Способ травления деталей из медьсодержащих сплавов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22 Заявлено 200680 (21) 2941900/22-02 Союз СоветскикСоциалистическиаРеспублик 1 п 1933826 151 М. Кп.зС 25 Р 3/02 С 25 О 5/34ОС 23 Г 1/00 с присоединением заявки Мо Государствеииый комитет СССР по делаю изобретеиий и открытий(088, 8) Опубликовано 07.0682, Бюллетень Н 921 Дата опубликования описания 07.06.82 и технологический институт низковольЧЧВттз Ъ щаппаратостроения(54) СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕДЬСОДЕРЖАШИХ СПЛАВОВИзобретение относится к электро" технической обработке металлов (ЭХО) в частности к предварительной под" готовке поверхности деталей из марганцево-медных сплавов (75 марганца) перед нанесением гальванических покрытий из щелочных электролитов, не содержащих галогенид-ионов, например, цинковых, кадмиевых, медных и др.В настоящее время в электротехнике начинают находить примеренке новые материалы памяти Формы для изготовления элементов аппаратов защиты электрических цепей. Так, при изготовлении расцепителей автоматических выключателей вместо биметалла может быть использован материал обратимой механической памяти формы на основе марганцево-медного сплава (75 Мп, 25 Си). С целью получения надежного электрического контакта, а также для защиты от коррозии на детали, изготовленные из марганцево-медного сплава, следует нанести покрытие из соответствующего материала. Трудность нанесения покрытия на указанный сплав заключается в том, что ингредиенты, входящие в его состав (Мп и Сц), очень сильно отличаются по величине нормального электродно- ЗО го потенциала): для марганца 9 о == -1,18 В, для меди о= +0,345 В).Дополнительной трудностью являетсято, что марганец обладает переменной валентностью, и соединения четырехвалентного марганца амфотерны. Поэтому поведение сплава, покрытого слоем окислов, в раствореопределяется окислительно-восстановительными свойствами раствора,значением величины рН раствора испособностью связывать стравливае"мые компоненты сплава в растворимые соединения.Известен способ химического травления (очистки) поверхностей теплоэнергетического оборудования в растворе, содержащем гидроксид аммония,трилон Б и нитрат натрия 1).Однако данный способ непригодендля травления поверхности иэделийиз марганцево-медных сплавов, таккак изделие не травится,егО поверхность темная, окисленная,Наиболее близким к изобретениюявляется способ химического травления изделий из меди и ее сплавов,включающий обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммонияи перекись водорода. 2.30 На обработанные таким образом детали наносят гальванические покрытия, затем их подвергают промывке в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием и сушке. 65 Данный способ применяется в металлографии для выявления микроструктуры металлов и сплавов путем химического травления. При ЭХО металлов в указанном растворе уже через 5 с происходит мгновенное разложение травителя с разогревом и выбросом, что не позволяет получать активную поверхность изделия, необходимую для создания прочносцепленных гальванических покрытий. 0Целью изобретения является повышение адгезии гальванических покрытий с основой из марганцево-медных сплавов.Указанная цель достигается тем, 15 что в способе травления деталей из медьсодержащихсплавов, включающем обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммония и перекись водорода, обработку ведут 20 электрохимически пру анодной плотности тока 1 - 5 й/дм с дополнительным введением в раствор двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной ,кисЛоты (трилон Б) при следующем, соотношении компонентов:Трилон Б, г 19-150Гидроксид аммония,мл 62,5-500Перекись водорода,мл 62,5-500Вода, л До 1Термообработанные (закалка при 870 С и отпуск при 450 С) детали, изготовленные из сплава, содержащего 75 марганца и 25 меди (листовой материал, толщиной 1,2 мм или из проволоки 1,5 мм с покрываемой поверхностью 5 см ) обезжиривают в щеглочном растворе, содержащем,г/л:Едкий.