Раствор для электрохимического полирования изделий из углеродистой стали Советский патент 1982 года по МПК C25F3/24 

1

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к полированию изделий из углеродистой стали (Ст. 4О Ст. 5О) и может быть использовано пля защитно-декоративной отделки поверхности .изделий.

Известны растворы для высококачественного электрохимического полирования углеродистой стали в смеси фосфорной и серной кислот с добавлением различных ингибиторов кислотной коррозии lj и 2.

Однако они обладают недостатком, из которых самыми существенными являются: сильная агрессивность смеси фосфорной и серной кислот и дефицитность большинства применяемых ингибиторов кислотной коррозии, особенно ингибитор С-5, являющийся побочным продуктом единичного производства.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный раствор дпя электрохимического полирования из углеродистой стали, содержащий

пирофосфорную кислоту, калий двухромовокислый, ацетамид и воду 31%

Данный раствор обеспечивает кратковременность обработки и достато шо высокое качество полирования.

Однако -В его состав входит высокотоксичное соединение Хрома (VJ ). Кроме того, операции по обезвреживанию хрома (Vt) - содержащих растворов весьма трудоемки и требуют больщих затрат. Исключение из состава растворов для полирования зфом (N1) -содержащих соединений немаловажный фактор в целях экономии дефицитных тяжелых металлов.

. Цель изобретения - улучшение условий труда при сохранении .высокого качества полирования.

Указанная цель достигается тем, что раствор, содержащий пирофосфат-ионы и органическую добавку дополнительно содер)1а1т фосфорную кислоту, а в качестве источника пирофосфат-ионов и органической добавки - пирофосфат калия и этипендиамин при следующем соотношении компонентов, г/л:

Пирофосфат калня650-70О

Фосфорная кислота 60О-65О Этилендиамин5-7

Процесс электрополировання осуществляют при температуре от 60 до 7О С, анодной плотности тока от 35 до 55 А/дм и-времени полирования от 2 до 5 мин. Соотношение анодной и Катодной поверхностей составляет 2:1.

Применение пирофосфорнокислого калия в совокупности с фосфорной кислотой позволяет ускорить процесс электрополирования изделий из углеродистой стали. Присутсивие в растворе этилендиамина позволяет избежать травления и шламообразования на поверхности деталей, тем самым улучшить качество .полирования.

Данный раствор готовят следующим образом.

Необходимое количество пирофосфорнокислого калия небольшими порциями растворяют в незначительном количестве воды {отношение веса воды к весу соли 1:3), непрерывно перемешивая и охлаждая раствор, До получения густой однородной массы. Затем к полученному раствору при неприменном охлаждении и перемешивании приливают необходимое количество фосфорной кислоты и этилендиамина. Приготовленный таким образом раствор доводят до нужного объема водой. Полученный раствор совершенно прозрачен, имеет вязкость жидкого растительного масла, в процессе работы цвет раствора становится зеленым.

Указанный состав раствора является оптимальным. При уменьшении содержания компонентов раствора наблюдается ухудшение качества полирования поверхности из углеродистой стали, вплоть до травления. Увеличение концентрации компонентов в растворе не отражается на качестве полирования, однако, несмотря на это, большую концентрацию компонентов применять не следует. Во-первых, при концентрации пирофосфорнокислого калия в растворе выше, чем 7ОО г/л, раствор становится очень вязким, для уменьшения его вязкости необходио увеличивать температуру процесса элейтрополирования до 95-100С, что сделает раствор нестабильным. Вследствие испарения воды, наблюдается выделение из раствора кристаллов солей фосфатов. Во-вторых, увеличение температуры процесса и концентрации компонентов в составе раствора (в том числе фосфорной кислоты и этилен диамина) приводит в данном случае к необоснованному увеличению энергетических и материальных затрат, так как аналогичный эффект достигается уже при значительно меньшем содержании компонентов в pactpope.

В таблице представлены примеры которыми иллюстрируется изобретение.

Примечание. В числителе указаны данные для С т 40,

в знаменателе - Ст. 5О.

Перед электрополированием образны подвергают пескоструйной обработке, после чего проводят метрологический toHrропь для (шределения параметров шероховатости поверхности.

Таким образом, изобретение позволяет при сохраиеиви высокого качества попв-. рования улучшить условия труда (за счет исключения токсичного соединения хрома), а также снизить трудоемкость процесса обезвреживания сточных вод.

Ф

изобретения

о р м у л а

Раствор для электрохимического полирования изделий из углеродистой стали, содержащий :пирофосфат-ионы и органическую добавку, о тличаюшийся

тем, что, с целью улучшения условий труда при сохранении высокого качествапо-, лирования, он дополнительно содержит фосфорную кислоту, а в качестве источннка пирофосфатойонов и органической добавки - пйрофосфат калия в этвлендиами|Г при следукяаем соотношении компонентов, г/л:

Пйрофосфат калня 6.5О-7ОО Фосфорная кяслота 60О-65О Этилендиамин5-7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 742493, кл. С 25 F 3/24, 1978.