Раствор для удаления оксидных пленок с металлических изделий

 

РАСТВОР ДЛЯ УДАЖНИЯ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК С МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ преимущественно из меди и ее сплавов, содержащий минеральную кислоту и бифторид-фторид аммония, отличающийся тем, что, с целью повьнпения качества поверхности и снижения потерь метапла, он дополнительно содержит сернокислый натрий, а в качестве минеральной кислотысерную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Серная кислота40-80 Сернокислый натрий20-40 i Бифторид-фторид аммония2-5 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!1) 4(51) 23 С 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40-80

20-40

Серная кислота

Сернокислый натрий .

Бифторид-фторид аммония

2-5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598904/22-025 (22) 03.03.83 (46) 07.01.85. Бюл. У (72) А.А.Шестопалова, В,П.Куприн, .Г.Е.Боль, А.В.Кузьмичева, О.Б.Волнобой, Л.А.Медведев и Г.П.Копылова (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологи ческий институт трубной промьыленности и Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинсйого (53) 621.792.42 (088 ° 8) (56) 1. Попилов Л.Я. и Трактирова Т.В. Химические и электрохимические способы травления поверхностей деталей и изделий в судостроении.

Обзор ЦНИИ РУМБ, 1974, с. 50-51, табл. 11.

2. Авторское свидетельство СССР

В 569587, кл. С 09 К 13/00, 1976. (54) (57) РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК С МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ преимущественно из меди и ее сплавов, содержащий минеральную кислоту и бифторид-фторид аммония, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества поверхности и снижения потерь металла, он дополнительно содержит сернокислый натрий,. а в качестве минеральной кислоты серную кислоту при следукицем соотношении компонентов, г/л:

1 11333

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для удаления оксидных пленок и активации поверхности труб, листа, ленты, прутка и других изделий из меди, ее сплавов и медненных поверхностей.

Наличие окисной пленки на поверхности изделий из меди или ее сплавов, а также на медненных изделиях 10 лишает их товарного вида и препятствует нанесению последующего медного, хромового в других покрытий. Поэтому иэделия из меди и ее сплавов, а также медненные поверхности подвергают !5 травлению для придания им товарного вида или активированию перед последующим меднением, никелированием или хромированием.

Для этого применяют раствор, содержащий, г/л: серную кислоту 50-70 и хромовый ангидрид 50-70 13.

К недостаткам этого раствора следует отнести получение пассивной пленки на поверхности, на которой 25 плохо осаждается последующее покрытие (неравномерное, имеющее плохую адгезию). Кроме того, указанный раствор ухудшает санитарно-гигиенические условия труда и загрязняет окружаю- gp щую среду из-за выбросов в атмосферу

1 .сильно токсичного хромового ангидрида

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является раствор для удаления окалины с изде- З5 лий из высоколегированных сталей и сплавов, содержащий минеральную азот ную кислоту, бифторид-фторид аммония и воду при следующем соотношении компонентов, г/л: азотная кислота 80-220, бифторид-фторид аммония 20-120 (2).

Недоста.гком известного раствора является то, что он не обеспечивает качество поверхности (пятнистости, растравы и т.п.), а также при обработке происходит большой съем металла. Это обусловлено наличием в растворе значительных количеств сильного окислителя — азотной кислоты и комплексообразователя — фториона. Кроме того, указанный раствор ухудшает санитарно-гигиенические условия труда из-за выделения токсичных окислов азота. 55

Цель изобретения «повышение качества поверхности и уменьшение потерь металла.

Серная кислота

Сер нокислый натрий

Бифторид-фторид аммония

40-80

20-40

2-5

Предлагаемый раствор представляет собой сильно разбавленную серную кислоту, которая не является окислителем, и поэтому медь в ней не растворяется. Растворение меди идет за счет взаимодействия ее с фтористоводородной кислотой, содержащейся в бифторид-фториде аммония, а также образующейся в растворе по реакции обмена бифторид-фторида аммония с серной кислотой. Малое количество серной кислоты в растворе для солеобразования компенсируется добавлением сернокислого натрия. В результате обработки меди в предлагаемом растворе происходит в основном растворение окисной пленки с образованием CuF, а затем хорошо растворивших комплексных и двойных солей типа (NH+) (CuF<$CuS0< Na 801. Эти соли не образуют на поверхности меди солевой пленки, которая ухудшает товарный вид и препятствует нанесению покрытия, в частности медненкю.

