DE69113020T2

DE69113020T2 - Beizzusammensetzung und verfahren zur beizung von titanverbindungen aus metallsubstraten.

Info

Publication number: DE69113020T2
Application number: DE69113020T
Authority: DE
Inventors: Jiinjen Sue
Original assignee: Praxair Technology Inc
Current assignee: Praxair Technology Inc
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2011-10-19
Also published as: WO1992007110A1; JPH05503320A; DE69113020D1; CA2071944A1; EP0506928B1; EP0506928A1; JP2989265B2; CA2071944C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beizzusammensetzung und ein Verfahren zum Beizen von Titanverbindungen von Grundmetallen unter Verwendung dieser Zusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung ist eine Continuation-in-part der US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 599 833, eingereicht am 19. Oktober 1990, und bezieht sich auf eine wäßrige Beizzusammensetzung zum selektiven Entfernen einer Titanverbindung, wie beispielsweise TiN oder TiB&sub2;, von einem festen Grundmetall, ohne daß das feste Grundmetall chemisch angegriffen wird, und sie bezieht sich auf ein dazugehöriges Verfahren zum Beizen von Titanverbindungen von Grundmetallen.
Hochleistungskomponenten in Flugzeugturbinen, wie beispielsweise Kompressorschaufeln, Lager und Getrieberäder, sind typischerweise mit einer Titanmetallverbindung wie beispielsweise TiN beschichtet, um ihre Verschleißeigenschaften zu verbessern und für einen Abtragungsschutz zu sorgen. Die Maschinenteile sind gegossen oder auf andere Weise geformt oder spanend geformt, wobei sie aus Superlegierungen, rostfreien Stählen oder Legierungsstählen hergestellt sind und sehr kostspielige Präzisionskomponenten darstellen. Ein Entfernen der Beschichtung von dem darunterliegenden Grundmetall ist notwendig, wenn ein Defekt in der Beschichtung entdeckt wird und/oder abgenutzte Komponenten wiederhergestellt werden sollen. Es ist wesentlich, die Schutzbeschichtung von dem Grundmetall zu beizen, ohne daß das darunterliegende Grundmetall in schädigender Weise angegriffen wird.
Insbesondere ist es schwierig, eine Titanverbindung wie beispielsweise TiN von einem festen Grundmetall aus einer Superlegierung, rostfreiem Stahl oder Legierungsstahl ohne chemisches Angreifen des Grundmetalls selektiv zu beizen, wenn sowohl das Grundmetall als auch die Beschichtung eine hohe Korrosionsfestigkeit autweisen. Das Beizen ist noch schwieriger, wenn die Korrosionsfestigkeit der Beschichtung genauso groß oder größer als die Korrosionsfestigkeit des Substrats ist.
Obwohl Beizlösungen mit Wasserstoffperoxid bekannt sind, ist keine Beizlösung auf wässriger Basis bekannt, die Wasserstoff eroxid verwendet, welche das Entfernen einer Beschichtung aus einer Titanverbindung von einem festen Grundmetall aus einer Superlegierung, rostfreiem Stahl oder Legierungsstahl erlaubt, ohne ein schadliches Angreifen des darunterliegenden Grundmetalls zu verursachen. Eine chemische Beizlösung mit Wasserstoffperoxid ist in US-A- 4 554 049, US-A-4 410 396 bzw. US-A-4 545 918 beschrieben. Die in diesen Patenten offenbarten Beizlösungen sind entweder nicht in der Lage, Titanverbindungen von Grundmetallen aus Superlegierungen, rostfreien Stählen und Legierungsstählen zu beizen, oder sie greifen aktiv sowohl die Titanverbindungsbeschichtung als auch das Grundmetall an.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Metallbeizzusammensetzung zum Beizen einer Beschichtung aus einer Titanverbindung von einem Grundmetall aus einer Superlegierung, rostfreiem Stahl oder Legierungsstahl geschaffen, die eine wäßrige Lösung einer Alkaliquelle für Hydroxylionen; Wasserstoffperoxid oder einer Verbindung, die in Wasserstoffperoxid in Wasser bei Atmosphärendruck dissoziiert, sowie eine Säure aufweist, wobei jede der Komponenten in einer Minimalkonzentration von 0,29 mol/l, 0,29 mol/l bzw. 0,026 mol/l und in einem solchen Verhältnis vorliegt, daß der pH-Wert der Lösung über 8 liegt.
Die Beizzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine wäßrige Lösung mit einer Alkaliquelle für Hydroxylionen, einer Wasserstoffperoxidquelle und einer Säure auf, wobei die Bestandteile der Lösung in solch einer Konzentration vorliegen, daß der pH-Wert der Lösung über 8 liegt.
