Раствор для глубокого травления титановых сплавов Советский патент 1985 года по МПК C23F1/26 

;о 4

QD

о I Изобретение относится к химичес кой обработке поверхности металлов в частности к химическому размерно му травлению, и может быть использ вано в машиностроении и металлурги ческой промышпенности. Цель изобретения заключается в увеличении съема металла и повышении качества поверхности. Использование изобретенного рас вора может быть проиллюстрировано следующими примерами. Были приготовлены растворы, содержащие хлористоводородную кислоту трех концентраций 10, 12 и 15 мас.%, отличающихся содержанием хлористого натрия, уксусно-кислого натрия и фтористого аммония. Было проведено 23 контрольных примера травления, результаты которых свед ны в табл. 1-3. Значения скоростей травления и снятия металла при глубоком травле нии неокисленного сплава ВТ-6С в зависимости от состава раствора ; .(i , время травления 10 мин) даны в табл. 1. Приводим данные по травлению ти тановых сплавов tM (ВТ-1) и 7М (48-7Т) в известном растворе хлори то-водородной кислоты с фтористым аммонием, взятом за прототип. Снятие металла при глубоком травлении неокисленных сплавов титана в зависимости от состава раст вора (t 40°С, время травления 10 м представлено в табл. 2. . Сравнивая результаты травления сплавов титана, приведенные в табл (примеры 16-18) и 2 (примеры 1 и 2 в известном растворе, взятом за прототип без добавления солей (NaCl, CH COONa), можно сделать вы вод, что скорости травления сплаво высоки и мало отличаются по величи при одинаковых режимах травления (t 40 С, время травления 10 мин). У сплава ВТ-6С возникает растрав, сопровождающийся большой потерей металла и плохим качеством поверхности. Для снижения скорости травления увеличения съема металла и повышения качества поверхности сплавов предлагается вводить в раствор из хлористо-вопородной кислоты и фтористого аммония добавки в виде солей NaCl, CH COONa. 072 В табл. 1 приведены данные по снятию металла при глубоком травлении неокисленного сплава ВТ-6С в зависимости от состава раствора. Съем металла зависит от концентрации всех компонентов, присутствующих в растворе. Введение в раствор хлористого натрия, являющегося поверхностно-активным веществом снижает скорость травления. Чем меньше его в травильном растворе, тем ниже скорость травления (табл.1, состав 5, 10, 15 табл. 3, состав 1, 2) и меньше снимается металла. Добавление в раствор уксусно-кислого натрия нейтрализует избыточную кислоту, увеличивает рН среды и связывает Н ионы в малодиссодиирующую уксусную кислоту, которая не обладает травящей способностью. В табл. 3 и 4 показаны значения скоростей травления и снятия металла в зависимости от состава раствора на неокисленном сплаве ВТ-бС (при 40 С, времени травлении 10 мин). Из данных табл. 3 и 4 вытекает, что в приведенных растворах с уменьшением скорости травления увеличивается съем металла и поверхности сплава глйдкая, светлая, блестящая без следов раствора - удовлетворительная (примеры 2-4). Раствор, состоящий из 7% НС1{ 1% , 0,04% NaCl, 0,04% CH COONa (опыт 1, табл. 3) не пригоден для глубокого травления, так как скорость травления и съем металла незначительны. Раствор, состоящий из 18% НС1; 4,5% 1,5% NaCl, 1% CH COONa не может применяться для травления, так как с увеличением концентращ1и всех компонентов, в особенности ,, происходит увеличение скорости травления и съема металла с одновременным ухудшением качества поверхности, сопровождающимся ее потемнением и растравом. Из примеров следует, что в 15% HCl; 1% Nad-, 0,05% CH COONa с 2% скорость травления имеет величину 0,173 г/см.ч и снимаетсяметалла 161 мкм. В аналогичном растворе с добавлением 4% скорость возрастает до 0,262 г/см.ч и снимается металла 183 мкм. В обоих случаях качество поверхности удовлетворительное. Чрезмерное повышение.

Таблица 2

РАСТВОР ДЛЯ ГЛУБОКОГО ТРАВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, содержавший хлористо-водородную кислоту, фтористый аммоний и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения съема металла и повышения качества поверхности, он дополнительно содержит хлористый натрий и уксусно-кислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хпористо-водород10,0-15,0 пая кислота 2,0-4,0 Фтористый аммоний 2(лористый натрий Oj05-1,0 Уксусно-кислый 0,05-0,5 натрий Вода Остальное 5

1 10% HCl 2% 0,220 150

2 15% НС1

3% 0,280 150

0,242 150 - Удовлетво-Удовлетворительное 0,167 150 рительное

концентрации вызывает ухудшеlyce качества поверхности.

Результаты травления сплава титана ВТ-6С при ДО°С, время 10 мин приведены в табл. 5.

Предлагаемый раствор позволяет снимать дефекты со сплавов титана на раэгличную глубину при хорошем качестве пове)хности.

Таблица Г HCl + 10% - 0,167 0,05 0,162 12% HCl + 3% 0,05 0,l83 15% HCl -f 3% NH4F - 0,05 0,213 0,189 0,240 0,183 0,265 0,210 Слабый растрав Гладкая,темная Светлая,блестящая Растрав Гладкая,темная Светлая,блестящая Растрав Гладкая,темная Светлая,блестящая