Раствор для травления сталей

827595 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 01 10.81(71) Заявител Трудового Красиеский институт епропетровский ордена металлургинамени АВЛЕНИЯ СТАЛ 54) РАСТВОР Д Целью изобретения я ние скорости удаления о вращение растравливани Поставленная цель что раствор содержит в тора поднокислый калий соотношении компонентовляется повыше- алины и предотя основы.достигается тем, качестве ингибипри следующем в, г/л; Серная кислотаСернокислое железИоднокпслый кали 90 - 240 00 - 260 0,1 - 2,0 лее близким ой сущности ления стали, с сернокислое ж , например П Наиботехническдля травкислоту,коррозиии др. 121Недодлительнстравлив к изобретению появляется раствор держащий серную лезо и генгибитор 25 КЦ, КПИИЯ Изобретение относится к способам обработки металлов химическими средствами, а именно к предотвращению коррозии металлов в кислых растворах, и может быть использовано в металлургической и Б машиностроительной промышленности.Известен сульфатный раствор, ингибированный добавкой оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФК), которая в присутствии катионов Ре+ и Ге+- увели чивает защитнь 1 й эффект применяемыхингибиторов Ц.К недостаткам раствора следует отнести тот факт, что добавка только усиливает ингибирующие свойства применяемых ингибиторов типа смеси лаурилпиридиния сульфата и сероуглерода и не является ингибитором без указанных композиций, т. е. не защищает металл от кислотной коррозии. 2 С статком этого раствора является ость травления и, кроме того, раание поверхности.30 В травильныи раствор вводится иоднокислый калий в пределах 0,1 - 2 г/л, При содержании его в растворе ниже 0,1 г/г наблюдается уменьшение степени защиты металла, а также уменьшается скорость растворения окалины. Добавка иоднокислого калия более 2 г/л нецелесообразна, так как увеличение концентрации добавки существенно не увеличивает коэффициент торможения процесса кислотной коррозии.Обработку углеродистой и легированной сталей осуществляют в растворах серной кислоты и сернокислого железа, исходная концентрация НЮ 4 240 г/л. При травлении происходит выработка кислоты до содержания Н,504 90 г/г. Травильный исходный раствор готовится на маточнике - растворе, получаемом при регенера827595 ции отработанного травильного сернокислого раствора, и верхний предел по содержанию серной кислоты (240 г/л) оговорен особенностью процесса регенерации отработанного травильного раствора. При содержании серной кислоты ниже 90 г/л процесс травления нецелесообразен из-за увеличения времени травления металла.Сернокислое железо в исходном растворе содержится в количестве не ниже 100 г/л, что также является следствием григотовления раствора на маточнике. Верхний предел по содержанию сернокислого железа 260 г/л. Накопление серно- кислого железа связано с выработкой серной кислоты. При содержании его в травильном растворе выше 260 г/л наблюдается увеличение времени травления ме талла, для уменьшения которого необходимо увеличить температуру травления выше 90 С.При травлении металла в травильном растворе при температуре ниже 80 С увеличивается время травления металла, а при температуре выше 90 С ухудшаются условия труда, так как увеличивается загазованность атмосферы па. рами серной кислоты над травильными ваннами. Кроме того, повышение температуры выше 90 С непроизводительно увеличивает энергозатраты.