Раствор для одновременного травления и обезжиривания металлов Советский патент 1982 года по МПК C09K13/06 C23G1/02 

I

Изобретение относится к химической обработке металлов и может быть использовано для травления и обезжиривания алюминия, меди и черных металлово .

Известен раствор для травления алюминия, содержащий, об.ч:

Ортофосфорная кислота 2-6 Азотная кислота 1-2 Уксусная кислота «-12 Хлорное железо 1-3 Соляная кислота 2-5 1. Недостатком известного раствора является то, что он..не обладает обезжиривающим действием, а также присутствие хлорного железа делает состав сильно окрашенным, а присутствие азотной и уксусной кислот делает состав токсичным.

Наиболее близким по достигаемому эффекту и технической сущности к пред лагаемому является раствор 2 для одновременного травления и обезжиривания поверхности металлов, содержащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество, например сульфонол НП-3 и комплексообразующую добавку, например уротропин, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Ортофосфорная кислота 150-200 Соляная кислота 130-180 ПАВ(сульфонол НП-3) 10-15 Уротропин30- 0

10

Недостатком известного раствора является то,, что раствор дает удовлетворительные результаты только при обработке черных металлов и не применим для медных сплавов и спла15вов алюминия.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей раствора, позволяющего одновременно обезжиривать и травить различные металлы.

20

Указанная цель достигается тем, что в раствор, содержащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество и комп9лексообразующую добавку, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и ацетон при следующем соотношении компонентов, г/л: Ортофосфорная кислота (уд.вес-1,7 г/см) 255-510 Соляная . кислота , (уд.вес-1,19 г/смМ 60-270 Поверхностно-активное вещество1-2 Комплексообразующая добавка0,1-1 Сульфосалициловая кислота10-50 Ацетон80-100 В качестве ПАВ может быть исполь зован сульфонол, синтанол, ОП-7, ОП-10, а в качестве комплексообразующей добавки - винная, нитрилтриуксусная, пропионовая, щавелевая ки лоты и их соли, глюконаты, сульфами ды, уротропин, трилон-Б. Приготовление раствора производя растворением компонентов в воде ком нагнои температуры. При обработке предлагаемым раств ром алюминиевых сплавов, а также ме ди и черных металлов визуально наблюдают две стадии процесса: в первы момент происходит обезжиривание поверхности металла, сопровождающееся эмульгированием жиров и слабым газо выделением. После обезжиривания nor верхности идет интенсивное травление с обильным газовыделением и повышением температуры раствора (при травлении алюминиевых сплавов). По мере травления поверхности металла выявляется кристаллическая структур обрабатываемой поверхности с характерным рисунком. Эффект одновременного обезжиривания и травления достигается следу иим образом. Обезжиривающее действие электро лита обеспечивается эмульгирующим действием поверхностно-активного ве щества и растворением неомыляемых жиров водным раствором ацетона. Травяи ее действие электролита обеспечивается действием соляной ор тофосфорной и сульфосалициловой ки лот. Роль сульфосалициловой кислоты - создание промежуточных внутри комплексных солей с А1 , Си Fe Для улучшения качества травления со тай содержит комплексообразующую до бавку - щавелевую кислоту, которая связывает в достаточно прочное соединение примеси сплавов алюминия, меди и железа, подвергаемых травлению. Конкретные составы раствора для травления и обезжиривания металлов приведены в табл.1. Результаты испытания растворов приведены в табл.2 и 3Кроме того, попутно проводят испытания алюминиевых (АМГ-6 и АД-1) и стальных (ст. 10, ОХ 38хС) сплавов путем обработки их предлагаемым раствором в течение 10-15 мин без последующей промывки с сушкой на воздухе в течение 1 м После вышеуказанных испытаний обнаруживают, что на поверхности образцов образуется тонкая светло-серая пленка мелкодисперсного фосфатного покрытия. При последующей грунтовке и окраске образцов адгезия лако-красочного покрытия выше, чем на образцах, прошедших обычную стандартную подготовку о В процессе работы одновременно происходит обезжиривание, травление (активация) металла с образованием на поверхности тонкой защитной пленки, увеличивающей срок межоперационного хранения. Предлагаемый раствор позволяет обрабатывать в одном составе раствора различные материалы. алюминий, медь, железо и их сплавы. Широкий диапазон применения раствора в технологии машиностроения. Алюминиевые сплавы АДС-М, АМГ-6, АД-П , Д-16 обрабатывают этим раствором а качестве подготовительных операций под сварку, окраску, а литьевые сплавы АЛ-ЗВ, АЛ-2, АЛ-9 - под окраску. Медные сплавы обрабатывают в качестве подготовительных операций под сварку и пайку, для удаления термических окислов. Таким образом, предлагаемый раствор обладает комбинированным действием и позволяет при комнатной температуре в одних и тех же растворах обрабатывать различные металлы: алюминиевые и медные сплавы, а также черные металлы, позволяет сократить цикл обработки и обеспечивает минимальный выброс вредных веществ в атмосферу. Предлагаемый раствор позволяет механизировать процесс травления, т.е. использовать его в струйных моечных машинах проходного типа, на поточно-механических линиях, для локальНОИ подготовки поверхностей под сварку и под лако-красочные покрытия, например на крупногабаритных деталях.

Применение раствора в операциях подготовки изделий из стали, алюминия и меди под сварку и окраску позволяет улучшить условия труда работающих в связи с тем, что исключается применение легковоспламеняе лых жидкостей (бензин, уайт-спирт) для обезжиривания металлических поверхностей.

Предлагаемый раствор имеет широкое применение в сварочном, окрасочном и гальвано-техническом производстве, машиностроения и в других отраслях промышленности. .

Таблица 1

Характеристика поверхности обрабатываемого металла

Медные сплавы (медь, бронза, латунь)

Время 10 мин

Поверхность образца очистилась от окислов, приобрела яркий цвет, соответствующий цвету металла

Таблица 2

Стали (конструкционные, среднелегированные)

Время 10 мин

Атмосферная коррозия снялась, образец покрыт пассивной пленкой серого цвета

Формула изобретения

Раствор для одновременного траВ ления и обезжиривания металлов, со

Та блица 3

держащий ортофосфорную кислоту, соляную кислоту, поверхностно-активное вещество, например, сульфонол НП-3, и комплексообразующую добавку, нэпЭ 90126 ример уротропин, отличающ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и ацетон при еле-5 дующем соотношении компонентов. г/л: Ортофосфорная кислота (,7 г/см) 255-510 Соляная кислотаЮ (о1 1,19 г/см) 60-270 Поверхностно-активное вещество 1-2 510 Комплексообразующая добавка 0,1-1 Сульфосалициловая кислота 10-50 Ацетон 80-1QO Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СрСР № 566866, кл. С 09 К 13/00, 1976. 2, Грилихес С.Я. Обезжиривание травления и полирование металлов, Л., Машиностроение, 1977, с,5.