Раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы Советский патент 1980 года по МПК C25F3/22 C09K13/06 

1

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию медных сплавов, например бериллиевой бронзы, содержащей до 2,5% бериллия.

Известен ряд растворов для электрохимического полирования меди и ее сплавов на основе фосфорной и серной кислот с различными органическими добавками 1-3. Однако применение этих растворов для полирования бериллиевой бро«зы не дает положительного результата - происходит травление поверхности и снижение ее чистоты (см. табл. 1).

Наиболее близкий к изобретению по технической сущности известный раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы, содержащий ортофосфорную и серную кислоты и воду {4. Раствор содержит также плавиковую и хромовую кислоты. Полирование ведут при температуре 30-50°С и плотности тока 30- 150 А/дм2.

Однако при низких плотностях тока (до 20 А/дм) известный раствор не обеспечивает качественного полирования - наблюдается растравливание поверхности, класс чистоты снижается с V8 (исходный) до V7 (см. табл. 1).

При плотностях тока выше 35 А/дм наблюдается более качественное полирование без питтингообразования.

Однако, наряду с блескообразованием,

5 на поверхности наблюдается бугристость

в интервале плотностей тока 35--75 А/дм

и образование продольных борозд при

плотности тока выше 100 А/дм.

Предлагаемый раствор отличается от 10 известного тем, что, с целью повышения класса чистоты поверхности он дополнительно содержит дифениламин и каптакс (сернокислый раствор 2-меркаптобензотиазола) при следующем соотношении компо15 нентов, вес. %:

Ортофосфорная кислота 72-89 Серная кислота9-10

Дифениламин0,1-0,2

Каптакс0,1-0,3

20ВодаОстальное

Раствор готовят следующим образом. В серной кислоте в течение 1 ч растворяют 40-60 г/л 2-меркаптобензотиазола, затем сернокислый раствор каптакса и ди,25 фениламин приливают к смеси фосфорной (уд. вес 1750 мг/см при 15°С) и серной (уд. вес 1837 мг/см при 15°С) кислот при перемешивании. Срок службы раствора составляет до 200 А. ч/л.

Источник информации

Авторское свидетельство СССР № 528331

Авторское свидетельство СССР № 549466

Авторское свидетельство СССР № 633889

Патент США № 3647654

4 Таблица 1

Шероховатость (в мкм) (класс чистоты по ГОСТ 2789-59) при плотности тока, А/дм

10

15

20

0,60-0,85

0,65-1,55 (V7-8)

(V7)

Глубокое травление, наличие питтинга

,9-3,5

5,2-6,0

4,4-4,9 (V5) {V5) (V4-5)

Глубокое травление

,25-1,40

1,36-1,79

2,20-2,55 (V6)

(V6) (V5-6) Глубокое травление

,65-0,75

0,55-1,25

0,35-0,40 (V7)

(V8) (V8) Растравливание

В табл. 1 представлены результаты полирования бериллиевой бронзы в известных растворах (исходная чистота поверхности составляет V8, шероховатость 0,38- 0,40 мкм). Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что в известных растворах отсутствует эффект полирования.

Предполагают, что роль органических добавок сводится к тому, что они способствуют либо препятствуют комплексообразоваНию с компонентами сплава, в результате чего в процессе электролиза при достаточно высоких плотностях тока добавки регулируют скорость растворения сплава. При этом могут создаваться такие условия, когда бериллий, как составная часть сплава, не образует соединений с электролитом, т. е. не растворяется, а выпадает в виде шлама, оставляя впадины на поверхности анода в виде питтинга, либо более глубокого травления.

Таблица 2

В предлагаемом растворе совместная добавка дифениламина и каптакса оказывает положительное влияние на электрохимическое полирование - адсорбируясь при достаточно высоком положительном потенциале, способствует перераспределению заряда на структурных составляющих сплава, что приводит к более равномерному растворению компонентов сплава.

Дифениламин играет роль блескообразователя, а каптакс регулирует скорость камплексообразования раствора с компонентами сплава.

Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый раствор позволяет при комнатной температуре и низкой плотности- тока повышать чистоту поверхности на 1-2 класса, что соответствует снижению высоты микронеровностей до 0,08-0,16 мкм при исходной чистоте V8 и высоте микронеровностей 0,38- 0,40 мкм.

Формула изобретения

Раствор для электрохимического полирования бериллиевой бронзы, содержащий ортофосфорную и серную кислоты и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения .класса чистоты поверхности, он дополнительно содержит дифениламин и каптакс (сернокислый раствор 2-меркаптобензотиазола) при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Ортофосфорная кислота 72-89 Серная кислота9-10

Дифениламин0,1-0,2

Каптакс0,1-0,3

ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4. Патент США № 3647654, кл. 204- 140.5, 1972.