Раствор для травления изделий из углеродистых и низколегированных сталей Советский патент 1983 года по МПК C23G5/02 

4

со ;о Изобретение относится к химической обработке мета плов .и может быть иопопьзовано при травлении изцепий из угл родистых и низколегированных сталей, в частности труб после высокотемпературной обработки. Для травленияуглеродистых и малолегированных сталей используются в ооновном кислотные травильные растворы, как с добавками ингибиторов, так и без них 13Эти растворы содержат сильные кисло ты, процесс удаления окалины в них весь ма длителен (для углеродистых и низколегированных сталей время стравливания окалины 1-5 ч). При повышении темпера туры раствора возможен перетрав основного металла, наводороживание, кроме то го, использование этих растворов вызывает коррозию оборудования цеха, пагубно влияет на окружающуюсреду из-за вы деления токсичных веществ. Известен раствор для травления углеродистой стали, содержащий 1-2О% сульфата аммония, 2-15% супьфаниловой кислоты и воду 2. Недостатком данного раствора является большая продолжительность травления (1,5-5 ч) и невысокая работоспособност раствора, кроме того, использование данного раствора отрицательно влияет на окружающаю среду в. связи с его токсичностью. Наиболее близким по составу к предлагаемому является травильный раствор, содержащий трилон Б 5,О-10,0 г/л, тирон 0,1-0,5 г/л и воду до 1 л, а такж соляную кислоту, которую вводят до рН 4-6 3. Недостатком известного раствора явля ется его небольшая работоспособность и скорость травления из-за малой травильной емкости. Цель изобретения - увеличение работо способности травильного раствора и интенсификация процесса травления. Поставленная цель достигается тем, что раствор, содержащий двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трипон Б), дополнительно содержит триэтаноламин и оксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующих соотношениях ком понентов, г/л: Трилон Б100,0-160,0 Триэтаноламин80,0-95,0 Оксиэгипидендифосфоновая киспота (ОЭДФ)20,0-45,0 Структурная формула оксиэтилидендифосфоновой кислоты (мол. вес 206,0 г) р он /° о« р-он .. Структурная тирона (тайрон, мол. вес 314,0 г) ОН Роль оксиэтилидендифосфоновой кислоты в данном растворе заключается в том, что в присутствии триэтаноламина (каждый из этих кся««понентов отдельно не дает этого эффекта) интенсифицируется процесс отделения окапины (спущивания). „ Отделение происходит в виде пластинок и кусков окалины, которая затем практически не растворяется и собирается на дне ванны,,что увеличивает работоспособность раствора. При этом происходит яебольшой подтрав основного слоя металла. При проведении испытаний в лабораторных условиях используют: Оборудование 1.Стеклянная ванна из термостойкого стекла емкостью 1 л. 2.Электрическая плита. 3.Термометр, ртутный (0-150 С). Реактивы 1.Трилон Б, марка ч.д.а. 2.Моноэтанопамин, ТУ 6-09-2447-72, зат.+9°С. 3.Оксиэтилидендифосфоновая кислота, ч.д.а. Образцы 1.Патрубки из стали марки 2О К, диаметром 25, толщиной стенки 3 н длиной 20О мм. 2.Патрубки из стали марки 21 а диаметром 25, толщиной 3 и длиной 50мм. Термообработку образцов для получения окалины проводят в муфельной печи при IIOO C в течение 1О мин. Растворы готовят следующим образом. В стеклянную травильную ванну, содержащую 90О мл дистиллированной воды.

добавляют необходимое количество .трилова Б и растворяют его при перемешиваНИИ при 60 С, затем вводят т{даэтавопамин, после его раствореиия добавляют оксиэтипидендифосфоиовую кислоту, растворяют ее и раствор охлаждают до 20°С, а затем доводят объем до 1 л и хорош перемешивают.

Составы приготовлеииых и испытанных растворов приведень в табл. 1 и 2.

Испытанияпроводят следующим образам..

Подготовленные образцы с .полученной побпе термообработки окалиной погружают в раствор и травят при 6(fc до полкого снятия окалины. Скорость травления определяют по времени полного, снятия окалины с образца.

Работоспособность раствора определяют по накоплению железа до первой корректировки.

Общее накопленное железо в травильном Гйстворе определяют фотоколориметр11ческим методом с сульфасалициловой кислотой после разрушения комплексов и отделения железа в виде гидроокиси аммиаком.

Результаты проведенных испытаний приведет в табл. .1 и 2 (средние из 1О образцов).

Как видно из табл. 1 и 2, работоспособность предлагаемого травильного раствора {№ 2-4) и скорость травления в нем изделий из углеродистых сталей в 2-3 раза больше, чем в известном. При выходе за нижний предел предлагаемых концентраций снижается работоспособиость раствора, а при выходе за верхн11й предел снижается скорость травления.

Таким образом, применение предлаг емого раствора по сравнению с известным позвол51ет интенсифицировать процесс травления изделий из углеродистых и низколегированных сталей. При этом происходит также повышешсе работоспособности раствора. Это объясняется тем, что травление в предлагаемом растворе происходит за счет связывания всех металлов, входящих в состав углеродистых И низколегированных сталей, в. прочные растворимые комплексы.

В качестве базового объекта может быть принят сернсжислотный травильный раствор; содержащий серную кислоту и ингибитор ХСЮП-10.

9 1О1499О,lO

Однако этот раствор) содержит сипь- OCHOBHOIX) металла, так как он не с дер-1

ную кислоту, поэтому при повышениижит сильных кислот, позволяет интенси,температуры травления имеет место пере-фицировать процесс травления за счет

трав и растрав осиовного металла, в немповышения скорости травления до 25 мин,

низкая скорбеть травлений сЖалины (для sулучшает условия труда, потому что не

углеродистых и иизколегированвых сталейвыделяет токсичные вещества, время снятия окалииы составляет 1-5 ч) ,

и возможно наводороживаиие металла.Кроме того, его можно йспольПрименеиие предлагаемого раствора незовать, не опасаясь коррозии обору.вызывает пвретравов и растравливания toдования.

РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, содержащий двунатриевую соль этиле ндиаминтетраук сусвой кислоты (трипон Б), о т п и ч аю щ и и с я тем, что, с цепью увеличения -работоспособности раствора и ивте№си({ж(кации процесса травления, он допоп;нительно содержит триэтаноламин и оксиэтипидендифосфоновую кислоту (ОЭДФ) при следующем соотношении компонентов, г/п: Двунатриевая сопь этипендиаминтетрауксусной кислоты (трипон Б) 100,0-160,0 i Триэтанопамин 80,0-95,0 (Л Оксиэтипиденди|юсфоновая кислота 20,0-45,0