Способ химического удаления дефектного слоя с поверхности деталей после электроэрозионной вырезки

Изобретение относится к химическим способам удаления дефектного слоя с поверхности деталей после электроэрозионной вырезки и может быть использовано в областях техники, связанных с операцией очистки деталей, изготовленных из легированных сталей, легированных инструментальных сталей, прецизионных сплавов, а также спеченных сплавов. Способ включает обработку деталей после электроэрозионной вырезки в растворе при температуре 18-30°C до полного удаления дефектного слоя, при этом используют раствор, имеющий следующий состав, мас.%: лимонная кислота 5,0-7,0, винная кислота 5,0-7,0, динатриевая соль этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты 0,5-0,7, поверхностно-активное вещество ОП-7 0,25-0,7, вода дистиллированная – остальное. Для повышения эффективности обработку проводят с наложением ультразвуковых колебаний. Способ обеспечивает удаление дефектного слоя с поверхности после электроэрозионной вырезки непосредственно в механических цехах на участке мойки деталей, при этом позволяет повысить экологичность производства. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к химическим способам удаления дефектного слоя поверхности обрабатываемого материала после электроэрозионной вырезки, и может быть использовано в областях техники, связанных с операцией очистки деталей изготовленных из легированных сталей, легированных инструментальных сталей, прецизионных сплавов, а также спеченных сплавов.

При электроэрозионной вырезке поверхностный слой материала обрабатываемой детали подвергается локальному и кратковременному, но весьма интенсивному термическому и химическому воздействию. В результате на поверхности детали образуется слой, отличающийся от основного материала по своим физико-механическим свойствам (изменяется структура, твердость и т.д.). Вследствие снижения твердости и появления неоднородности материала в большинстве случаев поверхностный слой является дефектным, снижающим прочностные свойства металла. При изготовлении ответственных деталей его удаляют. Однако не всегда возможно удалить дефектный слой механическим способом (с использованием наждачной бумаги, надфиля и др.), в силу габаритных размеров и сложной геометрии деталей.

Существует возможность очистки металлических поверхностей от загрязнений, в частности от окалины, окислов, обработкой очищаемых деталей в многокомпонентных растворах на основе неорганических кислот.

Известен способ удаления стеклосмазки с поверхности металлических изделий, например горячепрессованных труб, включающий плавиковую кислоту, серную кислоту, персульфат аммония и органическую кислоту, такую как винная, щавелевая (А.с. СССР №747908, МПК C23F 1/02, С03С 15/00. Раствор для удаления стеклосмазки с поверхности металлических изделий / В.А. Богомазов, В.Х. Касьян, Б.А. Млинарич, Ю,И. Ващенко, Л.М. Комарецкая, Н.В. Маханьков, О.В. Донской - №2587086/22-02; заявл. 01.03.78; опубл. 15.07.80). Недостатком способа является ограниченное применение из-за наличия в нем таких сильных (агрессивных) кислот плавиковая и серная и предназначен в основном для смазок.

Известен способ удаления окалины и оксидов металлов и их сплавов в ванне для травления трехвалентным железом (CS 8800287, МПК C23G 1/02; C23G 1/08; C23G 1/10; C23G 1/12; C23G. Method of scale and metal oxides and their alloys removal of trivalent iron pickling bath / Bordas Zoltan, Mihaleczku Jozsef, Toereki Ernoe, Humenyanszky Pal, Ersek Barnabas, Nyitray Istvan. - №19880000287; заявл. 15.01.1988), в котором состав раствора состоит из водного раствора хлорида-сульфата железа и (или) хлорида железа (III) и (или) сульфата железа (III), который может содержать до 5% минеральной кислоты. Концентрация Fe (III) в травильном растворе составляет 15-200 г/л. Травление проводят в течение 3-40 минут при температуре 20-80°C. Отработанный травильный раствор возможно регенерировать хлором и использовать повторно. Этот процесс позволяет избежать работы с высококонцентрированными кислотами и не оставляет отработанных травильных ванн, которые загрязняют окружающую среду. Добавки для травления не требуются. Недостатком способа является невозможность полного удаления дефектного слоя в труднодоступных местах. Насыщение раствора хлором, в процессе регенерации, существенно затрудняет его применение в механических цехах, т.к. требует аттестованного специализированного оборудования и помещения для работы с газообразным хлором.

