СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ С ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ОЦИНКОВАННОЙ И КАДМИРОВАННОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ Российский патент 2007 года по МПК C23G1/02 

Изобретение относится к области химической обработки стальных оцинкованных и кадмированных деталей и может быть использовано при проведении ремонта изделий.

В процессе эксплуатации - стальных оцинкованных или стальных кадмированных деталей в зависимости от условий эксплуатации могут образовываться продукты коррозии покрытий и стали разного состава. Для предотвращения развития коррозии и восстановления товарного вида изделий при ремонте на стальные детали необходимо нанести защитные металлические покрытия. Одним из основных условий качественного восстановления селективных цинковых или кадмиевых покрытий методом электронатирания на поврежденных коррозионным процессом участках стальной поверхности является очистка поверхности от солевых и окисных отложений, препятствующих адгезии этих покрытий.

Для удаления продуктов коррозии при проведении ремонта применяются различные методы и составы, например, механический - зачистка поверхности (патент КНР №1125270), физический - за счет использования лазера (патент ЕР №1709772).

Предложенный механический метод активации поверхности детали при электронатирании состоит из двухэтапной механической очистки. При использовании физического метода очистки поверхности дефектное покрытие удаляется с помощью лазера перед последующим нанесением покрытия методом селективного электроосаждения на ленточный материал. Как механический, так и физический метод требуют применения сложного оборудования, что затруднит проведение ремонта.

Известен состав в виде пасты, предназначенный для очистки от окалины, окисной пленки и флюса сварных соединений из нержавеющих сталей. Она содержит смесь щавелевой и серной кислот с добавками HF или NaF, ПАВ и ингибитора коррозии (РЖ Коррозия и защита, 1989, №4, 30НП).

Паста экологически опасна, так как содержит ион фтора. Кроме того, паста предназначена для очистки от окалины и остатков сварного флюса, а не для удаления коррозии, в том числе цинковых и кадмиевых покрытий.

Известен состав для удаления продуктов атмосферной коррозии с поверхности нержавеющих сталей. Состав содержит (г/кг): фосфорную кислоту 200-300, щавелевую кислоту 5-10, поверхностно-активное вещество 1-6, оксид кремния 40-75, вода до 1 кг (Патент РФ 2105085).

Применение данного состава для удаления продуктов атмосферной коррозии со стальных оцинкованных или стальных кадмированных деталей не дает положительных результатов по адгезии восстанавливаемых покрытий. Ухудшение адгезии цинковых и кадмиевых покрытий при последующем нанесении защитных металлических покрытий связано с формированием фосфатных пленок на стали, цинке и кадмии. Поэтому данный способ не приемлем для очистки поверхности углеродистых сталей перед ремонтом покрытий.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является состав для удаления продуктов коррозии на низко- и среднелегированных сталях, содержащий (г/л): соляную кислоту 212, бумагу фильтровальную 40, уротропин 10, стекло натриевое жидкое 50 см³, вода до 1 л (ГОСТ 9.907-83 ЕСЗКС. Металлы, сплавы, покрытия металлические. Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний, с.2). Состав применяется в виде пасты.

Недостатками пасты являются: высокая агрессивность, низкая вязкость, кроме того, происходит расслаивание пасты, что приводит к ее отеканию с наклонных поверхностей и ограничивает ее применение при проведении ремонта. Состав не предназначен для удаления продуктов коррозии с оцинкованных и кадмированных деталей.

Технической задачей изобретения является создание состава, позволяющего одновременно эффективно удалять продукты коррозии цинкового и кадмиевого покрытий и основного металла из низко- и среднелегированной углеродистой стали без растравливания ее поверхности, обрабатывать крупногабаритные изделия. Местная обработка составом должна исключить формирование на поверхности химических пленок, ухудшающих адгезию цинковых или кадмиевых покрытий со стальной основой. Состав должен обладать высокой вязкостью, то есть не должен стекать с наклонных поверхностей.

