Раствор для глубокого травления титановых сплавов
РАСТВОР ДЛЯ ГЛУБОКОГО ТРАВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, содержавший хлористо-водородную кислоту, фтористый аммоний и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения съема металла и повышения качества поверхности, он дополнительно содержит хлористый натрий и уксусно-кислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хпористо-водород10 ,0-15,0 пая кислота 2,0-4,0 Фтористый аммоний 2(лористый натрий Oj05-1,0 Уксусно-кислый 0,05-0,5 натрий Вода Остальное 5
" -"*тио--е. „, - с
СОКИ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (l9), (И)
m4 С 23 F 1/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Хлористо-водородная кислота
Фтористый аммоний
Хлористый натрий
Уксусно-кислый натрий
Вода
10,0-15,0
2,0-4,0
0,05-1,0
0,05-0,5
Остальное (21) 3692767/22-02 (22) 01. 12. 83 (46) 30. 11.85. Бюл. В 44 (72) K.À. Валек, В.П. Кочергин, В.Г.Петропавловский и Ю.С.Кискачи
:(53) 621.794.42 (088.8) (56) Грилихес С.Я. Обеэширивание, травление и нолирование металлов.
Л.: Иашиностроение, 1977, с. 77.
Ж. "Химия", В 7, 1979, реф. 7ЛЗОО Деп. (54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ГЛУБОКОГО ТРАВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, содержащий хлористо-водородную кислоту, фтористый аммоний и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения съема металла и повышения качества поверхности, он дополнительно содеркит хлористый натрий и уксусно-кислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.X:
1194907
Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к химическому размерному травлению, и может быть использо— вано в машиностроении и металлургической промышленности.
Цель изобретения заключается в увеличении съема металла и повышении качества поверхности.
Использование изобретенного раствора может быть проиллюстрировано следующими примерами.
Были приготовлены растворы, содержащие хлористоводородную кисло.ту трех концентраций 10, 12 и
15 мас.Х, отличающихся содержанием хлористого натрия, уксусно-кислого натрия и фтористого аммония. Было проведено 23 контрольных примера травления, результаты которых сведе— ны в табл. 1-3 °
Значения скоростей травления и снятия металла при глубоком травлении неокисленного сплава ВТ-6С в.зависимости от состава раствора, .(4 40 С, время травления 10 мин) даны в табл. 1.
Приводим данные по травлению титановых сплавов 1М (ВТ- 1) и 7М (48-7Т) в известном растворе хлористо-водородной кислоты с фтористым аммонием, взятом за прототип.
Снятие металла при глубоком травлении неокисленных сплавов титана в зависимости от состава раствора (t 40 С, время травления 10 мин) представлено в табл. 2.
Сравнивая результаты травления сплавов титана, приведенные в табл.1 (примеры 16-18) и 2 (примеры 1 и 2), в известном растворе, взятом за прототип без добавления солей (NaC1, СН СООИа), можно сделать вывод, что скорости травления сплавов высоки и мало отличаются по величине при одинаковых режимах травления (t 40 С, время травления 10 мин). о
У сплава ВТ-6С возникает растрав, сопровождающийся большой потерей металла и плохим качеством поверхности.
Для снижения скорости травления, увеличения съема металла и повышения качества поверхности сплавов предлагается вводить в раствор из хлористо-водородной кислоты и фтористого аммония добавки в виде солей NaC1 СН СООИа.
ЗО
В табл. 1 приведены данные по снятию металла при глубоком травлении неокисленного сплава ВТ вЂ” 6С в зависимости от состава раствора.
Съем леталла зависит от концентрации всех компонентов, присутствующих в растворе. Введение в раствор хлорис-того натрия, являющегося поверхностно-активным веществом снижает скорость травления. Чем меньше его в травильном растворе, тем ниже скорость травления (табл. 1, состав 5, 10, 15, табл. 3, состав 1, 2) и меньше снимается металла. Добавление в раствор уксусно-кислого натрия нейтрализует избыточную кислоту, увеличивает рН среды и связывает Н ионы в малодиссоциирующую уксусную кислоту, которая не обладает травящей способностью.
В табл. 3 и 4 показаны значения скоростей травления и снятия металла в зависимости от состава раствора на неокисленном сплаве ВТ-6С (при
40 С, времени травлении 10 мин).
Из данных табл. 3 и 4 вытекает, что в приведенных растворах с уменьшением скорости травления увеличивается съем металла и поверхность сплава гладкая, светлая, блестящая без следов раствора — удовлетворительная (примеры 2-4).
Раствор, состоящий из 77 НС1;
1% NH4F, 0,047 NaCl, 0,04Х СН СООИа (опыт 1, табл. 3) не пригоден для глубокого травления, так как скорость травления и съем металла незначительны.
Раствор, состоящий из 187 НС1
4,5Х ИН„Р, 1,5Х NaC1> 17 СНзСООИа не может применяться для травления, так как с увеличением концентрации .всех компонентов, в особенности
NH4F, происходит увеличение скорости травления и съема металла с одновременным ухудшением качества поверхности, сопровождающимся ее потемнением и растравом.
