СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ НИТРИДОВ ТИТАНА Российский патент 1998 года по МПК C23G1/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для удаления дефектных, износостойких и декоративных покрытий из нитридов титана со стальных деталей с целью возвращения их в производство для повторного покрытия.

Известны растворы [1] для травления титана и его сплавов, содержащие азотную и серную кислоты, а также фторсодержащие соединения (в основном плавиковую кислоту).

Их основной недостаток при применении в качестве растворов для удаления нитридов титана заключается в интенсивном растравливании поверхности стальных деталей, на которых имеются дефектные покрытия. Это препятствует повторному использованию деталей после удаления покрытий.

Наиболее близким к заявленному по составу и назначению является раствор [2] для травления покрытий из нитридов титана с изделий из нержавеющей стали следующего состава, при соотношении компонентов, мас.

Кислота серная 20 25
Кислота азотная 25 35
Кислота плавиковая 10 25
Пероксид водорода 25 30
Однако данный раствор имеет очень узкую область применения (только для деталей из нержавеющей стали) и не может быть использован для снятия дефектных покрытий с деталей из углеродистых, инструментальных и легированных сталей. После травления в этом растворе состояние стальной поверхности значительно ухудшается, на ней появляются разъедания и шлам, а геометрия существенно нарушается. Детали с точными размерами при этом становятся непригодными для дальнейшего использования, а декоративные изделия как минимум требуют дополнительной шлифовки и полировки.

Целью изобретения является разработка состава, который бы полностью удалял дефектные покрытия из нитридов титана без растворения основы деталей не только из нержавеющих, но и углеродистых, инструментальных и легированных сталей. Применение такого раствора позволило бы повторно покрывать детали без какой бы то ни было специальной подготовки, так как удаление покрытий в нем не сопровождалось бы потерей размеров и ухудшением внешнего вида деталей.

Для достижения указанной цели в состав на основе серной и азотной кислот, а также фторсодержащего соединения (аммоний фтористый) вводится динатриевая соль нафталиндисульфокислоты, при этом содержание всех компонентов выдерживается в следующих соотношениях, мас.

Кислота серная 65 70
Кислота азотная 9 10
Аммоний фтористый 18 22
Динатриевая соль нафталиндисульфокислоты 2 4
Динатриевая соль нафталиндисульфокислоты C₁₀H₆(SO₃)Na)₂ представляет собой серое пастообразное вещество, хорошо растворимое в воде и в кислотах, выпускается по ТУ 6-14-1019-78.

Раствор для удаления покрытий из нитридов титана приготавливается постепенным смешением азотной и серной кислот при постоянном перемешивании с последующим введением кристаллического аммония фтористого и пастообразной динатиревой соли нафталиндисульфокислоты. После полного растворения всех компонентов раствор должен быть охлажден до 18 22^oC, после чего он готов к работе. Необходимо строго выдерживать соотношение компонентов в растворе и не допускать его разбавления водой. Недостаточное содержание в растворе динатриевой соли нафталиндисульфокислоты отрицательно влияет на качество поверхности детали после травления покрытия. Избыток ее не сказывается на процесс удаления покрытия и на внешнем виде поверхности деталей.

Предложенный раствор обеспечивает полное удаление покрытий из нитридов титана толщиной 5-10 мкм с деталей из разных видов сталей за 20-40 мин.

Сравнительная характеристика травящей способности разных видов сталей в предлагаемом растворе и в растворе-прототипе приведена в таблице. Обработке подвергались одинаковые по форме образцы, скорость травления различных сталей в различных растворах фиксировалась по потере веса образцов за определенное время и пересчитывалась в микроны в минуту.

Как показывают данные, представленные в таблице, предлагаемый раствор позволяет сохранять размеры исходной поверхности детали практически без изменения. Это особенно важно при удалении износостойких покрытий из нитридов титана с режущего инструмента: метчиков, резцов, протяжек, долбяков и пр. Эти детали имеют сложную конфигурацию и придать им перед повторным покрытием высокие параметры качества исходной поверхности в случае их ухудшения бывает невозможно без потери размеров. Сохранение качества поверхности имеет немаловажное значение и при удалении покрытий, нанесенных на полированные детали с целью декоративной отделки.

Применение предложенного раствора может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. Метчик, рабочая часть которого изготовлена из стали Р6М5, а хвостовик из стали 40Х, с дефектным покрытием из нитрида титана, обрабатывался в растворе следующего состава, мас.

Кислота серная 65
Кислота азотная 9
Аммоний фтористый 22
Динатриевая соль нафталиндисульфокислоты 4
При 20^oC в течение 30 мин покрытие полностью растворилось, поверхность метчика, изготовленного из разных марок стали, осталась светлой, чистой, без каких-либо дефектов, не требовала дальнейшей подготовки перед повторным нанесением покрытий.

Пример 2. Зубные коронки из нержавеющей стали с декоративным покрытием из нитрида титана под цвет золота с целью удаления бракованного покрытия обрабатывались в растворе следующего состава, мас.

Кислота серная 70
Кислота азотная 10
Аммоний фтористый 18
Динатриевая соль нафталиндисульфокислоты 2
Обработка осуществлялась при 25^oC в течение 20 мин. За это время дефектное покрытие было полностью удалено. Поверхность коронок из нержавеющей стали сохранила свой декоративный блеск и не требовала полировки перед повторным покрытием.

Таким образом, предложенный состав позволяет полностью удалять покрытия из нитридов титана с поверхности деталей из различных марок стали без ухудшения качества их поверхности, что позволяет без какой-либо дополнительной обработки повторно наносить на них износостойкие и декоративные покрытия.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для удаления дефектных, износостойких и декоративных покрытий из нитридов титана со стальных деталей с целью возвращения их в производство для повторного покрытия. Состав для удаления покрытий из нитридов титана содержит, мас.%: кислота серная 65-70; кислота азотная 9-10; аммоний фтористый 18-20; динатриевая соль нафталиндисульфокислоты 2-4. Использование состава позволяет полностью удалять дефектные покрытия из нитридов титана без растворения основы деталей не только из нержавеющих сталей, но и углеродистых, инструментальных и легированных сталей. 1 табл.

Состав для удаления покрытий из нитридов титана, содержащий серную кислоту, азотную кислоту и фторсодержащее соединение, отличающийся тем, что он дополнительно содержит динатриевую соль нафталиндисульфокислоты, а в качестве фторсодержащего соединения аммоний фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.

Серная кислота 65 70
Азотная кислота 9 10
Аммоний фтористый 18 22
Динатриевая соль нафталиндисульфокислоты 2 4м