Раствор для химической обработки деталей из алюминиевых сплавов Советский патент 1987 года по МПК C23F1/36 C23G1/22 

Изобретение относится к химико- механической обработке металлов, в частности к раствору для виброхимического пшифования и полирования алюминия и его сплавов.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и улучшение качества поверхности.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим образом.

Раствор готовят при комнатной температуре и нормальном давлении путем последовательного растворения при перемешивании едкой щелочи (едкого натра или едкого кали), тринатрийфосфа- та, карбоната натрия, нитрата алюминия, эриохрома черного Т, бензидина и сорбиталя О.

Варианты состава и результаты сравнительных испытаний предложенного раствора с различным содержанием, мас.% компонентов и известного в течение часа виброобработки (исходная шероховатость поверхности металл ,87-0,88 мкм при отражательной способности 15%) приведены в табл. 1.

Результаты сравнительных испытаний измерения микрорельефа поверхности деталей из алюминиевых сплавов во времени при виброобработке в предлагаемом растворе и прототипе при оптимальном содержании химических компонентов (исходная шероховатость поверхности металла ,87-0,88 мкм) приведены в табл. 2.

Для получения ср-авнительных данных виброобработка проводилась в тождественных условиях при комнатной температуре и нормальном даЬлении в виброустановке с U-образной формой резервуара емкостью 20 л при частоте колебаний 2030 кол./мин, амплитуде 1,2-1,5 м-м. В качестве твердого наполнителя использовался бой шарошлив растворе в указанной концентрации выполняет роль комплексообразователя, образуя растворимые комплексы алюминия и металлов, составляющих добавки 5 в алюминиевые сплавы (например, меди, магния, железа и др.), способствуя удалению с обрабатываемой поверхности деталей продуктов взаимодействия компонентЬв раствора с металломi Ш Бензидин, химическое название ди25

аминодифенилj химическая формула

HzN-O C NHi

t5 в предлагаемом растворе в указанной концентрации повышает отражательную способность поверхности обрабатываемого металла,

В качестве поверхностно-активного

20 вещества в раствор вводится сорби- таль О, химическое название сорби- тан бж (полиоксизтилен)моноомат, химическая формула

С СН ООССпНзз

Н(

0(C2HfiO)niH

где n+m 20;

вещество хорошо растворимо в щелочном растворе, повышает смачивающее, диспергирующее,солюбилизирующее и моющее действие раствор а, очищает поверх35 ность металла от шлаков и способствует повьш1ению отражательной способности металла после виброобработки.

Анализ результатов показал, что повьш1ению производительности обработки и улучшению качества поверхности металла при сокращении затрат времени обработки отвечают составы 2,3, 4 (табл. l), характеризуемые содержанием компонентов, мас.%: едкий натр

40

фовальных кругов грануляции 25-30 мм (едкое кали) 1 ,0-2,0; тринатрийфос- марки АН-2. Виброобработке подверга- фат 0,1-0,2; карбонат натрия 0,1-0,2; tocb детали из алюминиевых сплавов нитрат алюминия 0,5-1,0; эриохром чер- типа АЛ, АК, дюрали, магналия. Исхо; ;- ный Т 0,3-0,5; бензидин 0,02-0,04;

сорбиталь О 0,001-0,003.

При этом шероховатость поверхности металла улучшается на два класса чистоты по сравнению с исходной и по сравнению с известным (примеры 3 и 6, табл.1)5 отражательная способность улучшается на 30-35% по сравнению с исходной и по сравнению с известным (примеры 2, 3, 4 и б , табл, 1). Время виброобработки для

ная шероховатость поверхности соответствовала Rq 0,87-0,88 мкм при отражательной способности 15%.

Эриохром черный Т, химическая фор- .мула

NaO.S

602

в растворе в указанной концентрации выполняет роль комплексообразователя, образуя растворимые комплексы алюминия и металлов, составляющих добавки в алюминиевые сплавы (например, меди, магния, железа и др.), способствуя удалению с обрабатываемой поверхности деталей продуктов взаимодействия компонентЬв раствора с металломi Бензидин, химическое название ди

аминодифенилj химическая формула

HzN-O C NHi

в предлагаемом растворе в указанной концентрации повышает отражательную способность поверхности обрабатываемого металла,

В качестве поверхностно-активного

вещества в раствор вводится сорби- таль О, химическое название сорби- тан бж (полиоксизтилен)моноомат, химическая формула

С СН ООССпНзз

Н(

0(C2HfiO)niH

где n+m 20;

вещество хорошо растворимо в щелочном растворе, повышает смачивающее, диспергирующее,солюбилизирующее и моющее действие раствор а, очищает поверхность металла от шлаков и способствует повьш1ению отражательной способности металла после виброобработки.

