Раствор для удаления оксидных пленок с металлических изделий Советский патент 1985 года по МПК C23G1/02 

111

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для удаления оксидных пленок и активации поверхности труб, листа, ленты, прутка и других издеЛИЙ из меди, ее сплавов и медненных поверхностей.

Наличие окисной пленки на поверхности изделий из меди или ее сплавов, а также на медненньгк изделиях лишает их товарного вида и препятствует нанесению последующего медного, хромового в других покрытий. Поэтому изделия из меди и ее сплавов, а также медненные поверхности подвергают травлению для придания им товарного вида или активированию перед последующим меднением, никелированием

или хромированием.

Для этого применяют раствор, содегжащий, г/л: серную кислоту 5070 и хромовый ангидрвд 50-70 Cl.

К недостаткам этого раствора следует отнести получение пассивной пленки на поверхности, на которой плохо осаждается последующее покрытие (неравномерное, имеющее плохую адгезию). Кроме того, указанный раствор ухудшает санитарнотигйенические условия труда и загрязняет окружаю щую среду из-за выбросов в атмосферу .сильно токсичного хромового ангидрида

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

:. раствор дпя удаления окалины с изделий из высоколегированных сталей и сплавов, содержащий минеральную азот ную кислоту, бифторид-фторид аммония и воду при следующем соотношении компонентов, г/л: азотная кислота 80-220, бифторид-фторид аммо ния 20-120 23.

Недостатком известного раствора является то, что он не обеспечивает качество поверхности (пятнистости, растравы и т.п.), а также при обработке происходит большой съем металла. Это обусловлено наличием в ргктворе значительных количеств сильного окислителя - азотной кислоты и комготексообразователя - фториона. Кроме того, указанный раствор ухудшает санитарно-гигиенические условия труд.а из-за вьщеления токсичных окислов азота,

Цель изобретения - повьвиение качества поверхности и уменьшение потерь металла.

21

Поставленная цель достигается тем, что раствор для удаления оксидных пленок с металлических изделий, преимущественно из меди и ее сплавов, содержащий минеральную кислоту и бифторид-фторид аммония, дополнительно содержит сернокислый натрий, а в качестве минеральной кислоты серную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Серная кислота40-80

Сернокислый

натрий20-40

Бифторид-фторид

аммония2-5

Предлагаемьй раствор представляет собой сильно разбавленную серную кислоту, которая не является окислителем, и поэтому медь в ней не раст воряетсяо Растворение меди идет за счет взаимодействия ее с фтористоводородной кислотой, содержащейся в бифторид-фториде аммония, а также образующейся в растворе по реакции обмена бифторид-фторида аммония с серной кислотой. Малое количество серной кислоты в растворе для солеобразования компенсируется добавлением сернокислого натрия. В результате обработки меди в предлагаемом растворе происходит в основном растворение окисной пленки с образованием CuF,, а затем хорошо раствориьых комплексных и двойных солей типа (Шц.) CuF JCuSO Na SO . Эти сапи . не образуют на поверхности меди солевой пленки, которая ухудшает товарный вид и препятствует нанесению покрытия, в частности меднению.

При приготовлении предлагаемого и известного растворов используют вещества по ГОСТам и ТУ: азотная кислота ОСТ 6-03-270-76, бифторидфторид аммония ТУ 6-08-283-74, серная кислота ГОСТ 2884-77, сернокислый натрий ГОСТ 21458-75.

Приготовление растворов производят следующим образом.

В емкости из винипласта заливают 0,5 л воды при 20°С и растворяют расчетное количество би5 торид-фторида аммония при тщательном перемешивании. При приготовлении известного раствора добавляют затем расчетное Количество азотной кислоты, а при приготовлении предлагаемого pacTBo-i pa засыпают расчетное количество сернокислого натрия и после его растворения при перемешивании зали вают расчетное количество серной киcлotы. Затем в обоих случаях добавляли воду до 1 л. Выпи приготовлены и опробованы составы, предЬтавленные в табп. 1, Для сравнения предлагаемый и известный растворы опробованы на образцах размером 30 « 0 30 мм из сплава МО с окисной пленкой. Испытуемые образцы помещают в растворы при . Время юодержки 0,5 ч. Качество удаления окисной пленки определяют визуально. Критерием чистоты поверхности является светлая поверхность без пятен. Расчет удельных потерь веса образца произ водится .следующим образом. Образцы одинаковых размеров взвешивают до (Р) и после травления (Pj). На ходят изменение веса образца лР. Исходный вес образца Р| принимают за 100% и находят, какой процент по составляют потери веса йР образца за время травления Р|г - 100% х ЛР Удельные потери р в весовых про центах находят за час ЛР% ДР% 1 ч f7. ч. Усредненные результаты по девяти образцам испытаний представлены в табл. 2. Как видно из табл. 2 удаление окисной пленки в предлагаемом растворе составов №1, 2, Зи5 обеспечивает получение высокого качества поверхности (светлая, чистая, без растрава, равномерная, гладкая) и минимальные потери металла. В известном растворе состава 4 удаление окисной пленки сопровождается большими потерями металла, а качество поверхности получается неудовлетворительным (поверхность пятнистая, шероховатая, растравленная, неравномерная) Предлагаекый раствор отличается от известного как качественно, так и количественно и обеспечивает получение нового положительного эффекта, при этом повышается качествр поверхности, удаление окисной пленки с поверхности меди и сплавов на ее основе проходит с минимальным равномершлн съемом металла, предотвращаюв9 м пятнистьй растрав поверхности. .

РАСТВОР ДЛЯ УДАЖНИЯ ОКСИДНЫХ ПЛЕНОК С МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ преимущественно из меди и ее сплавов, содержащий минеральную кислоту и бифторид-фторид аммония, отличающийся тем, что, с целью повьнпения качества поверхности и снижения потерь метапла, он дополнительно содержит сернокислый натрий, а в качестве минеральной кислотысерную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Серная кислота40-80 Сернокислый натрий20-40 i Бифторид-фторид аммония2-5 00 00

1Предлагаемый

2- 3- 4Известный5Предлагаемый

Азотная

Вода кислота

До 1 л

м

150

«

0.5

20

0,5

20

0,5

20

0,5

20

0,5

20

Таблица 2

Равномерная, гладкая,

светлая, чистая без шлама без растрава, матовая

Равномерная, гладкая,

светлая, чистая, блестящая без шлама, без растрава

Равномерная, гладкая,

светлая, чистая, без растрава, блестящая, налет шлама, легко смьгоающийся водой

Пятнистая, светлая, чистая, имеющая шероховатые пятна растрава

Равномерная, гладкая,

светлая, чистая, бестящая без шлама, без растрава .