Известен способ очистки металлических поверхностей деталей от окалины, окислов ржавчины в процессе производства полупроводниковых приборов, радиотехнических изделий (Патент РФ №2079930, МПК H01L 21/306, C23G 1/02. Способ очистки металлических поверхностей деталей от окалины, окислов ржавчины / Дерюгин В.Н., Ежов А.А., Коровин С.К., Комарова Н.В., Галаев А.А., Усов Н.Н., Семенов Л.Л., Лапыгин А.В. - №96103333/25; заявл. 22.02.1996; опубл. 20.05.1997). Способ состоит в обработке очищаемых металлических поверхностей водным раствором сульфомалеинового ангидрида, концентрация которого составляет 10-30 мас. %, в течении 10-20 минут при температуре 50-80°C. Недостатком способа является низкая эффективность - невозможность полного удаления дефектного слоя с поверхности любых деталей.

Одним из путей уменьшения агрессивного воздействия и повышения эффективности используемых растворов для удаления окалины, дефектного слоя и др. отложений является использование в них комплексонов (комплексообразователей), связывающих катионы металлов, входящих в состав дефектного слоя, окалины и других отложений, таких как этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли, диэтилентетраминпентауксусную, оксиэтилидендифосфоновую кислоты и т.п.

Наиболее близким по технической сущности является раствор химической очистки оборудования от накипи, ржавчины, окалины (А.с. СССР №283772, МПК C23F 14/02. Раствор для химической очистки обрудования / А.А. Кот - №917753/22-1; заявл. 20.08.64; опубл. 06.10.70). Раствор содержит следующее соотношение компонентов: содержащий трилон Б (комплексон) 0,5-1,2%, лимонную кислоту 0,5-1,5%, гидразингидрат 0,1-0,2%, аммиак до рН 7-9 и воду остальное. Данный состав, являющийся наиболее близким к заявляемому способу, является относительно эффективным, но из-за наличия в его составе гидразингидрата и аммиака достаточно токсичен и, кроме того, при его использовании наблюдаются высокие скорости растворения вышеуказанных материалов.

Общими недостатками этих способов являются: существенное загрязнение окружающей среды продуктами реакции, токсичность процесса очистки, ярко выраженная эрозия поверхности обрабатываемого материала, необходимость и сложность утилизации отработанных химических реактивов.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа, позволяющего эффективно и гарантированно осуществлять удаление отложений и дефектного слоя с поверхности деталей после электроэрозионной вырезки, обеспечить нетоксичность технологического процесса.

Поставленная задача решается следующим образом. Детали после электроэрозионной вырезки обрабатывают в растворе, имеющем следующий состав (в вес. %):

Лимонная кислот 5,0-7,0
Винная кислота 5,0-7,0
Этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты динатриевая соль 0,5-0,7
Поверхностно-активное вещество ОП-7 0,25-0,7
Вода дистиллированная Остальное

при температуре 18-30°C до полного удаления дефектного слоя. Для повышения эффективности обработку проводят с применением ультразвука.

Раствор получают последовательным растворением компонентов в дистиллированной воде, допускается наличие в растворе не полностью растворенного комплексона (в виде взвеси). Раствор переливают в рабочую емкость, в которую помещают обрабатываемые детали.

Пример. Испытания проводили на деталях из материала 44НХТЮ, полученных после электроэрозионной вырезки. Детали в металлических сектах помещаются в раствор, содержащий (в вес. %):

Лимонная кислота 6,5
Винная кислота 6,5
Этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты динатриевая соль 0,7
Поверхностно-активное вещество ОП-7 0,5
Вода дистиллированная 85,8

Обработку производят при температуре 18-25°C с наложением ультразвука до полного удаления дефектного слоя (12-18 мин). Затем детали промывают в воде и сушат сжатым воздухом. После обработки в вышеуказанном растворе на детали, в местах электроэрозионной вырезки полностью отсутствует дефектный слой, «растравливание» поверхности не наблюдается.

Заявляемый способ позволяет:

- эффективно удалять дефектный слой с поверхности деталей изготовленных из легированных сталей, легированных инструментальных сталей, прецизионных сплавов, а также спеченных сплавов;

- удалять дефектный слой в труднодоступных местах деталей;

- использовать его непосредственно в механических цехах на участке мойки деталей, не требуя мощной приточно-вытяжной вентиляции;

- повысить экологичность производства.