Анализ результатов показал, что повьш1ению производительности обработки и улучшению качества поверхности металла при сокращении затрат времени обработки отвечают составы 2,3, 4 (табл. l), характеризуемые содержанием компонентов, мас.%: едкий натр

достижения требуемого класса чистоты сокращается в 2,5 раза (табл. 2), так как в предлагаемом растворе шероховатость поверхности, соответствующая Кд 0,22 мкм, достигается за - обработки и улучшения качества пр- час обработки, а в известном - за верхности, он дополнительно содержит

2,5 ч (табл. 2).

Таким образом, раствор по изобретению позволяет увеличить в 2,5 раза производительность процесса за счет сокращения затрат времени обработки; увеличить на 30-35% отражательную способность поверхности металла и улучшить микрорельеф на два класса чистоты по сравнению с обработкой в известном растворе.

Формулаизобретен.ия

Раствор для химической обработки деталей из алюминиевых сплавов, пре- имущественно при виброобработке, со-

0,5 0,05 0,05 0,25 0,2 0,01 0,0005 98,925 27 0,42

2 J,0 0,10 0,10 0,50 0,3 0,02 0,001 97,969 47 0,25

3 1,5 0,15 0,15 0,75 0,4 0.03 0,002 97,008 53 0,22

4 2,0 0,20 0,20 1,00 0,5 0,04 0,003 96,047 56 0,27

5 2,5 0,25 0,25 1,25 0,6 0,05 0,004 95,686 57 0,39

Известный раствор

2-4 3 10-20 Нитрат - натрия 2

держащий едкий натр ипи едкое кали, тринатрийфосфат, карбонат натрия, отличающийся тем, что, с целью повьшёния производительности

нитрат алюминия, эриохром черный Т, диаминодифенил (бензидин) и сорбиталь О при следующем соотношении компо- нентов, мас.%:

Едкий натр или

едкое кали

Тринатрийфосфат

Карбонат натрия

1,0-2,0 0,1-0,2 0,1-0,2 0,5-1,0

Нитрат алюминия

Эриохром черный

Т0,3-0,5

Диаминодифенил

(бензидин) 0,02-0,04

Сорбиталь О 0,001-0,003

ВодаОстальное

Таблица I.

30

Светпо-серая плотная пленка

50

Естественный цвет металла

50

Естественный цвет металла

45

Естественный цвет металла

40

Естественный цвет металла,коррозия

Остальное 21 0,50 25

Сине-серая плотнах пленка

Состаа раствора, мас.Х

Изивнеми шероховатости поверхности влммикнеаых сплавов типа АЛ, АК, дюрали, магналия, мен, время обработки, ч

0,25 То,50 о,75 И.ОО jl,25 N,50 И,75

2,00

2,25

2,50

Прототип

Едкий натр 3 Карбонат натрия 10-20 ТринатрийфосФат 3.

Едкий натр (едкое кали) 1,0-2,0

Трикатрийфосфат 0,1-0,2 Карбонат натрия 0,1-0,2 Нитрат алюминия Эрнохром чертый Т 0,3-0,5 Венэидин 0,02-0,04 Сорбнталь О 0,001-0,003

0,76 0,67 0,58 0,50 О Предлагаемый

,45 0,37 0,33 0,27 0,25 0,22

0,1-0,2

0,5-1,0 - 0,66 0,47 0,31 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22

Т п.э-п.ч

Таблица 2

2,00

2,25

2,50

й

,45 0,37 0,33 0,27 0,25 0,22

Изобретение относится к химико- механической обработке металлов, в частности к раствору для виброхимического шлифования и полирования алюминия и его сплавов. Цель изобретения - повышение производительности обработки и улучшение качества поверхности. Детали из алюминиевых сплавов типа АЛ, АК, дюрали, магналия обрабатывали в растворе, содержащем, мас,%: едкий натр или едкое кали 1,0- 2,0; тринатрийфосфат 0,1-0,2; карбонат натрия 0,1-0,2; нитрат алюминия 0,5-1,0; эриохром черный Т 0,3-0,5; диаминодифенш (бензидин) 0,02-0,04; сорбиталь О 0,001-0,003; вода осталь-. ное. Частота колебаний (К) 2030 кол,/ /мин, а тлитуда колебаний 1,2--1,5 мм. Исходная отражательная способность поверхности 15%, В результате обработки деталей в изобретенном растворе отражательная способность повьш1а- ется на 30-35% по сравнению с известным раствором за счет добавок эрио- хрома Т, бензидина, сорбиталя О и нитрата алюминия. Скорость виброобработки повышается в 2,5 раза. 2 табл. (С