Раствор для одновременного травления и обезжиривания металлов

Раствор для одновременного травления и обезжиривания металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и 901265

Союз Советск ил

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040480 (21) 2936979/22-02 с присоелииением заявки №(23) Приоритет (51)М. Кл.

С 09 К 13/06

C 23 G 1/02 Птаудерственный комитет

СССР ао делам нзебретеннй н вткрытнй

Опубликовано 3001.82. Бктллетень № 4

Дата опубликования описания 3001.82 (53) УДК621. 794..42i621.7.024 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.С.Абросимов и Ш.С.Винокурова (71) Заявитель (54) PACTBOP ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ТРАВЛЕНИЯ

И ОБЕЗЖИРИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для травления и обезжиривания алюминия, меди и черных металлов.

Известен раствор для травления алюминия, содержащий, об.ч:

Ортофосфорная кислота 2-6

Азотная кислота 1-2

Уксусная кислота 4-12

Хлорное железо 1-3 то

Соляная кислота 2-5 (1) .

Недостатком известного раствора является то, что он .не обладает обезжиривающим действием, а также

15 присутствие хлорного железа делает состав сильно окрашенным, а присутст.вие азотной и уксусной кислот делает состав токсичным.

Наиболее близким по достигаемому эффекту и технической сущности к предлагаемому является раствор (2) для одновременного травления и обезжиривания поверхности металлов, содержа2

W» ортофосфорную кислоту соляную кислоту, поверхностно-активное вещество, например сульфонол НП-3, и комплексообразующую добавку, например уротропин, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота 150-200

Соляная кислота 150-180

ПАВ(сульфонол НП-3) 10- 15

Уротропин 30-40

Недостатком известного раствора является то, что раствор дает удовлетворительные результаты только при обработке черных металлов и не применим для медных сплавов и сплавов алюминия.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей раствора, позволяющего одновременно обезжиривать и травить различные металлы.

Указанная цель достигается тем, что в раствор, содержащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество и компО, 1-1

3 90126 лексообразующую добавку, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и ацетон при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота (уд.вес-1,7 г/см ) 255-510

СОляная кислота (уд,вес-1,19 г/см ) 60-270

Поверхностно-активное вещество 1-2

Комплексообразующая добавка

Сульфосалициловая кислота 10 50

Ацетон 80-100

В качестве AAB может быть использован сульфонол, синтанол, ОП-7, 0А-10, а в качестве комплексообра- зующей добавки - винная, нитрилтриуксусная, пропионовая, щавелевая кислоты и их соли, глюконаты, сульфамиды, удотропин, трилон-Б.

Приготовление раствора производят растворением компонентов в воде ком-— натной температуры.

При обработке предлагаемым раствором алюминиевых сплавов, а также меди и черных металлов визуально наблюдают две стадии процесса: в первый момент происходит обезжиривание позо верхности металла, сопровождающееся эмульгированием жиров и слабым газовыделением. После обезжиривания поверхности идет интенсивное травление с обильным гаэовыделением и по.вышением температуры раствора (при травлении алюминиевых сплавов). По мере травления поверхности металла выявляется кристаллическая структура обрабатываемой поверхности с характерным рисунком.

Эффект одновременного обезжиривания и травления достигается следую" щим образом.

Обезжиривающее действие электролита обеспечивается эмульгирующим действием поверхностно-активного вещества и растворением неомыляемых жиров водным раствором ацетона.

Травящее действие электролита обеспечивается действием соляной ортофосфорной и сульфосалициловой кис.лот. Роль сульфосалициловой кисло- ты - создание промежуточных внут+ +g +И рикомплексных солей с А1, Cu, Fe

Для улучшения качества травления сос-55 тав содержит комплексообразующую добавку - щавелевую кислоту, которая связывает в достаточно прочное сое5 4 динение примеси сплавов алюминия, меди и железа, подвергаемых травлению.

Конкретные составы раствора для травления и обезжиривания металлов приведены в табл.1.

Результаты испытания растворов приведены в табл.2 и 3.

Кроме того, попутно проводят испытания алюминиевых (АМГ-6 и АД-1) и стальных (ст.10, 40Х 38хС) спла" вов путем обработки их предлагаемым раствором в течение 10-15 мин без последующей промывки с сушкой на воздухе в течение 1 ч. После вывышеуказанных испытаний обнаруживают, что на поверхности образцов образуется тонкая светло-серая пленка мелкодисперсного фосфатного покрытия. При последующей грунтовке и окраске образцов адгезия лако- красочного покрытия выше, чем на образцах, прошедших обычную стандартную подготовку.

