Способ химического полирования цветных металлов и сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 9) (И) ЗЮС 23 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л. 92кая, Я.Ю.Тевтул орден госуд удовог венный 1794. С.Я. Орование 1977,видете7/00,22(088.8)езииривание,металлов. Л.с85-112.ьство СССР958ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ(54)(57) СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ в полирующем растворе при наличии теплового потока, направленного от полируемого изделия вглубь раствора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения работоспособностиполирующего раствора за счет уменьшения съема металла, направленный,тепловой поток создают путем предварительного нагрева полируемого,изделия до температуры, превышающей на20-60 С температуру раствора.40 Изобретение относится к химическому полированию цветных металлови сплавов и может быть использовано в гальванотехнике при подготовкеповерхности металлов под покрытие, а также для декоративной отделки металлов.Известен способ химического полирования металлов и сплавов в полирующих растворах. Процесс проводится при одинаковых температурах изделия ,и раствора (13 .Недостатками известного опособа явояются .большой съем металла при полировании и низкая работоспособность полирующего раствора, так как 15 при накоплении определенного количества металла в растворе, последний становится непригодным к работе.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности 20 и достигаемому эффекту является способ химической обработки металлической поверхности изделий, заключающийся в предварительном нагреве обоабатываемо; э изделия выше 25 максимально возможной температуры окружающего раствора токами высокойили повышенной частоты, 27 .Способ характеризуется повыаенной скоростью химической обработки поверхностного слоя металла изделия.Цель изобретения - улучйение работоспособности раствора химического полирования за счет снижения съема металла с поверхности изделия.Указанная цель достигается тем, что согласно способу химичес 1 кого полирования цветных металлов и сплавов в полирующем растворе приналичии теплового потока, направ"ленного от полируемого изделиявглубь раствора, направленныйтепловой поток создают путем предварительного нагрева полируемогоиэделия до температуры, превышающейна 20- б 0 С температуру раствора.При химическом полировании попредлагаемому способу тепловой потококазывает влияние на выход ионовметалла в раствор, вследствие изменения гидродинамической ситуацииу поверхности полируемого предмета,концентрации агрессивных ионовполирующего электролита в приповерхностном слое, условий формированияпассивной пленки. Система металлэлектролит химического полированияс различными температурами полируемого предмета и полирующего раствора является неравновесной, в нейимеют место градиенты концентрациии температуры. Градиенты концентрации и температуры вблизи поверхности полируемого предмета вызываютпоток растворяемого металла.Совпадение направления градиентов концентрации и температуры обус 4 65 главливает существенный массоперенос от поверхности металла вглубь раствора, что затрудняет доставку к поверхности металла регулирующих частиц и, в первую очередь, агрессивных анионов. Кроме того, массо- перенос от металлической поверхности затрудняет доставку молекул воды, которые могут принимать участие в процессах диссоциативной адсорбции, образовании поверхностных адсорбционных комплексов (МеОН) адс. Указанные явления замедляют скорость растворения и снижают съем металла с полируемого иэделия,Уменьшение съема металла при наличии теплового потока от полируемого изделия к раствору по сравнению с изотермическими процессами можно объяснить тем, что в процессе полировки по предлагаемому способу лимитирующей стадией является диффузия.Направленный тепловой поток. может создаваться следующим образом: предварительным нагревом полируемого изделия до температуры, превышающей температуру рабочего раствора, а. также.