Иэ примеров следует, что в 157.
HCl; 17 NaC1; 0,057 СН5СООИа с 2Х
ИН4Р скорость травления имеет величину О, 173 г/см ° ч и снимается металла 161 мкм. В аналогичном растворе с добавлением 47 NH+F скорость возрастает до 0,262 г/см .ч и снимается металла 183 мкм. В обоих случаях качество поверхности удовлетворительное. Чрезмерное повышение.
1194907
Таблица 2
Сплав 7М
Сплав 1М
Состав раствора
Опыты
Снятие Качество
Ме, мкм поверхности
Ч, г/см ч
Ч, Снятие Качество
r/ñì ÷ Ме, мкм поверхности
103 НС1
2X NHgF
Удовлетво150 рительное
УдовлетвоО, 220 150 рительное О, 167
15X HCl зж ж,Г
150
О, 280 150
О, 242
Опыты верхности
0,04
0,04 0,086
100
Удовлетворительное
2 005
3 0,5
4 1,0
4,5 1,5
0,05 О, 139
145
0,1 0,178
162
187
0,5 0,240
1,0 0,285
208
Слабый растрав
Таблица 3.
НС1, NR F, NhCl, CH>C00Na, Ч, Снятие ме- Качество помас.Ж мас.Ж мас.Ж мас.Е см .ч талла, мкм
1194907
Та бли ца
Качество поверхности
Ю
СН COONa, V Снятие
Х г/см ч металла, мкм
NaC1, Х
Состав раствора
Опыты
156
0,05
Удовлетворительное
1i0
0,5
152
0 5
3 10Х НС1
4 ЗХ NH F
158
Удовлетворительное
0,05
0,5
154
0,1
0,5
О, 147 151
0,1
0,3
1,0 0,05
О, 170
«Sl»
158
О, 163
0 5
155
0,5
8 12% НС1
0,203 178
О;05
0,5
0,5
9 ЗХ ИНАР
162
О, 178
О, 157
0,1
154
0,1
0Ä3
I
1,0
178
0i 213
0,05
160
0 5
0 5
0 50 005
13 15Х НС1
14 3% .NH4 F
186
0,5
0,1
174
159
0,1
0,3
16 10% НС1, ЗХ NH,F
Слабый растрав
170
О, 189
17 12 Х НС1, ЗХ МН4Р
О, 240 181
Растрав
18 15Х НС1, 3 Х ИН4Р
0,265 196
:концентрации NH®F вызывает УхУдшеиие качества поверхности.
Результаты травления сплава титана ВТ-6С при 40 С, время 10 мин приведены в табл. 5.
Предлагаемый раствор позволяет снимать дефекты со сплавов титана на различную глубину при хорошем качестве поверхности.
О, 162
О, 149
О, 179
О, 153
О, 180
0 235
0,.197
0,172
1194907
I и C
- I е в
I 1
Ол ФФ л ®
° » л» е
Ю
Ф сч е
«п а е м
Е- О л» е
° Ф ° м
О 1О О
° ° «ч а.,л ь о о
° - л
«О 0)
° л»
Ф ° о о
«п ь
Ф Ф о о е л о
ln л а ю ь е л о е о б ° о т» о л е а ь е о л » о
1Ч ФФ е сч
CO
Ф» л о
«««!
1 *! м 1О
Л l
° т м cv е ч .« а о ь
И л
С«
» ь е
Ю о е о л а
D л е л
Ю ь а
«п а
«ч еч
C В
-1
I 1 о о е
«n " о а л л о о о е о о е о е о
° a л о о е о л а
Е«л о л е а о о
° л ° о °
«Ч СЧ м о|м
Ф3
«««л Е 6a I
I 5» л
С7
««) М
Мху f л
Ф а о е
Ю л
D е 3
I«
«ч а ь
МЪ ь л
3h
Ю л
D е о о е
D а о
«Ф м о ю
Ю
» ь
О« е а о е о
* о е
Ю ь
Ф
Ю
«п, Ю а
Cl (О м л о
СО л л о е о о м
«О л
D и
D л
«ч л а о м
ФО
° \ о е о о
1! е
° Ф о е н
4э о е
° в ©
1 б о о л м е
° - сч о о е
° - о л л о о
o«м
«О л е л ° о о е о
° a
o o
Таблица 5!
194907
NaC1, Ж
СНзСООИа, мас,%
Качество поверхности
Ч г/см . ч
Состав раствора, мас.X
Слабый растрав
НС1 + 10K NH Fat.
0,189
О, 167
О, 162
0,240
О, 183
О, 183
0,265
О, 210
0,213
Гладкая, темная
0,05
Светлая, блестящая
123 НС1 + ЗХ NH4F
Растрав
Гладкая, темная
Светлая, блестящая
Растрав
0,05
15Х HC1 + зж ИН„Р
Гладкая, темная
Светлая, блестящая
0,05
Заказ 7385/31 Тирах 899 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ултород, ул. Проектная, 4
Составитель В.Олейниченко
Редактор N. Недолу кенко Техред Л.Микеш;
Корректор А. Обручар