В процессе работы одновременно происходит обезжиривание, травление (активация) металла с образованием на поверхности тонкой защитной пленки, увеличивающей срок межоперационного хранения.

Предлагаемый раствор позволяет обрабатывать в одном составе раство, ра различные материалы. алюминий, медь, железо и их сплавы ° Широкий диапазон применения раствора в технологии машиностроения, Алюминиевые сплавы АДС-М, АМГ-6, АД-1, Д-16 обрабатывают этим раствором в качестве подготовительных операций под сварку, окраску, а литьевые сплавы

АЛ-ЗВ, АЛ-2, АЛ-9 - под окраску. Медные сплавы обрабатывают в качестве подготовительных операций под сварку и пайку, для удаления термических окислов.

Таким образом, предлагаемый раствор обладает комбинированным действием и позволяет при комнатной температуре в одних и тех же растворах обрабатывать различные металлы: алюминиевые и медные сплавы, а также черные металлы, позволяет сократить цикл обработки и обеспечивает минимальный выброс вредных веществ в атмосферу.

Предлагаемый раствор позволяет механизировать процесс травления, т.е. использовать его в струйных моечных машинах проходного типа, на поточно-механических линиях, для локаль5 901265 б ной подготовки поверхностей под свар- чается применение легковоспламеняемых ку и под лако-красочные покрытия, жидкостей (бензин, уайт-спирт) для например на крупногабаритных дета- обезжиривания металлических поверхлях. настей.

Применение раствора в операциях з Предлагаемый раствор имеет широкое подготовки иэделий из стали, алюми- применение в сварочном, окрасочном ния и меди под сварку и окраску поэ- и гальвано-техническом производстве, воляет улучшить условия труда ра- машиностроения и в других отраслях ботающих в связи с тем, что исклю- промышленности.

Таблица 1

Компоненты

Содержание в растворе, г/л

1 2 1 3

Ортофосфорная кислота

Соляная кислота

Сульфосалициловая кислота

270

200

25

Поверхностно-активное вещество

1,5

90 сульфонол ,ацетон

100

Комплексообразующая добавка щавелевая кислота

I OCT 5873-68 трилон-Б уротропин

О,1

0,7

1,0

Таблица?

Характеристика поверхности обрабатываемого металла

Стали (конструкционные, среднелегированные) Медные сплавы (медь, бронза, латунь) Время 10 мин

Время 10 мин

Атмосферная коррозия снялась, образец покрыт пассивной пленкой серого цвеПоверхность образца очистилась от окислов, приобрела яркий цвет, соответствующий цвету металла та

901265

Таблица 3 еееееееееее»

Характеристика поверхности обрабатываемого металла

АЛ"9 (литьевой) АДО-М АМГ-6

Д-16

АЛ-3В (литьевой) АД-1

АЛ-2 (лит ьевой) Время

15 мин

Время

15 мин

Время

15 мин

Время

l5 ми н

Время 15 мин

Время

15 мин

Время

15 мин

Трав-! ление хорошее

Травление инТравле- Травление сред- ние инней ин- тенсивтенсив- ное ности с неболь" шим пеновыделением

Травление среднее, со временем усиливается тенсивное

Выявляется кристаллитная структура

Пеновыделение облиль"

Обильное пеновыделение

Газовыделение умеренное

П еновыделение большое

Хорошо и равномерно протравленная ное

Шламообразование

Поверхность светло- серого цвета

Поверхность светло-серого цвета

Поверхность слабо кристдллит» ная

Незначительное шламообразование

Шламообраю зования нет держащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество, например, сульфонол НП-3, и комплексообразующую добавку, напФормула изобретения

Раствор для одновременного травления и обезжиривания металлов, соГаэовыделение начинается сначала с краев, затем идет к середине

Травление умеренное, поверхность слабо кристаллитная

Шламообразования нет

Поверхность образца с кристаллитной структурой

Поверхность темносерого цвета, требует до» полни тельного осветления

Поверхность темная, требует дополнительного ос ветления

Травление хорошее, сопровождаемое газовыделением

901265

Составитель В.Олейниченко

Техред С. Мигунова Корректор Н.Швыдка

Редактор С.Крупенина

Заказ 12297/22 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"., г.Ужгород, ул.Проектная,4 ример уротропин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и ацетон при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота (с =1,7 г/см ) 255-510

Соляная кислота (d=l,19 г/см ) 60-270

Поверхностно-активное вещество 1-2

Комплексообразующая добавка О, 1-1

Сульфосалициловая кислота 10-50

Ацетон 80-1(0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 566866, кл. С 09 K 13/00, 1976. о

2. Грилихес С.Я. Обезжиривание травления и полирование металлов.

Л., "Машиностроение", 1977, с.54.