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Auftragung der Beizeffizienz über dem Gehalt der bevorzugten Säure in mol/l zum Entfernen einer TiN-Beschichtung von einem Inconel 718-Grundmetall darstellt;
Fig. 2 eine Auftragung ähnlich zu der von Fig. 1 darstellt, wobei die Beizeffizienz als Funktion des Gehalts an NH&sub4;OH in mol/l in der Beizlösung der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
Fig. 3 eine weitere Auftragung ähnlich zu derjenigen von Fig. 1 ist, wobei die Beizeffizienz als Funktion des Gehalts an Wasserstoffperoxid in mol/l in der Beizlösung der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
Fig. 4 eine Auftragung der Beizrate der Lösung zum Beizen von TiN von einem Inconel 718-Probestück als Funktion der Betriebstemperatur der Lösung ist; und
Fig. 5 eine Auftragung der aktiven Lösungslebensdauer einer bevorzugten Lösungszusammensetzung zum Entfernen von TiN von Inconel 718-Grundmetallsubstraten sowie der Beizeffizienz als Funktion der Temperatur zeigt.
Im wesentlichen kann jede Beschichtungszusammensetzung einer Titanverbindung von jedem Grundmetallsubstrat mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung entfernt werden, ohne daß das Grundmetall in schädlicher Weise angegriffen wird. Die Erfindung ist besonders geeignet für die Entfernung von TiN oder TiB&sub2; von einem Grundmetall aus rostfreien Stählen, Superlegierungen oder Legierungsstählen.
Die Beizlösung der vorliegenden Erfindung weist die drei folgenden Komponenten auf: eine Wasserstoffperoxidquelle, eine Alkaliquelle für Hydroxylionen und eine geeignete Säure in verschiedenen Verhältnissen, um einen pH-Wert der Lösung von über 8 zu bewirken, ohne daß das Substrat korrodiert. Die Beizlösung wird dadurch hergestellt, daß zuerst die Wasserstoffperoxidquelle mit Wasser zusammengebracht wird. Die Wasserstoffperoxidquelle sollte in einer Minimalkonzentration von 0,29 mol pro Liter und einem bevorzugten Konzentrationsbereich zwischen 0,29 und etwa 4,71 mol pro Liter (mol/l) vorliegen. Jede Wasserstoffperoxidquelle, wie bei beispielsweise Perborat, wie dem Fachmann bekannt ist, kann verwendet werden. Andere Verbindungen, die bei Kontakt mit Wasser schnell in Wasserstoffperoxid dissoziieren, sind ebenfalls geeignet. Die Alkaliquelle für Hydroxylionen (OH) wird dann zu der Lösung hinzugegeben. Das Hydroxylion wird vorzugsweise in Verbindung mit Ammoniumionen durch die Hinzugabe von Ammoniumhydroxid (NH&sub4;OH) hinzugegeben. Die Quelle tür Hydroxylionen sollte in der Beizlösung in einer Konzentration von mindestens 0,29 mol/l und vorzugsweise zwischen 0,29 mol/l und 3,23 mol/l vorliegen. Eine Säure muß ebenfalls in der Lösung mit einer Minimalkonzentration von 0,026 mol/l und vorzugsweise zwischen 0,026 mol/l und 0,76 mol/l. vorliegen. Jede Säure, die das Grundmetall nicht korrodiert, kann verwendet werden, vorzugsweise eine Säure mit einer organischen Carboxyl- oder Carboxylhydroxylgruppe, wie beispielsweise Milchsäure, Oxalsäure, Weinsäure, Ameisensäure, Propionsäure oder Zitronensäure. Alternativ kann eine verdünnte anorganische Säure wie beispielsweise Essigsäure, Salpetersäure, Salzsäure und Schwefelsäure ebenso verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie das Grundmetall chemisch nicht angreift und in einer hinreichend niedrigen Konzentration vorliegt, um den pH-Wert der Lösung über 8 zu halten.
Der pH-Wert der Beizlösung ist für die vorliegende Erfindung von kritischer Bedeutung und muß oberhalb von 8 liegen, um wirksam zu sein. Der bevorzugte pH-Wert liegt zwischen 9 und 14, wobei ein pH-Wert zwischen 10 und 12 optimal ist. Der pH-Wert der Lösung kann mittels des Einstellens der Konzentration der Alkaliverbindung, des Peroxids und der organischen Säure relativ zueinander angepaßt werden, vorausgesetzt daß die Konzentration jeder Komponente in dem bevorzugten Bereich gehalten wird. Zusätzlich können weitere Alkaliionen wie beispielsweise Natrium- oder Kaliumionen mittels der Zugabe von NAOH und/oder KOH zu der Beizlösung hinzugegeben werden, um die gewünschte Molkonzentration zu erreichen und/oder den pH-Wert der Lösung einzustellen.
Die Wirksamkeit der Beizlösung der vorliegenden Erfindung wird durch die Effizienz festgelegt, mit welcher die Beschichtung aus einer Titanverbindung von dem Substrat entfernt wird, ohne daß das Grundmetall dadurch nachteilig beeinflußt wird. Für die Akzeptanz der Beizlösung in der kommerziellen Praxis ist eine minimale Beizeffizienz von 1 x 10&supmin;²g/cm²/l und vorzugsweise über 2 x 10&supmin;²g/cm²/l nötig. Die Beizeffizienz wird basierend auf den gesamten Gewichtsverlust der Beschichtung pro Beschichtungsflächeneinheit für ein vorgegebenes Volumen einer Beizlösung über die Zeitdauer bestimmt, bis die Lösung als inaktiv angesehen wird.
