Раствор для удаления окалины спОВЕРХНОСТи МЕТАллА Советский патент 1981 года по МПК C23F1/02 

t

Изобретение относится к химической обработке металлов, в частности к удалению окалины с поверхности металла типа нимоник(ЭИ435 ЭИ437 Б, ВЖ 98, ЭПббб, ЭИ602).

Известен раствор для очистки от окалины нержавеющих сталей, содержащий перманганат калия и силикат натрия с добавкой смачивающего агента анионного типа Alkano В. или OW I

Применение данного раствора приводит к снижению затрат времени на удаление окалины при обработке некоторых нержавеющих либо высоколегированных сталей и сплавов.

Однако при обработке сплавов типа нимоник наблюдается недостаточно полное разрыхление и удаление окалины даже при длительных выдержках, что ведет к большим потерям основного металла при последующем кислотном осветлении. Кроме того, недостатком данного раствора является его низкая работоспособность и сравнительно нузкая устойчивость.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является раствор, содержащий едкий натр, перманганат калия, ПАВ на основе перфторалкила сульфоновой кислоты и воду 2

Недостаток указанного раствора состоит в том, что его применение при обработке сплавов типа нимо- ник не дает полного разрыхления и удаления окалины даже при большой длительности обработки. Это связано с тем, что в состав окалины сплавов типа нимоник кроме окислов переменной валентности (хрома,

0 вольфрама, молибдена)входят также окислы никеля и никель-хромовые, никель-молибденовые шпинели, которые трудно растворяются и преобразуются в более простые соединения.

5 Окислы никеля, которые на ряде сплавов составляют верхние слои окалины, в таком растворе не окисляются и не растворяются, затруд-г няя тем самым доступ раствора к ле0жащим ниже шпинелям и окислам переменной валентности.

Кроме того, при изучении механизма окисления различных веществ перманганатом калия в щелочной среде,

5 было установлено, что процесс идет до образования МпОг, выпадающего в осадок. Накопление осадка затрудняет процесс травления и способствует самопроизвольному разложению пер0манганата.

Введение ПАВ способствует только диспергированию MnOjr, не устраняя его среднего влияния.

В результате требуется длительное время последуняцей кислотной обработки, приводящее к большому съел4у основного металла.

Кроме того, данный раствор характеризуется низкой устойчивостью.

Цель изобретения - интенсификация процесса удашения окалины.

Поставленная цель достигается тем, что раствор дополнительно содержит триполифосфат натрия и метателлуровую кислоту, а в качестве ПАВ соединение из класса насыщенных карбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Едкий натр8-10

Перманганат калия 8-10

ПАВ - соединение

из классонасгэденных

карбоновых кислот 0,001-0,05

Триполифосфат натрия 3-6

Метателлур овая

кислота0,1-1,0

ВодаОстальное.

В качестве ПАВ раствор может содержать , напршюр октедекановую или гексадекановую кислоту.

Триполифосфат натрия прочно связывает катионы двухвалентных металлов (в данном случае никеля) путем обменного разложения с образованием соеди.нений типа N34 ЭРб или Z e iBМетателлуровая кислота катализирует процесс воздействия перманганата калия на окалину металла и устраняет образование не|растворимого соединения двуокиси марганца (МпОг), затруднянадего процесс травления и способствукнцего самопроизвольному разложению перманганата. Насыщенная карбоновая кислота улучшает смачивающую способностью раствора, т.е. увеличивает его активность .

Сокращение времени травления ведет к сокращению потерь основного металла в 2-3 раза.

Кроме того, предлагаемый раствор характеризуется повышенной (по сравнению с известньвл) стабильностью.

Раствор готовят следующим образом.

в стеклянный сосуд либо емкость из нержавеющей стали заливают 2/3 необходшдого количества воды, подогравгиот до 40°С и растворяют щелочные компоненты, сначала едкий натр, затем триполифосфат.

По окончании растворения щелочных компонентов и тщательного перемешивания растворов засыпают расчетное количество перманганата калия, доливают недостающую воду, а затем до бавляют метателлуровую кислоту и ПАВ.

После этого раствор нагревают до рабочей температуры. Температуру раствора в процессе обработки поддерживают в пределах 9О-95 С. Время обработки - 30-90 мин.

В табл. 1 представлены составы исследуемых растворов, в табл. 2 результаты испытаний предлагаемого и известного растворов.

тН 1Л«- Ю

о о тн о о

ПЗ

и

S

R ю (d Е-1

тН 1Л л

ото о о

I . - о о о

1Г)

ш

I I

о о

о о о

1Л

о

I I

I I t

1Л1П

П т ЧО го « kO

1Л

оо

с «- 00 (Г| Н

in t

оо

со 01 тн са 0 тч

X

н о

1Л VO

0)

(N М

m

(О S

ВЖ-98 90

50 20 30 50 30 40 100 то же 50 90 100 60 100 120

ЭП-666

40 25 30 50 30 40 120

90

50 то же

90

100

60

100

180

60 30 40 75 40 50 120

ЭИ-435100

ТО же60

- -120

- -115

- -180

ЭИ-437 1 45

30 20 30 40 30 40 60

то же 30

40

50

40

50

90

40 20 30 45 30 40 90

ЭИ-602

30

20 то же

30

40

40

60

Т а б л и .д а 2

120

4,5

Окалина

130 5,0

удалена не 4,3

110 полностью

110 4,2

120 4,5

90 4,0 3,8

70

120

4,8

То же 130 5,0

110 4,5

110 4,5

120 4.8

90 4,3

70 3,9

120

4,5

130 5,0

110 4.3

110 4,2

120 4,5 4,0

90

70 3,8

120

4,8

130 5,2 4.6

110

110 4.3

120

5,0 4,0

90 3,8

70

120

4,8

130 5,2

110 4.6

110 4,3

120 5,0 4,1

90 3,8

70

Как показывают приведенные в, табл. 2 данные, обработка сплавов в предлагаемом растворе позволяет по сравнению с известным в 2-3 раза сократить время обработки.

изобретения

.Формуле

i. Раствор для удаления окалины с поверхности метгтла, преимущестгенно типа нимоник, содержгиций едкий натр, перманганат калия, ПАВ и воду, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации процесса, он дополнительно содержит триполифосфат натрия и метателлуровую кислоту,а в качестве ПАВ соединение из класса насьиденных карбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, вес.%: Едкий натр 8-10 Перманганат калия 8-10

Соединение из класса насыщенных карбоновых кислот 0,001-0,05 Триполифосфат натрия3-6

Метателлуровая кислота0,1-1,0

ВодаОстальное2.Раствор по п. 1, отличающийся тем, что он в качестве ПАВ содержит октадекановую кислоту.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США 3652417, кл. 253-80, опублик, 1972.