Пример применения раствора. Снятие окалины с образцов катанки углеродистой и легированной сталей производят в растворе серной кислоты и сернокислого железа. Исходный травильный раствор содержит НЯ 04 240 г/л, Ре 504 90 г/л. В процессе травления происходит выработка серной кислоты с соответствующим накоплением сернокислого железа. Травление металла осуществляется при температуре 80 С, Г 1 осле травления металл промывают в проточной холодной воде. При травлении были взяты углеродистая ст. 10 и ст. 35, легированная ЗОХГСА, 1,2 ХМФ. Данные испытаний приведены в табл. 1 - 3. Таблица 1 Влияние добавки КО, на время удаления окалины Состав травильного раствора, г/л,18 17 9 5,5 5,0 4,5 4,8 5,0 МинимальноеОптима 1 ьпое Мпнималыгое 12 Х 1 МФТо же 4,5 15 7,1 1,0 МинимальноеОптимальное Максим 1 ьпое-- Ст, 10 То же - ) -715191984107 Мппим; льпое Оптимальное----- ) - 12 Х 1 МФ То же --- ив Максималыос Минимальное Оптимальное Максимальное Таким образом, для углеродистых ста. лей оптимальная концентрация К 104 0,5 - 2 г/л, а для легированной 12 Х 1 МФ 0,1 - 0,5 г/л,В табл. 2 приведены данные по шероховатости поверхности (Ка, мкм) углеродистых и легированных сталей при введении добавки К 104 в травильный раствор состава: Н.ЙО 4 240 г/л; Ре 304 100 г/л при температуре 80 С.Так, при травлении углеродистой стали без добавки иоднокислого калия шероховатость составляет 3,12 - 3,42 мкм, для легированной стали 12 Х 1 МФ 3 мкм. 25 30 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 240 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0,5 1,0 2,0 2,5 0,5 1,0 2,0 2,5 0,05 0,1 0,5 1,0 2,0 2,5 0,1 0,5 1,0 2,0 2,5 0,05 0,1 0,5 5 1 О 15 20827595 Наряду с уменьшением шероховатости поверхности углеродистой и легированной сталей введение в травильный раствор до бавки иоднокислого калия позволяет полу 5 чить поверхность протравленного металла светлого цвета с ярким металлическим блеском.Шероховатость Ка, мкм о2 01 1,0 добавка К 0 г/л Марка стали 2,0 3,42 3,35 1,38 2,60312 3,05 2,01 2,95 10300 2603223,00Введение добавки иоднокислого калия(в концентрации 0,1 в .1,0 г/л) позволяетнесколько улучшить микрорельеф поверхности в пределах одного класса чистоты.Для углеродистой стали шероховатостьповерхности (Ка, мкм) составляет 1,38 -3,35, а для стали 12 Х 1 МФ - 2,60 - 3,22. Ст. 10 Ст. 3512 Х 1 МФ Таб 1 нца 3 Состав травильного раствора,г/л- 60 27 433783 50 42 34 36 161 39- 20 В зависимости от концентрации иодно кислого калия (0,05 - 2,5 г/л) торможение коррозии у составляет для углеродистой стали от,1,6 до 31,6, для легированной стали от 7,2 до 37.Введение иоднокислого калия в тра вильный раствор в пределах 0,1 - 2 г/л уменьшает время удаления окалины на 5 - 18%. При этом улучшается поверхность протравленного металла. Введение добавки позволяет защитить металл от кислотной 30 коррозии: степень защиты при оптимальной концентрации добавки для углероди. стой стали 95,0 - 97,0% и для легированной стали 96,0 - 97,0%.Процесс травления металла ведут при 35 температуре 80 - 90 С, добавка иоднокислого калия способствует торможению реакции коррозии от - 2 до - 40 в зависимости от ее концентрации в травильном растворе, 40 90 - 240 100 в 2 0,1 - 2,0 Серная кислота Сернокислое железо Иоднокисчый калий Раствор для травления сталей, содержащий серную кислоту, сернокислое желеТаблица 2Данные шероховатости стали Формула изобретения Предлагаемая добавка - иоднокислый калий - является ингибитором кислотной коррозии углеродистой и легированной сталей. В табл. 3 приведены данные скорости коррозии (р, г/м час) и коэффициенты торможения р в зависимости от концентрации добавки при температуре травления 80 С и 90 С,70 ) 19 5225,6 ) 4420,3 42 31,6 1009,2 7212,845 20,5 50 18,5 19,1 1 37,0 26,127,166,2 10,7 67,3 10,5 зо и ингибитор коррозии, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения скорости удаления окалины и предотвращения растравливания основы, он в качестве ингибитора содержит иоднокислый калий при следующем соотношении компонентов, г/л: Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Подобаев Н. И. и Успенский Е. М. Влияние оксиэтилидендифосфоновой кислоты на скорость коррозии стали 10 в ингибированных сульфатных растворах в присутствии катионов Ге+ н на процессы стравливания окалины. - Прикладная химия, том 11, вып. 4, 1978, с. 837. 2, Реферативный журнал Коррозия изащита от коррозии, 1971,1, К 175.