1. Способ химического удаления дефектного слоя после электроэрозионной вырезки с поверхности деталей, изготовленных из легированных сталей, легированных инструментальных сталей, прецизионных сплавов и спеченных сплавов, включающий обработку детали в растворе, отличающийся тем, что удаление дефектного слоя проводят при температуре 18-30°C до полного его удаления в растворе, содержащем, мас.%:

лимонная кислота 5,0-7,0
винная кислота 5,0-7,0
этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной
кислоты динатриевая соль 0,5-0,7
поверхностно-активное вещество ОП-7 0,25-0,7
вода дистиллированная остальное

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что удаление дефектного слоя проводят с наложением ультразвуковых колебаний.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к очистке загрязненных металлических поверхностей. Очистку осуществляют с применением композиции, содержащей по меньшей мере один алкоксилированный полиэтиленимин (В) с полидисперсностью Q=Mw/Mn в интервале от 3,5 до 10 и средней молекулярной массой Mw в интервале от 2500 до 1500000 г/моль, причем алкоксилированный полиэтиленимин (В) содержит основную цепь и алкиленоксидные звенья в массовом отношении в интервале от 1:2 до 1:50.

Изобретение относится к области очистки поверхности от отложений различной природы, а именно к средствам для очистки металлических, керамических поверхностей промышленного оборудования в виде раствора и может быть использовано для удаления таких отложений, как окислы металлов, карбонатные и солевые отложения, асфальтосмолопарафиновые и отложения нефтяной природы, отложения органической и биологической природы.

Изобретение относится к обрабатывающему устройству (1) для одностадийного травления и фосфатирования металлического обрабатываемого изделия (2). Устройство содержит обрабатывающий резервуар (4) для принятия изделия (2) и текучей обрабатывающей композиции (6), насосное устройство (10) для циркуляции по меньшей мере части композиции (6), фильтрационное устройство (18) для фильтрования композиции (6) и удаления загрязнений.
Изобретение относится к способу изготовления реторты для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, а также к реторте для печи для азотирования и к печи для азотирования с соответствующей изобретению ретортой.

Изобретение относится к пассивации полосовой черной жести. Способ включает пропускание полосы холоднокатаной, закаленной и довальцованной черной жести с содержанием углерода от 20 до 1000 млн-1 по массе через установку для нанесения покрытий на полосовую сталь со скоростью движения полосы, равной по меньшей мере 200 м/мин, очистку и обезжиривание указанной полосы в щелочном растворе гидроксида натрия или гидроксида калия и ее промывку, электрохимическую обработку полосы в щелочном электролите при плотности тока от 2 до 30 А/дм2 со стальной полосой, подключенной как анод, ее промывку и сушку, нанесение водного бесхромового раствора для формирования на поверхности полосы конверсионного слоя и связующего слоя для красок и органических материалов покрытий.

Изобретение относится к области очистки отложений различной природы, а именно к средствам для очистки металлических, стеклянных, керамических поверхностей промышленного оборудования и может быть использовано для удаления таких отложений, как оксиды металлов, карбонатные и солевые отложения, асфальтосмолопарафиновые и отложения нефтяной природы, отложения органической и биологической природы.
Изобретение относится к очистке поверхностей предметов, изготовленных из благородных металлов: монеты (старинные и современные), изделия культурно-бытового назначения, ювелирные изделия и др.
Изобретение относится к обработке поверхности самарий-кобальтовых магнитных сплавов после электроискровой вырезки. Способ осветления и удаления шлама с поверхности самарий-кобальтовых магнитных сплавов включает последовательную обработку с наложением ультразвуковых колебаний в водных растворах с межоперационной промывкой.
Изобретение относится к очистке поверхности изделий, изготовленных из цветных металлов, в частности старинных и современных монет, изделий культурно-бытового назначения, ювелирных изделий, а также для очистки от продуктов коррозии и загрязнений антропогенного происхождения поверхностей изделий, изготовленных из цветных металлов.

Изобретение относится к составу активатора отверждения анаэробных клеев и герметиков на основе (мет)акриловых мономеров. Активатор содержит 0,01-0,5 мас.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, в частности к газовому азотированию сварочных сталей после предварительного травления и водородного отжига.

Изобретение относится к способу обработки стальной полосы, прежде всего обработки стальной полосы травлением, посредством обрабатывающей жидкости в обрабатывающей установке, причем обрабатывающая установка содержит обрабатывающую ванну с оросительной секцией и погружной секцией и причем обрабатывающая установка содержит общее улавливающее средство для обрабатывающей жидкости, а стальная полоса состоит из углеродистой стали и является непрерывной стальной полосой, ориентированной по существу горизонтально как в ее продольном, так и в поперечном направлениях и имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.

