Раствор для химического травления нержавеющих сталей
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