Для решения поставленной задачи предложен следующий состав для удаления продуктов коррозии с поверхности деталей из оцинкованной и кадмированной углеродистой стали в г/л:

Соляная кислота HCl50-100Уротропин40-50Аминоуксусная кислота3-5Смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов структурной формулы R-O(СН₂СН₂O)_nН, где R - остаток жирного спирта, n в среднем равно 200,5-1Оксид кремния150-200Водадо 1 л

Предлагаемый состав отличается от известного тем, что введение в состав аминоуксусной кислоты, смеси полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов и оксида кремния в определенном соотношении позволяет обеспечить эффективную и равномерную очистку поверхности от продуктов коррозии цинковых и кадмиевых покрытий и углеродистой стали без растравливания стали при меньшей в 2-4 раза концентрации соляной кислоты и получить устойчивую пасту с высокой вязкостью, которая хорошо удерживается на наклонных поверхностях. По нашему мнению, это обусловлено образованием устойчивых химических связей между компонентами состава. В отличие от пасты-прототипа, которая расслаивается сразу после приготовления, предлагаемая паста обладает длительной жизнеспособностью и сохраняет работоспособность более 3-х месяцев.

Пример осуществления.

В лабораторных условиях проведена обработка поверхности оцинкованных и кадмированных образцов из углеродистой стали с продуктами коррозии, полученными в камере солевого тумана. Обработка образцов проводилась предлагаемым составом и составом по прототипу. В таблице 1 представлены испытанные предлагаемый и выбранный в качестве прототипа составы для удаления продуктов коррозии с поверхности деталей из оцинкованной или кадмированной углеродистой стали. Оба состава наносились шпателем и выдерживались на поверхности до 2 часов. После снятия паст и протирки поверхности влажными тампонами визуально оценивалось состояние поверхности.

В таблице 2 приведены результаты экспериментов по удалению продуктов коррозии цинкового и кадмиевого покрытий со стальных деталей. Как видно из таблицы 2, обработка предлагаемым составом позволяет полностью удалить продукты коррозии, исключив растравливание стальной поверхности и формирование на ней химических пленок, предлагаемая паста (примеры 1-3) не стекает с наклонной поверхности (примеры 1-3).

Далее методом натирания на очищенную поверхность наносились защитные металлические покрытия. Методом нанесения сетки царапин была определена прочность сцепления восстановленных цинкового и кадмиевого покрытий (ГОСТ 9.302-88 ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля). Установлено, что адгезия покрытий удовлетворяет требованиям ГОСТ (табл.2).

Обработка пастой-прототипом (пример 4) удаляет продукты коррозии только частично из-за расслоения и отекания состава с наклонной поверхности, что приводит к неудовлетворительной адгезии нанесенных методом электронатирания покрытий.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет эффективно удалять продукты коррозии с оцинкованных и кадмированных стальных деталей из углеродистой стали и обеспечивает удовлетворительную адгезию защитных покрытий при их ремонте. Кроме того, предлагаемый состав менее агрессивен (концентрация соляной кислоты в 2-4 раза меньше по сравнению с прототипом), может применяться как при изготовлении крупногабаритных деталей без погружения их в ванны, так и при ремонте покрытий на ремонтных базах.

Изобретение относится к области химической обработки стальных оцинкованных и кадмированных деталей при проведении ремонта. Состав содержит, г/л: соляную кислоту 50-100, уротропин 40-50, аминоуксусную кислоту 3-5, смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов структурной формулы R-O(CH₂CH₂O)_nH, где R - остаток жирного спирта, n в среднем равно 20, 0,5-1, оксид кремния 150-200, вода до 1 л. Технический результат: одновременное эффективное удаление продуктов коррозии цинкового и кадмиевого покрытий и основного металла из углеродистой стали без растравливания ее поверхности, обеспечение удовлетворительной адгезии защитных покрытий при их ремонте, возможность применения состава для обработки крупногабаритных деталей. 2 табл.

Состав для удаления продуктов коррозии с поверхности деталей из оцинкованной и кадмированной углеродистой стали, включающий соляную кислоту, уротропин, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит аминоуксусную кислоту, смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов структурной формулы R-O(CH₂CH₂O)_nH, где R - остаток жирного спирта, n - в среднем равно 20, и оксид кремния при следующем соотношении компонентов (г/л):

Соляная кислота50-100Уротропин40-50Аминоуксусная кислота3-5Смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов структурной формулы R-O(СН₂СН₂O)_nН0,5-1Оксид кремния150-200ВодаДо 1 л