Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 61 стр.

UptoLike

руется на поверхности металла и в меньшем количестве проникает в металл.
Однако, несмотря на несомненное преимущество соляной кислоты, ее прак-
тическое использование ограничено из-за высокой токсичности испарений
хлористого водорода, трудностей хранения и транспортировки и более высо-
кой стоимости, чем серной кислоты.
Для ускорения процесса травления в раствор H
2
S0
4
(15—18 %) вводят
0,05—2 г/л НCl.
Травление черных металлов в растворах кислот вызывает рас-
травливание основного металла и наводороживание поверхности. Последнее
существенно ухудшает механические свойства обрабатываемых деталей.
Для предотвращения таких изменений в раствор указанных кислот до-
бавляют ПАВ, называемые ингибиторами травления, которые, не влияя на
скорость растворения оксидов железа, способствуют замедлению или пре-
кращению растворения металлического железа. Ингибиторами, применяемыми в
производстве, служат, главным образом, органические вещества или их смеси, на-
пример алифатические амины, производные ароматических и гетероцикли-
ческих соединений, уротропин и др. Большое распространение получили ин-
гибиторы: ЧМ (хинолиновые основания); ПБ-5 —продукт конденсации ани-
лина с уротороином, КПИ-1 и И-1 высшие пиридиновые основания
(смесь), катапин, синтанол ДС-10 и др.
После травления, особенно в серной кислоте, на поверхности стальных
изделий часто остается темный порошкообразный налет, который состоит в
основном из Fe
3
0
4
на низкоуглеродистых сталях и цементита Fe
3
C —на вы-
сокоуглеродистых. Для удаления травильного шлама применяют химиче-
скую обработку деталей в азотной и хромовой кислотах или электрохимиче-
скую обработку на аноде в 10 %-ном растворе NaOH при анодной плотности
тока 1 А/дм
2
в течение нескольких минут.
Травление высоколегированных стальных сплавов
Стали, высоколегированные хромом, никелем и другими металлами, а
также кремнистые стали требуют для травления применения смеси разных
кислот. Например, на практике для травления хромовых и хромово-
никелевых сталей часто применяют водный раствор, содержащий НС1 (13
%), H
2
S0
4
(4 %> и HN0
3
(9 %). Рабочая температура — до 85° С. В некоторых
случаях выгодно заменять серную кислоту фосфорной.
В настоящее время для травления хромово-никелевых сталей и легиро-
ванных молибденом в смесь указанных выше кислот добавляют плавиковую
кислоту. Благодаря этому получается более чистая и ровная поверхность.
Преимуществом раствора с плавиковой кислотой является то, что травление
идет довольно быстро без подогрева. Для травления хромово-никелевых ста-
лей применяют раствор, содержащий H
2
S0
4
(10 %), HF (10 %), HN0
3
(40 %). В
этой смеси продолжительность травления при комнатной температуре со-
ставляет 30—45 мин.
Раствор, содержащий сернокислое железо и плавиковую кислоту в раз-
ных соотношениях, относительно быстро удаляет окалину при температуре
руется на поверхности металла и в меньшем количестве проникает в металл.
Однако, несмотря на несомненное преимущество соляной кислоты, ее прак-
тическое использование ограничено из-за высокой токсичности испарений
хлористого водорода, трудностей хранения и транспортировки и более высо-
кой стоимости, чем серной кислоты.
     Для ускорения процесса травления в раствор H2S04 (15—18 %) вводят
0,05—2 г/л НCl.
     Травление черных металлов в растворах кислот вызывает рас-
травливание основного металла и наводороживание поверхности. Последнее
существенно ухудшает механические свойства обрабатываемых деталей.
     Для предотвращения таких изменений в раствор указанных кислот до-
бавляют ПАВ, называемые ингибиторами травления, которые, не влияя на
скорость растворения оксидов железа, способствуют замедлению или пре-
кращению растворения металлического железа. Ингибиторами, применяемыми в
производстве, служат, главным образом, органические вещества или их смеси, на-
пример алифатические амины, производные ароматических и гетероцикли-
ческих соединений, уротропин и др. Большое распространение получили ин-
гибиторы: ЧМ (хинолиновые основания); ПБ-5 —продукт конденсации ани-
лина с уротороином, КПИ-1 и И-1 — высшие пиридиновые основания
(смесь), катапин, синтанол ДС-10 и др.
     После травления, особенно в серной кислоте, на поверхности стальных
изделий часто остается темный порошкообразный налет, который состоит в
основном из Fe304 на низкоуглеродистых сталях и цементита Fe3C —на вы-
сокоуглеродистых. Для удаления травильного шлама применяют химиче-
скую обработку деталей в азотной и хромовой кислотах или электрохимиче-
скую обработку на аноде в 10 %-ном растворе NaOH при анодной плотности
тока 1 А/дм2 в течение нескольких минут.

              Травление высоколегированных стальных сплавов
     Стали, высоколегированные хромом, никелем и другими металлами, а
также кремнистые стали требуют для травления применения смеси разных
кислот. Например, на практике для травления хромовых и хромово-
никелевых сталей часто применяют водный раствор, содержащий НС1 (13
%), H2S04 (4 %> и HN03 (9 %). Рабочая температура — до 85° С. В некоторых
случаях выгодно заменять серную кислоту фосфорной.
     В настоящее время для травления хромово-никелевых сталей и легиро-
ванных молибденом в смесь указанных выше кислот добавляют плавиковую
кислоту. Благодаря этому получается более чистая и ровная поверхность.
Преимуществом раствора с плавиковой кислотой является то, что травление
идет довольно быстро без подогрева. Для травления хромово-никелевых ста-
лей применяют раствор, содержащий H2S04 (10 %), HF (10 %), HN03 (40 %). В
этой смеси продолжительность травления при комнатной температуре со-
ставляет 30—45 мин.
     Раствор, содержащий сернокислое железо и плавиковую кислоту в раз-
ных соотношениях, относительно быстро удаляет окалину при температуре