Раствор для химического полирования нержавеющей стали Советский патент 1985 года по МПК C23F3/06 

1 Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к химическому полированию нержавеюп х сталей, и может быть использовано в медицинской, приборостроительной и других отраслях промьшленности, Цель изобретения - улучшение качества полированной поверхности. Пример. Образцы аустенитной нержавеющей стали размером 50x20x1 мм обезжиривают в щелочном растворе,промывают в воде и погружают на 1-3 мин в раствор с температурой 80-85 С, при готовленный следукяцим образом: расчетные количества НС1 ( 1 , 18 г/см и HNOj( г/см) смешивают, смесь кислот выдерживают при комнатной температуре до небольшого пожелт ния (5-10 мин) и затем добавляют к водному раствору ,, концентрация которого 39%. В полученную таким образом смесь кислот последовательно вводятся расчетные количества сульфосалициловой кислоты, трилона Б, гли церина и ПАВ. После химического полирования (ХП) образцы промывают водой нейтрализуют в растворе ЫаОН(70г/л) 5 мин при 70 С, промывают водой и сушат. В качестве ПАВ в предлагаемом растворе взята композиция следующего состава, мас.%: Фосфорсодержащее ПАВ (Оксифос)0,1-3,0 Триэтаноламин4,0-10,0 Этиленгликоль10,0-12,0 Вода2,0-30,9 Бензиловый спирт До 100 Критерием качества полированной поверхности служит внешний вид образца, коэффициент отражения и параметр шероховатости поверхности. Коэффициент отражения измеряется на блескомере ФБ-2. Эталоном служит серебряное зеркало, коэффициент отражения которого принимают равньм 100% Параметр шероховатости измеряется на профилометре модели 208. Под скоростью съема металла подразумевается съем (толщина поверхностного слоя) металла, переходящего в раствор электролита в единицу времетни; размерность мкм/мин. Увеличение скорости съема позволяет сократить время обработки металлической поверхности, необходимое для достиже ния одной и той же шероховатости при 482 одинаковой абсолютной величине съема поверхностного слоя. Преимуществом предлагаемого раствора по сравнению с известным является большая скорость съема, что позволяет сократить время обработки « в 3 раза . Процесс полирования следует проводить при 80-85С 1-3 MiiH. Процесс химического полирования стали в предлагаемом растворе может протекать при более низкой температуре и/или меньшем времени обработки, чем в известном. Результаты химического полирования образцов стали марки 12Х18Н9Т в предлагаемом и известном электролитах даны в табл. 1. Результаты химического полирования образцов стали марки 12Х18Н9Т в предлагаемом электролите при концентрациях ингредиентов электролита выше и ниже предлагаемого интервала даны в табл. 2. Введение в известную смесь кислот добавки трилона Б позволяет повысить полирующую способность и скорость растворения стали за счет образования комплексов с продуктами растворения основных компонентов стали (железа и хрома). Введение глицерина улучшает процесс сглаживания поверхности вследствие повышения вязкости раствора и ускорения процесса формирования вязкой пленки у поверхности полируемого образца. Применение указанной композиции ПАВ позволяет повысить качество полируемой поверхности за счет адсорбции каждого из компонентов этой композиции на поверхностно-активных центрах полируемого образца стали и вследствие этого ускоренного растворения микровыступов. Применение предлагаемого раствора для ХП нержавеющей стали, преимущественно 12Х18Н9Т, позволяет в большей степени снизить параметр шероховатости обрабатываемой поверхности (до R(j 0,18-0,24 мкм) и повысить коэффициент отражения поверхности (до 40-49%) при незначительном объеме металла, чем в случае известного электролита (R 0,46 мкм). Только одновременное присутствие всех указанных компонентов (трилона Б, глицерина, смеси ПАВ) позволяет значительно улучшить качество полированной поверхности: снизить

параметр шероховатости и повысить коэффициент отражения.

Результаты влияния добавок на процесс химического полирования стали 12Х18Н9Т показаны в табл. 3. Сортав смеси кислот мас.% (ССК): фосЗзорная кислота 30; соляная кислота 4,5; азотная кислота 6; t 85C, время -- 1 мин.

Результаты влияния различных комронентов ПАВ на полирование стали 12Х18Н9Т (состав раствора в табл. 39) приведены в табл. 4.

201348,4

В табл, 5 приведены результаты влияния концентрации добавок органических соединений, йводимых в раствор на качество химического полирования 5 стали 12Х18Н9Т. Состав смеси кислот (мас.%): фосфорная кислота ЗП, соляная кислота 4,5, азотная кислота 6, сульфосалициловая кислота 0,5, , 1 мин.

Из приведенных примеров следует, I что данньй раствор для химического полирования стали имеет ряд преимуществ по сравнению с известным.

Т а в л и ц а t

РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, содержащий фосфорную, азотную, соляную и сульфосалициловую кислоты, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества полированной поверхности, он дополнительно содержит глицерин, двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), бензиловый спирт, а в качестве поверхностно-активного вещества смесь триэтаноламина, этиленгликоля и оксиэтилированный алкилфосфат калия (Оксифос) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фосфорная кислота 25-35 Азотная кислота 4-6 Соляная кислота 4-5 Сульфосалициловая кислота0,3-0,5 Глицерин1-2 Двунатриевая соло этилендиаминтетраi уксусной кислоты (трилон Б)0,5-1,0 (Л С БензиловьвЧ спирт 0,045-0,1 Поверхностно-активно.е вещество-смесь: 0,005-0,015 триэтаноламин 0,015-0,017 э тил е нгликоль 0,001-0,01 ОКСИФОС 1чЭ Вода Остальное Сл9 4 00

Фосфорная кислота

Соляная кислота Азотная кислота

Сульфосалициловая кислота

3,5-Диметилпириди Полиэтиленгликоль Глицерин Трилон В Смесь ПАВ Вода

Температура ХП,С Время ХП, мин

Скорость съема ме мкм/мин

Шероховатость поверхности Ra, мкм

до ХП после ХП

Коэффициент отражения повел хности

до ХП

после ХП

В качестве смеси ПАВ взята композиция, приведенная выше.

35 4

30

30

4,5

.5

4

6

6

,4

0,3

0,5

0,5

2,0

t.5

00,7

0,7 0,15 0,13 0,13

0 До 100

До 100 До 100 80 3

85 1

80 3

5,8

3,1

Состав электролита и контролируемьй параметр

Фосфорная кислота Соляная кислота Азотная кислота

С ул ьфос алициловая кислота

Глицерин

Трилон Б

Композиция ПАВ

Вода

Температура, ХП.С

Время ХП, мин

Съем металла, мкм/мин

Шероховатость поверхн Ra, мкм

до ХП после ХП

Коэффициент отражения

до ХП

после ХП

Таблица 2

Содержание электролита по примерам, мас.%

I.

2

1

37 6

7