Раствор для электрохимической обработки нержавеющих сталей Советский патент 1985 года по МПК C25F3/06 

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электрохимическому травлению нержавеющих сталей, и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, радиотехнической отраслях промышленности для удаления окалины с поверхности сталей. Цель изобретения - уменьшение съема металла, и удешевление процес Предлагаемый электролит содержи серную кислоту в виде продукта переработки сырого бензола коксохимического производства, а также до полнительно - дибутилфталат. Серная кислота выступает в роли травителя окалины. Сульфокислоты в виде бензолсульфокислоты, толуолсульфокислоты и других исключают образование шлама в процессе травления. Сульфокислоты, адсорбируясь на частичках шлама, вызывают их флотацию и ускоряют процесс травле ния. Содержащиеся в составе ароматические углеводороды в виде толуола, ксилола и других, а также вводимый, дибутилфталат (ди-Н-бутил вьй эфир- О - талевой кисло1;ы) замедляют растворение металла, впл до полного прекращения, не оказывая заметного влияния на скорость растворения окислов. Указанные ве-, щества образует адсорбционную плен ку, защитное действие которой обус ловлено затрудненной диффузией, ионов, в том числе и , необход мых для растворения металла. За счет снижения съема металла медлен нее идет накопление FeSO в травильном растворе, происходит умень шение количества- отработанных раст воров и сточных вод. Кроме того, вводимый дибутилфталат и ароматиче кие углеводороды предупреждают попадание кислотных паров в рабочую атмосферу. Раствор готовят следующим образом. Продукт переработки сырого бензола коксохимического производства разбавляют водопроводной водой в соотношении 1:1 с целью коагуляции нерастворимых в воде соединений (нерастворимой смолки). Скоагулированный раствор анализируют на со держание в нем серной кислоты, сул фокислот, ароматических углеводоро дов и бензола. Затем готовят рабо22чий раствор обычным разбавлением сокосгулированного раствора. В рабочий раствор добавляют дибутилфталат и тщательно перемешивают. В качестве образцов используют сварные пластины размером мм из нержавеющей стали 12X18Н1ОТ и двухслойной Ст. 3 +Х17Н13М2Т. Рабочая плотность тока составляет 10 А/дм , температура 18-25с. Образцы завешивают в ванну в качестве анодов, а в качестве катодов используют свинцовые пластины. В процессе травления определяют продолжительность обработки до полно.го удаления окалины и потерю массы металла путем взвешивания образцов до и после травления. О чистоте поверхности судят по результатам визуального осмотра после протирки ее чистой бязевой салфеткой, а о наличии растрава - по результатам осмотра поверхности с увеличением X 12,5. Составы известных и предлагаемых растворов и их свойства приведены в табл. 1 и 2 соответственно. Из табл. 1 видно, что предлагаемый pacTBOp.no мере разбавления продукта переработки сырого бензола водой до содержания серной кислоты 5 мас.% (состав 1) и 8 мас.% (сое-, тав 2) наряду с серной кислотой происходит изменение содержания сульфокислот и ароматических углеводородов, в результате чего время удаления окалины увеличивается до 30 мин и 20 мин, а потери металла составляют 2 и 2,2 г/м . Содержание дибутилфталата в количестве 0,1 мас.%,(состав 1) и 0,2 мас.% . (состав 2), а также заниженное содержание ароматических углеводородов не предотвращает потери металла при данной продолжительности обработки. Увеличение содержания серной кислоты до 10 мас.% (состав 3) и 12,5 мас.% (состав 4) (табл. 1 , и 2) и соответствующее увеличение концентраций сульфокислот благоприятно влияет на травящую способность раствора и качество травления. Продолжительность обработки составляет 15 мин (состав 3) и 10 мин (состав 4)i При этом поверхность металла светлая, без растрава и потерь металла.

Содержание дибутилфталата в количестве 0,4 мас.% (состав 3) и 0,6 мас.% (состав 4) в сочетантш с ароматическими углеводородами способствует предотвращению потерь металла при данной продолжительности обработки.

Содержание сульфокислот з продукте переработки сырого бензола при ко.нцентрации серной кислоты, 10 мас.% в растворе составляет 0,6 мас.% при концентрации 12,5 мае 0,75 мас.%. Содержание ароматических углеводородов составляет 6 и 7,5 мас.% соответственно.

При травлении в растворе с. предельной концентрацией серной кислоты - 25 мас.% .(после коагуляции исходного продукта) и содержанием дибутилфталата 0,8 мас.% (состав 5) получен также положитёльньй результат .

При травлении образцов в растворах на основе только продукта переработки сырого бензола (состава 6 и 7) окалину удаляют со сварных швов и основной поверхности полностью за указанный промежуток времени (табл. 2). Однако.съем металла при этом составляет 2,1 г/м (состав 6) и 2,3 г/м (состав 7).

В растворе только на основе дибутилфталата (составы 8 и 9) проце травления не протекает.

При травлении образцов в известном растворе для удаления окалины необходима обработка в течение 40 мин (состав 10)иЗО мин (состав 11), причем удаление окалины происходит неравномерно. После травления на поверхности образцов идет образование шлама, который удаляют волосяными щетками. Потери металла в растворе составляют 3,6 и 3,9 г/м (составы 10 и 11) соответственно.

таким образом, в предлагаемом растворе на продолжительность удаления окалины и качество травленой поверхности (отсутствие шлама) значительное влияние оказывают не только концентрация серной кислоты, но и присутствующие в ней сульфокислоты, ароматические углеводороды, дибутилфталат и их концентрации. Кроме того, обладая хорошей травящей способностью, он позволяет уменьшить съем металла и удешевить процесс травления за счет использования продукта отхода коксохимического производства.

Таблица

1. РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ, содержащий серную кислоту иводу, отличающийся тем, что, с целью уменьшения съема металла и удешевления процесса, он дополнительно содержит дибутилфталат, а серную кислоту вводят в виде продукта перерабогки сырого бензола коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мае. %: . Продукт переработки сырого бензола коксохимического производства (в пересчете на серную кислоту) 10-12,5 Дибутил0,4-0,6 фталат . Вода Остальное 2. Раствор по п. 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что продукт S переработки сырого бензола коксохи(Л мического производства имеет следующий состав, мас.%: Серная кислота 40-50 Сульфокислота2-3 Ароматические угле15-30. водороды Вода Остальное

е5 8 10 12,5 25 5

0,1 0,2, 0,4 0,6 0,8 12,5

0,1 0,8

10

Продолжительность

обработки

до полного

удаления

окалины, мин

Внешний вид обработанной

Таблица 2

10

15

30