Раствор для электрохимического полирования сталей

 

Союз Советскнк

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< «789641 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.09.78 (21) 2664509/22-02 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

С 25 F 3/24

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет но делан изобретений и втнрытнй

Опубликовано 23.12 80 Бюллетень .% 47

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 621. .357.8 (088.8 ) Н. И. Иващенко, С. М. Тиранская и С. И. Немчинбь----,. (72) Авторы изобретения

1,,,:

Днепропетровский химико-технологический ин титут им. Ф. Э. Дзержинского б, Й,У! Я « (7!) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ПОЛИ РОВАН ИЯ СТ АЛЕ Й саметилентетраамин

Этилен гликоль

Хлорид щелочного металла

1-20

0,01-20

0,5 20

Изобретение относится к электрохими ческой обработке металлов, в частности к полированию сталей, имеющих гомогенную (Х18Н10Т) и гетерогенную (55С2, 5512, 55С2Г9ХС, ЗОХН2МФ2 и др.) структуры.

Известен ряд растворов для полирования различных сталей, содержащих серную и фосфорную кислоты и смесь органических добавок 1 и 2 .

Наиболее близким к изобретению является известный раствор для электрохимического полирования сталей (углеродистые и полуферритные марки сталей), содержащий-фосфорную и серную кислоты, 15 хлорид щелочного металла (хлорид калия) и органическую добавку, например инги бкгор И-1-Б (3).

Однако известные растворы недостаточно эффективны при полировании марок сталей, имеющих гетерогенную и гомогенную структуры (табл. 1).

Бель изобретения — повышение качества полирования сталей.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве органической добавки раствор содержит смесь меламина н/кли гексаметилентетраамина и этиленгликоля при следующем соотношении компонентов, г/л:

Фосфорная кислота 1017-1356

Серная кислота 367 734

Меламин и/или гекПри этом в качестве хлорида щелочно го металла раствор содержит хлориды натрия или калия.

Полирование рекомендуют проводить при температуре 15-70 С и плотности о тока 10-210 Аlдм в течение 3-15мин.

Меламин и/или гексаметилеяа етраамин этиленгликоль, хлористый калий

Ъ (натрий)> адсорбируясь на аноде, способ

9641 4 ным кинематическим эффектам, способствующих тому, что совместное действие органических и неорганических веществ на анодное растворение оказывается более эффективным, чем действие каждого в отдельности. Это обьясняется явлением синергизма, усипивающим действие

ПАВ при соадсорбции, вследствие взаимодействия между собой молекул одновременно введеных веществ.

Фосфорная кислота (уд. в 1,695 г/см ) 1186,5 1186,5

1356

1017

Серная кислота (уд. в. 1, 835 г/см ) . 550,5 550,5

734

367

Меламин

20

Гексаметилентетраамин

10

20. 0,01

Этиле н глик оль

Хлористый натрий

Хлористый калий

10

0,5

X18HlOT Х18Н10Т Х18Н10Т Х18Н10Т

Марка стали

3 78, ствуют созданию активно-пасивного состояния, что необходимо для качественной электрохимической полировки.

При этом меламин и/или гексаметилентетраамин, этиленгликоль, адсорбируясь на поверхности металла, покрытого аноднообразующейся полупроводниковой окисной пленкой, увеличивают энергетический барьер и энергию активации про» цесса. Указанные поверхностно-активные вещества (ПА В) разной природы, избирательно адсорбируются на различных структурных составляющих и кристаллографических плоскостях металла, что приводит к залечиванию" дефектов окисной пленки. Окисная пленка становится более совершенной, что способствует пассивированию поверхности стали.

Но для создания активно-пассивного состояния необходима активация поверхности, которая достигается введением в раствор анионов хлора (хлористый калий или натрий). Галогенидион внедряясь в решетку пассивирующего окисла увеличивает скорость растворения пассивного железа вследствие облегчения переноса зарядов и вещества через поверхностный окисел.

Наличие комплексной добавки (меламина и/или1 гексаметилентетраамина, этиленгликоля, хлористого калия или натрия) в растворе приводит к значитель/

Кроме этого, введение ПАВ уменьшает поверхностное натяжение, облегчая тем самым процесс выделения кислорода, наличие ионов хлора увеличивает электропроводность раствора.

