Раствор для травления металлов Советский патент 1981 года по МПК C09K13/06 C23F1/00 

1

Изобретение относится к химической обработке углеродистых низколегированных, легированных сталей, цветных металлов и их сплавов и может быть исиользовано при травлении проката.

Известен раствор для травления углеродистых сталей, включающий соляную кислоту, гидрофобное органическое вещество, например сульфированное касторовое масло, Н гидрофильно-гидрофобный пленкообразующий агент при следующем соотношении компонентов, об. %:

Соляная кислота1-25

Гидрофобная д&бавка, нанрнмер касторовое маело1 -10

Гидрофильно-гидрофобный

гтленкообразу ои1,ий агент 0-5

ВодаОстальное 1

Недостатками этого раствора являются использование его то.тько нри травлении углеродистых сталей, растрав новерхности 1 необходимость опера нии гнд|)осбива нлама.

Известен также раствор для травления

страв поверхности (8.6 мкм), бо.;1ьн1ая скорость коррозии (74-132 г/м мин).

Целью изобретения является нсключение образования шлама при травлении, предотвращение )астрава поверхности и снижение скорости коррозии.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для травления металлов, содержащий азотную, серную кнслоты, хлорид натрия и воду, дополнительно содержит 1-идрофобную и гидрофильную органические добавки при следующем соотнощении комнонентов, вес. %:

G-9 Азотная кислота

Серная кислота

5-10 Хлорид иатрня Гидрофобная о|)ганическая

добавка Гидрофильная органическая добавка0,5-1,0

ВодаОвальное

В качестве гндро({)обной орга 1ической добавки раствор может содержать н))оизводное салициловой кислоты общей (ормулы.

нержавеющей стали состава.

серная

кислота 18-22, азотная кислота 3-5, хлорид натрия 5-10, вода остальное 2.

Недостатками такого раствора являются образование шлалга при травлении, расоой

где R - нитрогрунпа;

R -сульфогруппа.

В качестве гидрофильной о|)ганг1ческой добавки раствор может также содержал, производное салициловой кислоты общей формулы

ОН

Л

соон

R - группа СН2 ПТи короткая алкиленовая цепь.

Отличиями предлагаемого раствора являются наличие в нем гидрофи,1ьной и гидрофобной органических добавок и оиределениое количество компонентов в растворе.

Раздельное применение только гидрофильного или только гидрофобного органического вещества пе дает эффекта ингибирования и бесшламиого травления с вы :1авн1шанием иоверхиости.

Применение предлагаемого раствора дает возможность иолучить бесшламиую поверхиость при травлеиии углеродистых, котельных, траис-форматорных, нержавеющих сталей, меди и ее сплавов. Возможность исиользования ра-створа для бесшламного травления |)яда сталей и металлов объясняется тем, что в предлагаемом растворе удаление шлама происходит не вследствие его химического растворения, а за счет фнзико-химических коллоидных

кореиню скорости раствореиия окалины к выводу травильного шлама из зоны реакции.

Снижение концентраций компонентов

приводит к ухудшению качества поверхности, уменьшению класса чистоты и пог,ыщеиию коррозионных потерь. Снижение гго1гледних объясняется уменынением конпеитрацмй иигибирующих добавок.

Повыщецие концентраций комионентов также ириводпт к снижению качества, к раетраву и замасливанию поверхности.

Раствор обладает выравнивающими свойствами: микрорельеф нове()хности,

иротравленной в предлагаемом растворе, соответствует 6 классу чистоты, в то время как li известном )аство1)е 21 - 3 классу. Пример. Рахтворы готовят иутем введения в воду при комнатиой темиературе

кислот, затем других компоиентов. Свойства травильного раствора от порядка введения компонентов в воду не меняются. Приготовленный раствор нагревают до температуры травления 70°С. Травлению

в лабораториых травильиых установках

подвергают термообработанные образцы

размером 100X100X2 мм медн и сталей

марок 08КП, Э43, Х18НОТ (см. таблицу).

Травление проводят при температуре,

70±2°С. про.должительность травления в зависимости от металла подвергаемых травлению образцов составляет 2-30 мин. Паиример, продолжительность травления образцов из стали марки Х18Н10Т составляет 20-30 мин, а из меди 2-5 мин.

Поверхность металла и его сплава пос

нроцессов коллоидного раетворення мицеллами, и дальнейшее его эмульгирование зависит от размеров частиц шлама, а не его химического состава.

Размер частиц шлама зависит от состава и соотношения компонентов: MgSOi, HNOa, NaCl. Исключение одного из ком,понентов раетвора мепяет количество паработанного шлама, размер его частиц и природу сцепления шлама с поверхностью. Исключение из состава раствора UNO.; приводит к образованию химически связанного с поверхностью металла травильного щлама, а Ы25О4, NaCl - к-лассивацни поверхностн. NaCl способствует также усле травления светлая, без шла.ма; микрорельеф R, мкм: для сталн марки Х18Н10Т 1,5-2,85, т)ансформаторной стали Э43 1,32-2,45, котельной 12 ХМФ

1,36-2,15, для меди 1,26-2,00. Скорость коррозии, г/м мин, составляет для стали марки X18HIOT 3,1-4,0, стали марки 08КП -5,9-6,5, трансформаторной стали Э43 - 4,7-4,86, котельной 12 ХМФ -

Формула изобретен и я

хлорид натрия и воду, отличающийся тем, что, е целью исключения образования шлама при травлении, предотвращения растрава поверхности и снижения скорости коррозии, он дополнительно содержит гидрофобную и гидрофильную органические добавки при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Азотная кислотаG-9

Серная кислота15-25

Хлорид натрия5-10

Гидрофобная органическая

добавка 0,5-3,0

Гидрофильная органическая

добавка0,5-1,0

ВодаОстальное

ОН

-Л

сооя

где R - нитрогруппа; R - сульфогруппа.

011

10

X

ОООН

15 где R - СН2 или короткая алкиленовая цепь.

Псточ и и ки ииформ аци и, принятые во внимание при экспе ггизе

стальных труб. Л., «(Металлургия, 1971, с. 26 (прототип).