При приготовлении предлагаемого и известного растворов используют вещества по ГОСТам и ТУ: азотная кислота ОСТ 6-03-270-76, бифторидфторид аммония ТУ 6-08-283-74, серная кислота ГОСТ 2884-77, сернокислый натрий ГОСТ 21458-75.

Приготовление растворов производят следующим образом. . В емкости из винипласта заливают

0,5 л воды при 20 С и растворяют расчетное количество бифторид-фторида аммония при тщательном перемешивании. При приготовлении известного раствора добавляют затем расчетное количество азотной кислоты, а при приготовлении предлагаемого раство ра засыпают расчетное количество

12 2

Поставленная цель достигается тем, что раствор для удаления оксидных пленок с металлических изделий, преимущественно из меди и ее сплавов, содержащий минеральную кислоту и бифторид-фторид аммония, дополнительно содержит сернокислый натрий, а в качестве минеральной кислоты - серную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

1133312

Р„- 100%

hP - xX

hP .100%

Р г

Таблица 1

Содержание компонентов, г/л,. в растворе

И1 Раствор пп

Натрий сер нокислый

Фторид-бифто рид аююния

Серная кислота

Азотная кислота

Вода

20

1 Предлагаемый

До 1 л

11

3,5

25

1 °

30

4 Известный

5 Предлагаемый

t50

40 сернокислого натрия и после его растворения при перемешивании запивают расчетное количество серной кислоты. Затем в обоих случаях добавляли воду до 1 л.

Выпи приготовлены и опробованы составы, представленные в табл. 1.

Для сравнения предлагаемый и известный растворы опробованы на образцах размером 30» Оф» 30 мм из сплава MO с окисной пленкой.

Испытуемые образцы помещают в растворы при 20+2 С. Время выдержки 0,5 ч .

Качество удаления окисной пленки определяют визуально. Критерием чистоты поверхности является светлая поверхность без пятен. Расчет удельных потерь веса образца производится .следующим образом. Образцы одинаковых размеров взвешивают до (Р„ ) и после травления (Р2). Находят изменение scca образца dP

Исходный вес образца Р„ принимают за 100% и находят, какой процент по весу составляют потери веса аР образца за время травления 1,, мин.

Удельные потери р в весовых процентах находят эа час

DP% йР% 1 ч

x„1 ч .", ч

Усредненные результаты по девяти образцам испытаний представлены в табл ° 2.

Как видно из табл. 2 удаление окисной пленки в предлагаемом раст10 воре составов Ф 1, 2, 3 и 5 обеспечивает получение высокого качества поверхности (светлая, чистая, без растрава, равномерная, гладкая) и минимальные потери металла.

В известном растворе состава 4 удаление окисной пленки сопровождается большими потерями металла, а качество поверхности получается неудовлетворительным (поверхность пятнистая, шероховатая, растравленная, неравномерная).

Предлагаемы раствор отличается от известного как качественно, так и количественно и обеспечивает нолучение нового положительного эффекта, при этом повышается качество поверхности, удаление окисной пленки с поверхности меди и сплавов на ее основе проходит с минимальным равномерным сьемом металла, предотвращающим пятнистый растрав поверхности.

11333 1 2

Таблица 2

Качество поверхности

Температура

Раствор

0,5

0,011

0,014

0,5

0,016

0,5

20

0,583

0 5

0,019

0,5

Составитель В.Олейниченко

Техред Л.Мартяшова Корректор А. Тяск о

P едак т ор Н . Яцола

Заказ 9927/26 Тираж 900 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

Время удаления окисной пленки, ч

Удельная потеря веса образца вес.% в час

Равномерная, гладкая, ( светлая, чистая без шлама без растрава, матовая

Равномерная, гладкая, светлая, чистая, блестящая без шлама, без растрава

Равномерная, гладкая, светлая, чистая, без растрава, блестящая, налет шлама, легко смывающийся водой

Пятнистая, светлая, чистая, имеющая шероховатые пятна растрава

Равномерная, гладкая, светлая, чистая, бестящая без шлама, без растрава .