Способ химического полирования цветных металлов и сплавов Советский патент 1984 года по МПК C23F3/00 

Oi.

00 4

Изобретение относится к химическому полированию цветных металлов и сплавов и может быть использовано в гальванотехнике при подготовке поверхности металлов поц покрытие, а также для декоративной отделки металлов.

Известен способ химического полирования металлов и сплавов в полирующих растворах. Процесс проводится при одинаковых температурах изделия и раствора flj .

Недостатками известного рпособа явояются большой съем металла при полировании и низкая работоспособность полирующего раствора, так как при накоплении определенного коли чества металла в растворе, последний становится непригоднЕЛМ к работе.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ химической обработки металлической поверхности изделий, заключающийся в предварительном нагреве обрабатываемо: э изделия выше максимально возможной температуры окружающего раствора токами высокой или повышенной частоты.i2J.

Способ характеризуется повышенной скоростью химической обработки поверхностного слоя металла изделия.

Цель изобретения - улучшение работоспособности раствора химического полирования за счет снижения съема металла с поверхности изделия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу химичесiKOro полирования цветных металлов и сплавов в полирующем растворе при наличии теплового потока, направленного от полируемого изделия вглубь раствора, направленный тепловой поток создают путем предварит льного нагрева полируемого изделия до температуры, превышающей на 20-60С температуру раствора.

При химическом полировании по предлагаемому способу тепловой поток оказывает влияние на выход ионов металла в раствор, вследствие изменения гидродинамической ситуации у поверхности полируемого предмета, концентрации агрессивных ионов полирующего электролита в приповерхностном слое, условий формирования пассивной пленки. Система металлэлектролит химического полирования с различными температурами полируемого предмета и полирующего раствора является неравновесной, в ней имеют место градиенты концентрации и температуры. Градиенты концентрации и температуры вблизи поверхности полируемого предмета вызывают поток растворяемого металла.

Совпадение направления градиентов концентрации и температуры обус-J

лавливает существенный массоперенос от поверхности металла вглубь раствора, что затрудняет доставку к поверхности металла регулирующих частиц и, в первую очередь,, агрессивных анионов. Кроме того, массоперенос от металлической поверхнорти затрудняет доставку молекул воды, которые могут принимать участие в процессах диссоциативной адсорбции, образовании поверхностных адсорбционных комплексов (МеОН) аде. Указанные явления замедляют скорость растворения и снижают съем металла с полируемого лзделия.

Уменьшение съема металла при наличии теплового потока от полируемого изделия к раствору по сравнению с изотермическими процессами можно объяснить тем, что в процессе полировки по предлагаемому способу лимитирующей стадией является диффузия.

Направленный тепловой поток может создаваться следующим образом: предварительным нагревом полируемого изделия до температуры, превышающей температуру рабочего раствора, а. также:осуществлением полировки в двухкамерной ячейке, камеры которой соединены между собой горизонтальной трубкой. В одной камере (теплой) находятся полируемые изделия, в другую камеру (холодную) производится отвод тепла.

Работоспособность полирующих растворов определяется площадью поверхности образцов, обработанных в данном растворе без его корректирования. Качество поверхности металлов , обработанных по известному и предлагаемому способам, одинаково. I Пример 1. Химическое полирование цинка в растворе следующего состава: СгО, 120 г/л, CHjCOONa 60 г/л, AKNOjjj 10 г/л; HNO (пл. 1,38 г/см-) 100 мл HjSO (пл. 1,84 г/смЗ) 30 мл.

В табл. 1 и 2 приведены результа испытаний.

Пример 2. Химическое полирование никелевой фольги толщиной 0,25 мм в растворе следукядего состава: HNOj (пл. 1,40 г/см) 300 мл/ , (пл. 1,84 г/см ) 100 мл, HjPQ (пл. 1,80 г/см) 100 мл; СН СООН (пл; 1,065 г/см) 500 мл.

В табл. 3 приведены результаты испытаний.

Пример 3. Химическое полирование меди в растворе следующего состава: HNOj (пл. 1,40 г/см) 330 мл;- HjPO (лл. 1,84 г/см)330 м CHjCOOH (пл. 1,065 г/смЗ) 330 мл.

В табл. 4 приведены результаты испытаний.

Пример 4. Химическое полирование изделий из сплава ЦАМ 4-1 ,в растворе следующего состава: iCrOj 30 г/л; 4 г/л, НС1 7,5 мл/л-; НИОз 20 мл/л; 2 мл/л.

I В табл. 5 приведены результаты

ИСПЫТл НИЙ.

Предлагаемый способ может найти {Применение в машиностроительной Приборостроительной, в том числе

часовой и электронной отраслях промышленности, при производстве фурнитуры.

Осуществление предлагаемого способа химического полирования дает возможность увеличить в 1,7-2 раза работоспособность применяющихся

полирующих растворов за счет снижения съема металла. При этом эконо 1ятся химикалии, необходимые для приготовления и корректирования рабочих растворов, а также полируемый металл за счет уменьшения его

съема.

Таблица 1

СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ в ПОлируницем растворе при наличии тепйового потока, направленного от полируемого изделия вглубь раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности полирующего раствора за счет уменьшения съема металла, направленный, тепловой поток создают путем предварительного нагрс;ва полируемого .изделия до температуры, превышающей на 20-60 С температуру раствора.

f Температура полируемого предмета t; части полирующего раствора . .

Таблица 2 Температура t. полирумщего раствора иполируемого предмета t, 40 С. V . - . f Температура полируемого предмета t, 40 С, температура i холодной части полирующего раствора tj, 20°С.. 50 С; температура t холодной

Таблица « Температура полирунхцего раствора м цТемпература полируемого изделия раствора 20с.

: Продолжение табл.5 л и полируемого изделия 60 С. о 60 С; температура полирукщего .