натр 6Углекислый натрий 30фосфорнокислый натрий 40трехзамещенный 30 при 70 С в течение 15 мин, промывают в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием, химически травят в концентрированной азотной кислоте 2-3- 45 кратным окунанием, промывают в проточной воде, электрохимически травят в растворе, содержащем:Трилон Б, г 19-150Гидроксид аммония,мл 62,5-500Перекись водорода, мл 62,5-500Вода, л До 1 при рН раствора Ъ 7,5, комнатной температуре .и анодной плотности тока 1-5 А/дм в течение 10-180 с про 55 мывают в водопроводной воде 2-3-кратным окунанием. В свежеприготовленном растворе трилона Б, гидроксида аммония и перекиси водорода можно травить и химически. Гальванические покрытия наносят из щелочного электролита, не содержащего галогейид-ионов, например, нанесения кадмиевых покрытий, ведут в электролите, содержащем, г/л:Оксид кадмия 40нммоний сернокислый 250Тиомочевина 3Декстрин 3Трилон В 60Гидроксид аммония До рН==8,5 при комнатной температуре и плотности тока 0,5 й/дм в течение 30 мин, нанесение цинковых покрытий ведут в электролите, содержащем, г/л:Оксид цинка 25Гидроксид натрия 170Трилон Б 50Уротропин 0,5 при рН, плотности тока 1 А/дм в течение 30 мин, а нанесение медных покрытий ведут в электролите, содержащем, г/л:Сульфат меди 55Пирофосфат натрия 240Нитрат калия 20 при рН, плотности тока 1 А/дм в течение 30 мин.Трилон Б является комплексообразователем, который связывает восстановленные перекисью водорода ионы Мп и выводит их из сферы реакции. Раствор аммиака (25-ный), с одной стороны, также является комплексообразойателей, а с другой стороны, создает необходимую щелочную среду и увеличивает растворимость трилона Б. Достичь желаемого эффекта удается только в щелочной среде, но обязательно в присутствии ионов ИНРезультаты травления по примерам 1 - 4 представлены в таблице.Прочность сцепления покрытия с основным металлом проверяется путем нанесения сетки пересекающихся царапин и многократным изгибом до разрушения образца. Раствор для травления марганцево-медного сплава на осноВе трилона Б, перекиси водорода и аммиака легко корректируется добавлением раствора аммиака или перекиси водорода. При насыщении раство ра ионами марганца и меди раствор легко можно регенерировать.электролитическим осаждением последних на катоде.Таким образом, изобретение позволяет получать на изделиях из марганцево-медных сплавах прочносцепленные с основой гальванические покрытия.Нанесение покрытий на детали из марганцево-медных сплавов диктуется необходимостью осуществлять процессы пайки, сварки, а также защищать сплав от коррозии, Нанесение покрытий с высокой адгеэией на сплавы мар5 933826 1 Т" Состав раствора 150 Трилон Б) гГидроксид аммония, мл. Перекись водорода, мл 19 19 75 62,5 6215 250 500 500 62,5 62,5 250 Вода, л До 1 До 1 До 1 До 1 Режим 10 10 30 Продолжительность, сек Результаты обработки Светлосерый Толщина покрытия, мкм 3-6 цинковогокадмиевогомедного Сцепление с основой формула изобретения ВНИИПИ Эакаэ 3873/12 Тираж 686 Подписное Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 ганец-медь обеспечивает надежныйэлектрический контакт, и соответственно, дает воэможность испольэоватьэти сплавы в расцепителях автоматирН2Анодная плотность тока, Ь/дм Внешний вид поверхности послетравления по методу нанесения сеткипересекающихся царапин по методу многократного изгиба до излома образца, количество гнбов Способ травления деталей из медь содержащих сплавов, преимущественно марганцево-медных сплавов, включающий обработку в водном растворе, содержащем гидроксид аммония и пере,кись водорода, о т л и ч а ю щ и й - 55 с я тем, что, с целью повышения адгезии гальванических покрытий с основой из марганцево-медных сплавов, обработку ведут электрохимическ прй анодной плотности тока 1-5 А/дм с дополнительным введением в раствор двунатриевой соли этилендиаминтетраческих выключателей вместо биметалла. Благодаря такой замене на30-40 снижается стоимость расцепителя. Светло- Светло- СветлоВ серый серый серый Шелушений и отслаивания покрытий не наблюдается 11 11 11Отслаивания покрытия ненаблюдаетсяуксусной кислоты (трилон Б) при сле"дующем соотношении компонентов:Трилон Б, г 19-150Гидроксид аммония,мл 62,5-500Перекись водорода,мл 62,5-500Вода, л До 1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Попилов Л.Я. Советы заводскомутехнологу, Справочное пособие, Л.,Лениздат, 1975, с. 184.2. Панченко Е,В,.и др. Лаборатория металлографии. М., Металлургияф, 1965, с. 384-385.