осуществлением полировки в двухкамерной ячейке, камеры которой соединены между собой горизонтальной трубкой. В одной камере (" теплой" ) находятся полируемые изделия, в другую камеру (" холодную" ) производится отвод тепла.Работоспособность полирующих растворов определяется площадью поверхности образцов, обработанных в данном растворе без его корректирования. Качество поверхности металлов, обработанных по известному и предлагаемому способам, одинаково,П р и м е р 1. Химическое полирование цинка в растворе следующего состава: СгО 120 г/л, СН СООБа 60 г/л, А 1( "з10 г/лр ННОЕ (пл. 1,38 г/см) 100 мл," Йдэо+ (пл, 1,84 г/смз) 30 мл.В табл. 1 и 2 приведены результаты испытаний.П р и м е р 2. Химическое полирование никелевой фольги толщиной 0,25 мм в растворе следующего состава: ННОЕ (пл. 1,40 г/см) 300 мл; НЯО (пл. 1,84 г/см ) 100 мл, Н РО+ (пл, 1,80 г/см ) 100 мл; СН СООН (пл. 1,065 г/см) 500 мл.В табл. 3 приведены результаты испытаний. П р и м е р 3. Химическое полирование меди в растворе следующего состава: НИО (пл. 1,40 г/см) 330 мл НРО (пл. 1,84 г/см )330 мл, СН СООН (гл. 1,065 г/смз) 330 мл.В табл. 4 приведены результаты испытаний.% З табл, 5 приведены результатыиспытаний. Предлагаемый способ может найтиприменение в машиностроительной:приборостроительной, в том числе 4 Известный способПредлагаемый способ Съемметалла,г/дм Времяполиро"вания,с Работоспособностьраствора,дм /л Времяполирования, с Съем Работоспособностьметалла, раствора, дм /л 10 45,0 28,8. 10 15 20 20 30 30 ФоТемпература 1 полирующего раствора и полируемого предмета С = 40 С.оТемпература полируемого предмета 1 = 40 С, температурахолоднойчасти полирующего раствора Ф. = 20 С,Таблица 2% Известный способ а Предлагаемый способ Съемметалла,г/дм ф Времяполирования,с Работоспособностьраствора,дм/л ф Съем .Работоспособность металла, раствора, дм/л г/дм Времяполирования, с 10с15 0,2400,3240,4740687 а 28,8 10 0,173 О., 282 0,400 0,548 45,0 20 и 20 ЗО и 30 ФфТемпература 4 полирующего раствора и полируемого предмета 4 = 50 С.Ф%оТемпература полируемого предмета= 50 С; температурахолоднойчасти полирующего раствора ф = 15 С. П р и м е р 4, Химическое полирование иэделий иэ сплава ЦАМ 4-1 в растворе следующего состава: ,СгОи 30 г/л НННР 4 г/л, НС 1 7,5 мл/л НЯО 20 мл/лр Н 80.2 мл/л. 0,182 0,212 0,350 0,553 часовой и электронной отраслях промышленности, при производстве фурнитуры,Осуществление предлагаемогоспособа химического полирования даетвоэможность увеличить в 1,7-2 разаработоспособность применяющихсяполирующих растворов за счет снижения съема металла. При этом эконоиятся химикалии, необходимые дляприготовления и корректирования 1 О рабочих растворов, а также полируемый металл за счет уменьшения егосъема.Т а б л и ц а 1 0,117 0,173 0,231 0,311" Известный способвВремяполирования,с Работоспособностьраствора, дм /л ВремяСъем полирова- металла, ния, с г/дмРаботоспо"собностьраствора,дм /л Съемметалла,г/дм ф 37,4 зо 21,5 зо 40 4 о 45 50 50 60 60 ФоТемпература Ф полирующего раствора и полнруемого изделия 1 85 С. фф Температурараствора С 4 раствора 1. полиууемого изделия и горячей части полирующего= 85 С, температура Йз холодной части полирующего35 С.Таблица 4," Известный способСъемметалла,г/дм ф Времяполирования,с Работоспособностьраствора,дм 1/л Времяполирова"ния, с Съем Работоспособностьметалла, раствора, дм ф/лг/дм24,4 1,143 2,145 3,517.30 30 60 60 100 100 ФТемператураполирующего раствора и полируемого изделия60 С.бфФ аТемпература полируемого изделия60 С; температура Й холоднойчасти полирующего раствора 1 20 С. Т а б л н ц а 5%Известный способЬ аюСъемсплава,г/ дмф дм ММ Предлагаемый способ Времяполирования, с Времяполирования,с Р с отоспоность1067084 Продолжение табл, Ъ 8 О 10 О Температура полирующего раствора и полируемого иэделия фТемпература полнруемого изделия 60 С; температура полирующего раствора20 фс. Составитель В. Белоглазовова Техред Л,Пилипенко Корректор О,. Вила Редак Заказ 1115 Подписное 113 илиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проект 0,912 0,918 1 Тираж 903НИИПИ Государственногопо делам изобретений35, Москва, к, Раушс омитета СССоткрытийая наб., д.