Применяемые вещества (меламин, гексаметилентетраамин, этиленгликоль, хлористый калий или натрий) негорючи, не» токсичны, хорошо растворяются в воде и предлагаемом растворе.

Раствор не требует применения пено-, гасителя.

В табл. 1 приведены результаты сравнительных испытаний по качеству полирования сталей, имеющих гетерогенную структуру в известных и предлагаемом растворах (температура 4С С, плотность тока 90 А/дм и продолжительность 9мин)

Изобретение поясняется примерами, представленными в табл. 2.

Таблица 1

Показатель

Шероховатость Рр после полирования, мкм Яр исходная соответствует ту 6 по ГОСТ 2789-73) 1,50 (0,50) 1,57 (0,68) 2,2 (1,35) Съем металла, 2,92 (2,30) 3,55 (3,13) 3,01 (2,82) Марка стали

55С2

55С2 Г 55Г2

Относительное сглаживание, 7

29,9 (61, 14) 13,7 (38 6) 18,1 (73) Отражательная

"пособность, 7

44 (88} 41 (54) 36 (78) П р и м е ч а н и е. В скобках указаны значения для предлагаемого раствора содержащего фосфорную кислоту (1186,5 г/л), серную кислоту (550,5 г/л), гексаметилентетраамин (5 г/л), этиленгликоль.(2 г/л) и хлорид калия (10 г/л).

Таблица 2

1186,5

1 186,5 1356 1017

1 186,5 1 186,5

1186,5

550,5

550,5

734

367

550,5 550,5

550,5

10

10

0,01

10

10

0,5

10

10

10

Х 18Н 1 ОТ X 1 8Н10Т ЗОХН2МФ2 55С2 55С2Г

55Г2

9ХС

Как видно из таблиц, предлагаемый раствор позволяет значительно повысить качество полирования раз789641 6 чичных марок сталей в широком диапазоне рабочих температур и плотностей тока.

789641

Состав раствора, г/л.

Режим и результат обработки

Пример

40 40

110 110

210

1,51

1,55

1,7

1,48

0,50 после обработки

1,24

0,88

0,70

Класс чистоты по

IQCT 2789-59 до обработки после обработки 6 g 7

48,23 52,6

67,7

17,8

45,3

5,03

2,05

158,7

10,6

50,8

Скорость съема, мкм/мин . 0,68

5,65

100 100

245 231

100

240

65

1-20

0,01-20

Температура С

l.

Плотность тока, А/дм

Продолжительность, мин

Шероховатость, Р мкм до обработки.Относительное сглаживание, %

Количество снимаемого металла, мкм

Отражательная способность, %

Стабильность, А час/л

Рассеивающая способность, % (по Филиаду) Формула изобретения

1. Раствор для электрохимического полирования сталей, содержащий фосфор ную и серную кислоты,. хлорид щелочного металла и органическую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества полирования сталей в качестве органической добавки он содержит смесь меламина и/или гексаметилентетраамина и етиленглико-

49 ля при следукицем соотношении компонентов, г/л:

Фосфорная кислота 1017-1356

Серная кислота . 367-734

Меламин и/или гекдаметилентетраамин

Зтилен гликоль

Хлорид щелочного металла 0,5-20

789641

10 Продолжение табл. 2

30

15

110

110

210

110

110

110

1,35.1,25

1,3

1,35

1,31

1,52

1,71

0,58

0,67

1,14

0,64

0,62,0,75

1,0

Ч6

g6

Ч6

23,7

52,7

15,6

50,7 63,7

48,4

42,4

45,1

3,6

39,4

4,38

4,7

1,2

5,02

46

38

100

100

242

225

226 235

238.242

238

66

68.5

68,5

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2544030/22-02, кл. С 25 Р 3/24. 1977.

3. Богоявленская Н. B. и др. Использование электрькимического полирования

4> в производстве труб ЛДНТП Л., "Эпект» рокимическое полирование металлов, 1974, с. 17.

Составитель В. Бобок

Редактор А. Шишкин Техред М.Табакович Корректор С. Шекмар

Заказ 9007/32 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

44,6

4,95

2. Раствор по п. 1 о т л и ч аю шийся тем, что в качестве хлорида щелочного метатша он содержит хлориды натрия или калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. А вт орс кое свидетельство ССС Р

И 550415, кл. С 25 Р 3/16,,1975.

49,4

5,49

142,3

9,49