Раствор для электрохимического полирования изделий из углеродистой стали

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистически«

Республик

< 981464 (б! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.02.81 (2 I ) 3250155/22 02 с присоединением заявки,% (51)N; Кл.

С 25 F 3/24 фреударствк««ы6 как«тет

СССР дв далай «мбрете«кй к открыт«« ° (23 } П рнори тет

Опубликовано 15.12.82,. Бюллетень М 46 (53) УДK621.357. .8 (088.8)

Дата опубликования описания 15.1 2.82

А. Ф. Федотов, Г. Г. Лаврентьева, В. E. Раз н A. H. Максимова (72) Авторы изобретения

>д

1 (7I ) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к электрохимнческой обработке металлов, в частности к полированию иэделий из углеродистой стали (Ст. 4О Ст. 50) н может быть использовано для зашитно-декоративной отделки поверхности, изделий.

Известны растворы для высококачественного электрохимического полирования углеродистой стали в смеси фосфорной н серной кислот с добавлением различных ингибиторов кислотной коррозии fl) . и f2).

Однако они обладают недостатком, из которых самыми сушественными являются: сильная агрессивность смеси фосфорной и серной кислот и дефицитность большинства применяемых ингибиторов кислотной коррозии, особенно ингибитор С-5, являюшийся побочным продуктом единичного производства. и

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный раствор для электрохимического полирования иэделий из углеродистой стали, содержашнй пирофосфорную кислоту, калий двухромовокнслый, ацетамнд н воду (3).

Данный раствор обеспечивает кратковременность обработки и достаточно высокое качество полирования.

Однако .в его состав входит высокотоксичное соединение хрома (Ч1 ). Кроме того, операции по обезвреживанию хрома (т1) — содержащих растворов весьма трудоемки и требуют больших затрат. Исключение иэ состава растворов для полирования хром (Ч1) -содержаших соединений немаловажный фактор в целях экономии дефицитных тяжелых металлов.

Цель изобретения — улучшение условий труда при сохранении высокого качества полировани я.

Указанная цель .достигается тем, что раствор, содержашнй пирофосфат-ионы и органическую добавку дополнительно содержит фосфорную кислоту, а в качестве источника пирофосфат-ионов н органической добавки - пирофосфат калия и этн4 ф ет вязкость жидкого растительного масла, в процессе работы цвет раствора становится зеленым.

Указанный состав раствора является оптимальным. При уменьшении содержания компонентов раствора наблюдается ухудшение качества полирования поверхности из углеродистой стали, вплоть до травления. Увеличение концентрации компонентов в растворе не отражается на качестве полирования, однако, несмотря на это, большую концентрацию компонентов применять не следует. Во-первых, при концентрации пирофосфорнокислого калия в растворе выше, чем 700 г/л, раствор становится очень вязким, для уменьшения его вязкости необходио увеличивать температуру процесса электрополирования до 95-100ОС, что сделает раствор нестабильным. Вследствие испарения воды, наблюдается выделение из раствора кристаллов солей фосфатов. Во-вторых, увеличение температуры процесса и концентрации компонентов в составе раствора (в том числе фосфорной кислоты и этилендиамина) приводит в данном случае к необоснованному увеличению энергетических и материальных затрат, так как аналогичный эффект достигается уже при значительно меньшем содержании компонентов в растворе.

650

Пирофосфат налияФосфорная кислота

625

600

Этилендиамин

Температура, о С 2.

ПлотнОсть 70Ка А/дм

Продолжительность, мин а

Шероховатость, мкм до полирования

65

35

2/3

2/2

5/2

1,7/3,7 3,3 /О, 18

0,65/0,89 О, 15/0,1 6

2,5/0,21

1,02/0,2 1 после полирования

Класс частоты

6/5 5/9 5/9

8/7 7/9 7/9

М до полирования после полирования

П р и и е ч а н и е. В числителе указаны данные для Ст 40, s знаменателе — Ст. 50.

3 98146 лендиамнн при следующем соотношении компонентов, г/л:

Пирофосфат калия 650-700

Фосфорная кислота 600-650

Этилендиами н 5-7

Процесс электрополирования осушестО вляют при температуре от 60 до 70 С, анодной плотности тока от 35 до 55 А/дм и времени полирования от 2 до 5 мин. Соотношение анодной и катодной поверхнос- и тей составляет 2:l.

Применение пирофосфорнокислого калия в совокупности с фосфорной кислотой позволяет ускорить процесс электрополирования изделий из углеродистой стали. При- д сутсивие в растворе этилендиамина поз«

Э воляет избежать травления и шламообразования на поверхности деталей, тем самым улучшить качество полирования.

Ванный раствор готовят следующим 2й образом.

Необходимое количество пирофосфорно- . кислого калия небольшими порциями растворяют в незначительном количестве воды (отношение веса воды к весу соли д

1:3), непрерывно перемешивая и охлаждая раствор, до получения густой однородной массы, Затем к полученному раствору при неприменном охлаждении и перемешивании приливают необходимое количество фосфорной кислоты и этилендиамина. Приготовленный таким образом раствор доводят до нужного объема водой. Полученный раствор совершенно прозрачен, имеВ таблице представлены примеры которыми иллюстрируется изобретение.

981464 6

Перед электрополированием образны, = тем, что, с келью улучшения условий óподвергают пескоструйной обработке,пос-- да при сохранении высокого качества по-. ле чего проводят метрологический конт- лирования, он дополнительйо содержит роль для определения параметров шеро- фосфорную кислоту, а в качестве источннховатости поверхности. ка пирофосфат-ионов и органической доТаким образом, изобретение позволяет .бавки - пирофос:фат калия и этилендиаьпйР прн сохранении высокого качества поли-, при следуюшем соотношении компонент рования улучшить условия труда (за счет тов, г/л: исключения токсичного соединения хрома), - Пирофосфат калия . 650-700 а также снизить трудоемкость процесса 10 Фосфорная кислота 600-650 обезвреживания сточных вод. Этиленди амин 5-7

Источники информапии, l

% принятые во внимание при sKcnep ãâçe

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я . 1. Авторское свидетельство СССР

М N 186822, кл..С 25 F 3/24, 1962.

Раствор для электрохимического поли- 2. Авторское свидетельство СССР рования изделий из углеродистой стали, N 745965, кл. С 25 F 3/24, 1978. содержаший:пирофосфат-ионы и органи- 3. Авторское свидетельство СССР ческую добавку, о т л и ч а ю ш и и с я K 742493, кл. С 25 F 3/24, 1978.

Составитель В. Бобок

Редактор Л. Авраменко Техред: 3. Палий Корректор В. Бутяга

Заказ 9644/42 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-З5, Раушская наб„д 4/5

Филиал ППП "Патент ° г. Ужгород, ул, Проектная, 4