Изобретение относится к способу обработки стальной полосы, прежде всего обработки стальной полосы травлением посредством обрабатывающей жидкости в обрабатывающей установке, причем обрабатывающая установка содержит обрабатывающую ванну с оросительной секцией и погружной секцией и общее улавливающее средство для обрабатывающей жидкости, причем стальная полоса состоит из нержавеющей стали и является непрерывной стальной полосой, ориентированной по существу горизонтально как в ее продольном, так и в поперечном направлениях, причем стальная полоса имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.
Изобретение относится к способу изготовления реторты для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, а также к реторте для печи для азотирования и к печи для азотирования с соответствующей изобретению ретортой.
Изобретение относится к способу изготовления реторты для печи для азотирования, в которой металлические детали подвергаются термической обработке в предварительно заданной атмосфере, а также к реторте для печи для азотирования и к печи для азотирования с соответствующей изобретению ретортой.

Изобретение относится к стальному листу для горячей штамповки, способу его производства и изделию, полученному горячей штамповкой. Стальной лист имеет состав, включающий по меньшей мере С: от 0,100 мас.% до 0,600 мас.%, Si: от 0,50 мас.% до 3,00 мас.%, Mn: от 1,20 мас.% до 4,00 мас.%, Ti: от 0,005 мас.% до 0,100 мас.%, B: от 0,0005 мас.% до 0,0100 мас.%, P: 0,100 мас.% или меньше, S: от 0,0001 мас.% до 0,0100 мас.%, Al: от 0,005 мас.% до 1,000 мас.% и N: 0,0100 мас.% или меньше, с остатком из железа и примесей, шероховатость поверхности стального листа удовлетворяет условию Rz>2,5 мкм.

Изобретение относится к очистке металлического оборудования, эксплуатируемого в среде жидкого свинцового теплоносителя. Способ включает операции погружения металлического оборудования в раствор реактива, находящегося в нижней части герметичной емкости, заполнение верхней части герметичной емкости инертным газом, выдержку оборудования в реактиве, дозированную подачу окислителя в реактив и выдержку металлического оборудования в растворе реактива и окислителя.

Изобретение относится к химической подготовке поверхности черных металлов перед окрашиванием и может быть использовано при защите металлических конструкций от коррозии цинксиликатными красками и грунтовками.

Изобретение относится к области химической обработки металлов и может быть использовано для очистки металлических изделий разнообразной конфигурации, преимущественно, для осуществления очистных промывочных операций при ремонте или эксплуатации теплоэнергетического оборудования.

Изобретение относится к области термической обработки. Для сокращения потребления энергии при проведении непрерывного отжига стали и её травления осуществляют обработку стали, которую подвергают отжигу в печи (2) и травлению в травильной ванне (3), при этом отходящий газ травильной ванны (3) нагревают до рабочей температуры катализатора и подают на катализатор (5) для уменьшения концентрации оксидов азота, а отходящий газ, пропускаемый через катализатор (5), подают по меньшей мере в одну нагревательную горелку (20) печи (2) для отжига в качестве воздуха для горения.

Группа изобретений относится к вариантам противокоррозионных материалов и может быть использована в составе лакокрасочных композиционных материалов для защиты металлических конструкций.

Изобретение относится к химическим способам удаления дефектного слоя с поверхности деталей после электроэрозионной вырезки и может быть использовано в областях техники, связанных с операцией очистки деталей, изготовленных из легированных сталей, легированных инструментальных сталей, прецизионных сплавов, а также спеченных сплавов. Способ включает обработку деталей после электроэрозионной вырезки в растворе при температуре 18-30°C до полного удаления дефектного слоя, при этом используют раствор, имеющий следующий состав, мас.: лимонная кислота 5,0-7,0, винная кислота 5,0-7,0, динатриевая соль этилендиамин-N,N,N,N-тетрауксусной кислоты 0,5-0,7, поверхностно-активное вещество ОП-7 0,25-0,7, вода дистиллированная – остальное. Для повышения эффективности обработку проводят с наложением ультразвуковых колебаний. Способ обеспечивает удаление дефектного слоя с поверхности после электроэрозионной вырезки непосредственно в механических цехах на участке мойки деталей, при этом позволяет повысить экологичность производства. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Наверх