CS224160B1 - způsob beztříákového odstraňování vnější mikrovrstvy železných povrchů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu beztřískového odstraňováni vnější mikrovrstvy železného předmětu chemickým postupem, a to i v případě, je-li napaden korozi. Způsob je vhodný zejména pro zmenšení rozměrů, například obráběcího nástroje o několik setin milimetru, nebo pro odstraněni slabé vrstvy koroze ze součástí s železným povrchem.

V obráběcí techno?LOgii zejména obtížně obrobitelných materiálů*, používaných například v jaderné energetice, dochází zcela běžně 1< potřebě změny rozměru rychlořezného nástroje, například závitníku nebo výstružníku tak, aby tento nástroj vyhověl svým rozměrem požadovaným tolerancím například vnitřních závitťt nebo stružených otvorů. Je totiž známo, že stanovení konstrukčních rozměrů těchto nástrojů ovlivňuje proměnná obrobitelnost oceli austenitických nebo chromraolybdenvanadových. Také je známo, že rozhodujícím činitelem výsledku obráběcí operace je druh použitého maziva. Výsledky rozsáhlých zkoušek ukázaly, že převážně dochází při výrobě obráběcích nástrojů ke zvětšování požadovaných rozměrů, takže rozměr provedeného závitu nebo struženého otvoru překračuje přípustnou toleranční mez. Proto bylo až dosud nutno potřebný rozměr nástroje upravit broušením, což si zejména při broušení závitů vyžadovalo speciální vybavení dílny. Při výrobě v podstatě jemných součástí řídicích systémů pro jaderné reaktory z austenitických ocelí docházelo dosud k tomu, že opracované plochy těchto součástí po jejich tepelném zpracování korodovaly a nebylo možno je opravit bez mechanického zásahu s nebezpečím destrukce. Tato koroze byla velmi agresivní a vzhledem k uložení součástí ve vodě jí nebylo prakticky možno zabránit. Protože jde v tomto případě vesměs

- 2224 160 o mechanismus odstraňování mikrovrstvy o tloušťce několika tisícin až maximálně jedné desetiny milimetru, byly zkoumány i otázky známých způsobů leptání kovů. Takovým běžným způsobem je například leptání mědi vodným roztokem peroxodvojsíranu amonného se čpavkem. Bylo však zjištěno, že tyto způsoby nevyhovují požadavku odstranění mikrovrstvy tak, aby po jejich aplikaci zůstal ošetřený povrch hladký a nekopíroval například, místa, porušená korozí. Po aplikaci těchto dosud známých způsobů byla. u austenitických materiálů vesměs zjištěna mezikrystalická koroze.

Uvedené nedostatky byly v podstatě odstraněny teprve použitím způsobu beztřískového odstraňování vnější mikrovrstvy železných povrchů podle vynálezu. Jeho podstatou je to, že na očištěný železný povrch předmětu se po určitou dobu a za určité teploty působí vodným roztokem peroxodvojsíranu amonného, načež se opláchne a osuší. Vyskytnou-li se místa, pomalejšího rozpouštěni, moření peroxodvojsiraném amonným lze přerušit, provést oplach a osušení a. narušené produkty mechanicky odstranit. Mořeni se pak dokončí.

Způsobem podle vynálezu se dosáhne rovnoměrného úbytku materiálu, jehož úběr je možno řídit koncentrací použitého roztoku, dobou jeho působení a teplotou roztoku.

Příklad 1 - zmenšení průměru závitníku NDH Μ 12-4H. Závitník byl změřen přes drátky a zjištěn tak vnější rozměr 0 12,720 mm. Pak byl očištěn drátěným kartáčem a odmaštěn.

Nato byl závitník ponořen do vodného roztoku persíranu amonného - peroxodvo jsíranu amonného (KH^J^S^Og a po třech minutách působení tohoto roztoku za pokojové teploty byl vyjmut, opláchnut tekoucí vodou a osušen. Po osušení byl závitník opět rozměrově kontrolován přes drátky a zjištěn úbytek materiálu na 0 12,630 mm.

Chemickou analýzou byl zjištěn mechanismus působení (NH^ )^s2°8 ve vodném roztoku na rychlořeznou ocel. V první fázi dochází

3224 160 na povrchu oceli k reakoi mezi peroxodvojsíranem a vodou: (NH^)gSgOg + HgO 2 NH^HSO^ + 1/2 Og. Uvolněný kyslík oxiduje železo Fe podle reakce Fe + 1/2 0^ -«*> FeO. Vzniklý kysličník se částečně rozpouští:

FeO + 2 NH^HSO^ FeSO^ + (NH^SO^ + H^O.

Vlivem rozdílných reakčňíoh rychlostí zůstává na povrchu kysličníková vrstva, která reguluje úběr, takže dochází k rovnoměrnému úbytku a tím ke zmenšení rozměrů bez porušení geometrie .

Příklad 2 - odřezování součásti z oceli 1CH13N3 pro pohon regulačního orgánu jaderného reaktoru.

Součást pro pohon se odmastí v alkalickém roztoku obchodní značky Synalod v ultrazvukové pračce, načež se opláchne v tekoucí vodě a osuší. Korozí napadená místa se zvýrazní ponořením součásti do kontrolního roztoku skalioe modré, pak se součást opláchne tekoucí vodou. Dále se součást ponoří do 20$ roztoku peroxodvojsíranu amonného, umístěného v nádobě z nerezavějící oceli. Roztok má teplotu 3θ° C, Lázeň se ultrazvukově rozkmitá a po dvaceti minutách vyjme. Zjištěné ulpívající korozní produkty se po oplachu a suěení mechanicky odstraní , drátěným kartáčem z nerezavějící oceli a noření se dokončí po dalších deseti minutách. Následuje oplach vodou a čistým lihem.

Popsaným způsobem byly odstraněny všechny korozní produkty; vyloučeni mědi na povrohu součásti po předchozí kontrole roztokem skalice modré nebylo zjištěno. Prohlídkou pod lupou s šestinásobným zvětšením nebylo zjištěno nežádoucí poškození povrchu součásti. Nebyla zjištěna ani mezikrystaliéká koroze jako u jiných způsobů moření.

Pro maximální účinnost roztoku je účelné využít ultrazvukového rozkmitání v ultrazvukové pračce, doplněné ultrazvukovým nástavcem z titanu, kterým lze ozářit méně dostupné ploohy, jako jsou například drážky, závity a ozubení.

Claims (1)

1. Způsob beztřískového odstraňováni vnější mikrovrstvy železných povrchů, předem očištěných a odmaštěných^vyznačený tím, že na železný povrch se působí vodným roztokem peroxodvoj síranu amonného (NH^)^ SgOg ° koncentraci 10 až 40% a teplotě 20 až 60° C.