Водный раствор для электрохимического полирования металлов Советский патент 1977 года по МПК C09K13/06 C25F3/16 

1

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию углеродистых, высокоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей.

Известен ряд водных растворов для электрохимического полирования хрома, хрома и хромистых сталей, черных и цветных металлов, содержащие смесь ортофосфорной и серной кислот и различные ингибиторы.

Наиболее близким к описываемому изобретению по составу компонентов является водный раствор для электрохимического полирования металлов, содержащий ортофосфорную и серную кислоты и уротропин. Однако известные растворы не дают удовлетворительных результатов при полировании углеродистых, высокоуглеродистых низколегированных и нержавеющих сталей. Кроме того, полирование в указанных растворах ведут либо переменным, либо постоянным током.

Предлагаемый водный раствор отличается тем, что, с целью повышения класса чистоты поверхности и возможности ведения процесса переменным и постоянным токами, он дополнительно содержит толуидин при следующем соотнощении компонентов, вес. %:

Ортофосфорная кислота 27,4-80,8 Серная кислота0,8-46,0

Уротропин0,3- 1,2

Толуидин1,3- 7,2

ВодаОстальное

Толуидин вводят в раствор в виде его изомеров - о-толуидина, м-толуидина и п-толуидина.

Оптимальный состав раствора при полировании постоянным током следующий:

Ортофосфорная кислота 27,4-78,6 Серная кислота1,0-46,0

Уротропин0,3- 1,2

Толуидин1,3- 7,2

ВодаОстальное

Режим полирования: температура 18-25°С, анодная плотность тока 10-100 А/дм

Оптимальный состав раствора при полировании переменным током следующий:

Ортофосфорная кислота 68,8-80,8 Серная кислота0,8-19,6

Уротропин0,3- 1,2

Толуиднн1,3- 7,2

ВодаОстальное

Режим полирования: температура 18-25°С, частота тока 50 Гц, анодная плотность тока 10-50 А/дм2.

Продолжительность полирования в обоих случаях составляет от нескольких секунд до 20-30 мин в зависимости от требований по чистоте обработки и плотности тока. Раствор готовят следующим образом. Сначала в ванну заливают кислоты, затем добавляют толуидин и уротропин. Раствор нагревают до кипения (ие следует кйпйтить раствор во избежание значительных потерь воды). После охлаждения раствор готов для применения. Цвет охлажденного раствора - оранжевый.

Корректировку раствора осуществляют согласно данным анализа концентрированными серной и фосфорной кислотами. При этом необходимое количество уротропина и толуидйн рассчитывают исходя из объема добавляемой кислотной смеси.

Раствор стабилен в работе при пропускании 400 А-ч/л, в то время как известный - при 200-250 А-ч/л.

Примеры растворов и их свойства приведены в таблице.

Как видно из таблицы, только совместное введение в раствор двух ингибиторов (уротро- 10 пина и толуидина) обеспечивает повышение класса чистоты с V 8 до V 10. Предлагаемый электролит позволяет полировать различные марки сталей: 40Х, 40ХНМА, сталь 15, сталь 20, сталь 45, ст. 3, У-8, КП-08, 15 1Х18Н9Т, 1Х18Н10Т и др. как постоянным, так и переменным током. Формула изобретения Водный раствор для электрохимического по- 20 лирования металлов, содержащий ортофосфорную и серную кислоты и уротропин, отличающийся тем, что, с -целью повышения класса чистоты поверхности и возможности ведения процесса переменным и постоянным токами, он дополнительно содержит толуидин цри следующем соотношении компонентов, %: вес. Ортофосфорная кислота 27,4-80,8 Серная кислота0,8-46,0 Уротропин0,3- 1,2 Толуидин1,3- 7,2 ВодаОстальное