Травление поверхности. Часть 1.

Травление стали.

При изготовлении и хранении металлические изделия подвергаются воздействию окружающей среды, в результате их поверхность покрывается продуктами коррозии или термической окалины. Этот слой не только ухудшает внешний вид изделий, но и затрудняет выполнение последующих технологических операций.

Перед осаждением на изделия гальванических покрытий их поверхность должна быть очищена от всяческих загрязнений и окислов. Загрязнения удаляются в процессе обезжиривания (см. «Обезжиривание поверхности.»). От окислов и термической окалины поверхность очищается в процессе травления.

Травление может осуществляться в растворах  химическим или электрохимическим способом.

Гальваническая линия для травления поверхности

Гальваническая линия для травления поверхности

Химическое травление проводят путем погружения изделий в травильный раствор без воздействия электрического тока.

Наибольший процент деталей, покрываемых в гальваническом цехе, из низкоуглеродистой стали, которые имеют на поверхности окисный слой, неравномерный по толщине. Слой окалины пористый, поэтому при травлении в растворах кислот вместе с окислами происходит частичное растворение металла.

Для травления окисла двухвалентного железа используют в основном растворы серной и соляной кислот. Необходимо процесс травления осуществлять таким образом, чтобы травление в растворе основного металла было минимальным. Это зависит от состава раствора, концентрации кислот и температуры.

В растворе соляной кислоте, в отличие от серной, травление окалины происходит за счет ее химического растворения. На практике используют 10 – 20 % растворы соляной кислоты при комнатной температуре. При травлении в растворе серной кислоты оптимальная концентрация 20 – 25%, температура 50 – 600С. Учитывая различный характер воздействия кислот на железо и его окислы, для травления  применяют смеси растворов: серной кислоты – 5%, соляной – 15% или серной 10%, соляной – 10%.

Процесс травления, кроме удаления окалины, сопровождается выделением водорода, при этом в растворе происходит наводораживание поверхности, приводящее к охрупчиванию. Для предотвращения сорбции металлом водорода в травильные растворы вводят ингибиторы: катапин К-И-1, синтанол, уротропин и др. в количестве 3 – 5 г/л.

При травлении в растворах легированных сталей, ввиду наличия термической окалины, требуется применение более активных растворов. Целесообразно проводить травление в растворах  в  две стадии: разрыхлить основной слой окалины в растворе 20% — ной соляной или серной кислоте, а закончить травление  в растворе 20 – 40%-ной азотной кислоте.

Для ускорения процесса очистки поверхности применяют электрохимический метод травления, который можно проводить как на аноде, так и на катоде.

При анодном травлении сначала происходит травление в растворе оксидной пленки, а затем образование пассивной пленки. Процесс травления протекает интенсивно, поэтому важно не перетравить поверхность детали, которая является анодом. Анодное травление применяется для деталей простой формы из углеродистой и легированной стали.

Составы растворов  электролитов для анодного травления  углеродистых сталей, г/л:

Раствор 1:

Серная кислота  200 – 250
Железо сернокислое 7-ми водное  1 – 2
Натрий  хлористый  20 – 25
Температура  раствора  40 – 500С, ДА= 5 – 10 А/дм2 , время 10 – 20 минут

Раствор 2:

Соляная кислота  8 – 10
Натрий хлористый  40 – 50
Железо хлористое 6-ти водное  140 – 150
Температура раствора 18 – 350С, ДА= 5 – 10 А/дм2 , время 5 – 10 минут

Плотность анодного тока выбирается в зависимости от состояния поверхности при травлении в растворе электролита и от требуемой скорости процесса.

Составы растворов электролитов для катодного травления  углеродистых сталей, г/л:

Раствор 1:

Серная кислота  100 – 150
Температура  раствора  40 – 500С, ДК= 3 – 10 А/дм2, время 10 – 15 минут.

Раствор 2:

Серная кислота  50 – 60
Соляная кислота  25 – 30
Натрий хлористый  15 – 20
Температура раствора  60 – 700С, ДА= 10 – 15 А/дм2 , время 10 – 15 минут

Катодное травление в растворе электролита применяется главным образом для удаления оксидов с поверхности деталей, подвергнутых термической обработке и закалке в масле.  В качестве анода используется свинец.

В случае затруднений при очистке поверхности – обращайтесь за услугами к нам.

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария: Травление поверхности. Часть 1.

  1. Людмила Николаевна говорит:

    Как определить срок работоспособности ванны травления (кислота соляная 250-280 г/л) стальных деталей с окалиной перед цинкованием ? По снижению концентрации или по накоплению ионов железа? Каким может быть нижний предел содержания
    НСL?

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Людмила Николаевна!
      Кислотные растворы можно регенерировать путем химического связывания накопившихся ионов металла в нерастворимые соединения при непрерывной фильтрации и периодическим корректированием по кислоте. Предельных значений по содержанию железа в травильном растворе нормативные документы не предусматривают. На предприятиях, как правило, раствор корректируют по кислоте или меняют на новый, когда работоспособность его становится неприемлемой. Ориентировочный расход травильного раствора составляет 1 – 2 л/м2.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.