 а9 а6

13

20 е56

663

15-18

11-13

24

46

)150

)221

Скорость коррозии за

24 ч (числитель за

240 и (знаменатель), г/м и