Раствор для химического травления ниобия и его сплавов Советский патент 1982 года по МПК C23F1/00 C09K13/04 

I

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в .частности к травлению ниобия и его сплавов.

Известны травильные раство0ы для химического травления, содержащие минеральные кислоты ГП ,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является известный раствор для травления металлической поверхности, содержащий фтористоводородную кислоту и перекись водорода 3.

Недостатком всех указанных растворов является то, что после некоторого количества циклов обработки на поверхности изделий образуется пленка продуктов реакции травления, которая практически не удаляется промывкой в воде. При этом скорость травления понижается, а загрязнения, имеющиеся на поверхности исходных изделий, например смазка для волочения

на проволоке из ниобия частично ос таются и после травления. Кроме того, растворы быстро вырабатываются, а их корректировка добавлением фтористоводородной кислоты малоэффективна.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества поверхности.

Указанная цель достигается тем, что согласно раствору, содержащему

10 фтористоводородную кислоту и перекись водорода, раствор дополнительно содержит фтористый калий при следующем соотношении компонентов,г/л; Фтористоводородная

15 кислотаЗ«0-«86

Перекись водорода 36-117 Фтористый калий Введение в известный раствор фторида калия устраняет появление труд20ноудаляемой пленки на ниобии и его сплавах за счет того, что в растворе образуется наряду с труднорастворимой форниобиевойкислотой фторниобат калия, обладающий значительно более высокой растворимостью во фтористоводородных растворах и воде. Примеры 1-6. Ведут травление образцов размером 100x50 м(«, вырезанных из ниобиевого листа толщиной 0,2 мм« Для составления растворов используют раствор фтористоводородной кислоты, 30,-ный раствор перекиси водорода и фтористый калий двухводный KF 2HftO марки 4 по ГОСТ 10067-75. Перед травлением образцы обезжир вают, промывают водой и погружают последовательно на 3 мин в травильную ванну емкостью 1 л. Температура растворов 30-35®С. (После травления образцы промывают водой. По весовым потерям образцов определяют скорост их травления. Для каждого раствора по суммированию весовых потерь последовательно протравленных образцов определяют общее количество ниобия, перешедшего в раствор. Эта величина к моменту, когда травление вследст вие ограниченной растворимости ниоб в растворе практически прекращается отражает работоспособность раствора В связи с ожидаемой разницей в травящей способности известного и пред лагаемого растворов после проведения ряда травильных циклов сравнивают скорость травления и качество обработанной поверхности образцов в частично отработанных растворах. За .частично отработанные принимают растворы, содержащие после ряда тра вильных циклов такое количество ниобия, которое в известном растворе вызывает появление на поверхности образцов трудноудаляемой пленки. Результаты травления листового ниобия приведены в табл., 1. Из данных табл. 1 следует, что в частично отработанных предлагаемы растворах скорость травления выше, чем в известном растворе..Поверхност образцов после:травления в частично отработанных предложенных растворах не покрыта трудноудаляемой пленкой. Примеры 7-12, Ведут травление ниобиевой проволоки диаметром 1 мм после волочения со смазкой на основе графита Аквадаг, Проволоку без предварительной обработки погружают в мотках весом 0,10-0,15 кг в растворы на время, необходимое для удаления смазки. Объем травильной ванны 5 л, температура . В качестве характеристики быстроты травления.выбирают время до полного удаления смазки или до прекращения травления (поверхность не меняет внешний вид или покрывается трудноудаляемой пленкой, смазка удалена неполностью). Длительность травления и качество поверхности проволоки сравнивают при травлении в частично отработанных растворах. За частично отработанные принимают растворы, в которых было предварительно обработано такое количество проволоки, после которого в известном растворе при последующем травлении не происходит полного удаления смазки с поверхности проволоки. Результаты травления ниобиевой проволоки приведены в табл. 2. Как следует из табл. 2 в частично отработанных растворах длительность травления в 2,7-, раз меньшая, чем в известном растворе. После травленир в предлагаемых растворах проволока имеет чистую поверхность, тогда как в известном растворе не удается полностью очистить поверхность от смазки. Работоспособность растворов определяют по количеству обработанной в 1 л проволоки. Согласно табл,2 работоспособность предлагаемых растворов в 1, раза большая, работоспособность известного раствора. Использование предлагаемых растворов позволяет пойысить качество травления, т.е. получить поверхность без трудноудаляемых пленок и полностью удалить смазку. Кроме того, работоспособность предлагаемых растворов в 1, раза увеличена по сравнению с известным раствором.

со

esi

см

so

о

vO г

о

VO СМ

о г см

О 0)

CD S Л 3 S I

Ь

I

г «

I Ф

О)

0)

и m о

4)

m 13

и

I- X и

& о

О

о

CSI

-3CS

еч

Cvl

о

1Л

ил

(Т vO

VO CVJ CN

гч

vO

Lr

Щ OJ L. (D

oo

M

л t- u о

X

x

a

t(0

о о

Nr

см

оо

I О)

га

L.

га

0) s:

vX

CM

ir

-3S : о

к га

К П)

JO

о

л

о Iл

0) и

и о т о

о О

S Z

s

s

с;X

X о.

с;а

X

га0)

а

0)

S о

нш

i

ш о

оО

ос

с

IC (0

к

Л}

(О

ь и

t- о

о

S

2:

S 31Л

о

гг

го

сг

ил

см

992217910

Формула изобретенияПерекись водорода36-117

Раствор для химического травления

нирбия и его сплавов, содержащий фто-Источники информации,

ристрводородную кислоту и перекись s принятые во внимание при экспертизе водорода, отлйчающийсГя1. Герман В.А. и др. Металлургия

тем, что, с целью интенсификации про- титана. М., Металлургия, 1968, цесса и повышения качества поверхнос- с.507.

ти он дополнительно содержит фтористый2. Авторское свидетельство СССР

калий при следующем соотношении ком- 10 If 138123, кл. С 23 F 1/00, 1961. понентов, г/л:3. Ямпольский А.М.Травление расФтористоводороднаясеянных, благородных и редких металкислота3 0- 86лов. Л., ЛДНТП, 1972, с.2б.

Фтористый калий