Раствор для электрохимическойОбРАбОТКи СТАлЕй Советский патент 1981 года по МПК C25F1/06 C25D5/34 

Изобретение относится к электрохимической обработке (ЭХО) сталей, в частности к удаленшо окалины, ржавчины, загрязнений и продуктов коррозии с поверхности высокопрочных (предел прочности выше 14О кгс/мм) углеродистых сталей перед нанесением защитных покрытий, например цинковых кадмиевых или окисно- фосфатных.

Известен раствор для э |ектрохимической обработки алюминия, содержащий кислый сернокислый натрий (10-20 г/л) хлористый натрий (20О-25О г/л) и серную кислоту до рН - 0,5-2,8 Г.

Данньй раствор предназначен для травления алюминиевой фольги с целью повышения удельной емкости конденсатора; процесс травления ведут при температуре 85-100 С и анодной плотности тока 75105 А/дм.

Использование указанного раствора для обработки углеродистых сталей не дает положительного эффекта: происходит оксидирование стальной поверхности, деталь

приобретает черно-бурый цвет, очистки же поверхности от окалины не происходит.

Наиболее близким к изобретению является раствор для электрохимической обработки стали, содержащий сульфат-ион в виде серной кйслоты, хлс эистый натрий и тиомочевину 2.

Однако этот раствор обеспечивает качественное равномерное травление простых углеродистых сталей, не может быть использован для травления высокопрочных пружинных сталей с пределом прошости выше 14О кгс/мм так как при электрохимическом травлении в этом растворе одновременно происходит и химическое взаимодействие стали с серной кислотой, что приводит к снижению физико-мехвЕгических свойств высокопрочных пружинных сталей, в частности предела прочности (на 8-15%), к впоследствии к поломке деталей при эксплуатации; сцеплепие цинкового покрытия с поверхностью teуач яетварктепьное. Стабильность раствора составляет 135О-1645 А.ч/л. Целью кзобретения является повышени степени очистки поверхности. Поставленная цель достигается тем, что в качестве источника сульфат-ионов раствор содержит кислый сернокислый натрий при следующем соотношении компоненте, г/л: Кислый сернокислый натрий4ОО-5ОО Хл истый натрий 1О-30 TtfOMOHeBHHa5-10 Прсщесс очистки рекомендуют прово дить при рН 1, 18-45 С и анодной плотности тока Ю-15 А/дм в течение О,5-3 мин. Кислый сернокисльй натрий, в отли- чие от серной кислоты, не взаимодействует химически с обрабатываемой сталью и, следовательно, . вследствие исключения наводороживания не вызывает изменения предела прочности стали, что дела возможным применение данного раствора для электрохимического травления высок прочных углеродистьк сталей ., . - с пределом прочности выше 14О кгс/мм , например 38ХС, ЗОХГСА, 65С2ВА. Раствор готовят следующим образом: 1/2 расчетного количества воды нагре-вают до 30-40 и вводят расчетное кол чество кислого сернокислого натрия ссигласно рецептурным значениям. Затем вводят xлqэиcтый натрий и тиомочевину, предварительно растворенную в отдельной емкости. При охлаждении раствора до температуры 18-20 С избыточное количество кислого сернокислого натрия выпадает в осадок. Прс аботки раствора не требуется. Раствср химически не агрессивен. Использование концентраций компонентов раствора ниже или выше указанных пределов приводит к подтравливанию очищенной поверхности, недостаточной отбеливающей способности, осаждению тиомочевины на подвесках или накоплению на Дне ванны большого количества осадка кислого сернокислого натрия. Процесс травления в данном растворе является саморегулирующим, что достигается за счет насыщения раствора кислым сернокислым натрием (NaHSOjB растворе 400-500 г/л), избыток которого при температуре электрол ита 18-2О С выпаДает в осадок (растворимость NaHSOn при 0°-286 г/л, при - 500 г/л), по мере обеднения раствора происходит раствс ение осадка соли н самфегулирование состава по NaH5Oj. Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице.

Кислый сернокислый натрий

Натрий хлористый Тномоч евина

Температура, С Анодная плотность тока, А/дм

Продолжительность, мин MiapKH стали

Сьем металла, мкм/мин

Степень очистки, %

Ржавчина и окалина на

поверхности деталей,%

до электрохимическо после электрохимич травления

5ОО

450

00 30 10

16

10

7

5

45

30

18

15

12

10 3 О,5 1.5 38ХС ЗОХГСА 5С2ВА

0,70

0,72

,70 10О 100 100

95

97

10О

поверхность полностью очишена от окалины и ожавчины

Таким образом, раствор, по изобретеншо обеспечивает качественную очистку поверхности высокопрочных углеродистых сталей с сохранением их механических свойств, позволяет исключить гфимене- кие дробеструйной обработки при очистке указанных марок сталей, раствор стабилен в работе и не содержит в своем составе сильно действующих, ядовитых веществ.

Формула изобретения

Раствор для электрохимической обработки сталей, содержащий сульфат-ионы.

хлоряс-гый натрий и тиомочевнну, отличающийся тем,что,с целью повищсакя степени очистки поверхности, в качестве источника сульфат-ионов он содержит квелый сернокислый натрий при соотношении компсиентов, г/л: - Кислый сернокислый натрий400-5ОО

Хлористый натрий1О-30

Тиомочевина5-10,

(Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.AaTqjcKoe свидетельство СССР № 32O5S3, кл, С 25 F 3/О6, 1970. .