Unter Verwendung zahlreicher wässriger Zusammensetzungen, die alle verschiedene Verhältnisse an Wasserstoffperoxid, einer Säure und einer Alkaliquelle für Hydroxylionen enthielten, wurden Experimente durchgeführt. Die folgenden Tabellen I, II, III und IV identifizieren die verschiedenen Lösungszusammensetzungen, die alle keine schädliche Wirkung auf das Grundmetall hatten. Alle in den Tabellen I, II, III und IV gezeigten Tests wurden dadurch ausgeführt, daß ein mit TiN beschichtetes Inconel 718-Probestück (1,5 x 25 x 50 mm) (Inconel 718 ist eine eingetragene Marke der International Nickel Corporation) in die Testbeizlösung bei Temperaturen zwischen 60 und 85ºC eingetaucht wurde. TABELLE I Effekt des Gehalts an Ameisensäure (H&sub3;C&sub6;H&sub5;O&sub7;) auf die Beizeffizienz Lösung Zusammensetzung in mol/l Beizeffizienz Rest
Tabelle I sollte in Verbindung mit Fig. 1 betrachtet werden, welche auf den Daten von Tabelle I basiert und die Auswirkung von Zitronensäure auf die Beizeffizienz der Lösung zeigt. Zitronensäure stellt die bevorzugte Säurekomponente dar, obwohl jede der anderen Säuren, wie oben beschrieben, die Zitronensäure bei äquivalenter Konzentration oder äquivalentem pH- Wert ersetzen kann, um im wesentlichen äquivalente Ergebnisse zu erzielen. Die Beizeffizienz steigt monoton mit ansteigender Konzentration der Zitronensäure an, vorausgesetzt, daß der pH-Wert über 8,5 liegt. Die Konzentration des Wasserstoffperoxids und der Alkalikomponente wurden konstant gehalten. Aus dem Experiment wurde bestimmt, daß das Vorliegen einer Minimalkonzentration an Säure notwendig war, um die Lösung zu stabilisieren und es zu ermöglichen, daß die Beizeffizienz den Minimalwert überstieg. Die Konzentration der Zitronensäure sollte mindestens über etwa 0,026 mol/l und vorzugsweise über 0,052 mol/l liegen. Die Maximalkonzentration der Zitronensäure beträgt etwa 0,76 mol/l. Beim Übersteigen der Maximalkonzentration fällt der pH-Wert der Lösung unter 8,5, was die Beizeffizienz auf einen Wert unterhalb des minimalen Effizienzwerts verringert. TABELLE II Effekt des NH&sub4;OH-Gehalts auf die Beizeffizienz Lösung Zusammensetzung in mol/l Beizeffizienz Rest
Tabelle II sollte in Verbindung mit Fig. 2 betrachtet werden, welche auf den Daten von Tabelle II basiert und die Auswirkung der Variation der Konzentration von Ammoniumhydroxid (NH&sub4;OH) in der Beizlösung zeigt. Ammoniumhydroxid stellt die bevorzugte AIkaliquelle dar. Der Konzentrationspegel an Zitronensäure und Peroxid wurden konstant gehalten, während die Konzentration an NH&sub4;OH eingestellt wurde. Aus Tabelle II und Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Beizlösung nicht effektiv fünktioniert, bis die Konzentration an NH&sub4;OH auf einen Minimalwert von etwa 0,29 mol/l bei einem pH-Wert von 8 oder mehr angehoben wird. Letzteres wurde durch die in Tabelle IV gezeigten Daten bestätigt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. TABELLE III Effekt des N&sub2;O&sub2;-Gehalts auf die Beizeffizienz Lösung Zusammensetzung in mol/l Beizeffizienz Rest
Tabelle III sollte in Verbindung mit Fig. 3 betrachtet werden, woraus ersichtlich ist, daß die Beizeffizienz direkt mit ansteigenden Wasserstoffperoxidkonzentrationen bis zu etwa 2,94 mol/l ansteigt, wobei sich bei dieser Konzentration die Beizeffizienz der Lösung abflacht. Obwohl die Wasserstoffperoxidkonzentration weiter erhöht werden kann, sollte folglich der Maximalwert etwa 4,71 mol/l betragen, da aus praktischen Überlegungen oberhalb dieses Werts ein negativer Anreiz besteht, die Wasserstoffperoxidkonzentration weiter zu erhöhen.
Die Minimalkonzentration von Wasserstoffperoxid beträgt etwa 0,29 mol/l und vorzugsweise über 0,59 mol/l.
Typischerweise hat die Temperatur der Lösung einen Einfluß auf die Beizrate und Beizeffizienz. Die Reaktivität der Lösung erhöht sich mit steigender Betriebstemperatur und die Lösungslebensdauer nimmt mit ansteigender Betriebstemperatur ab. Folglich wurden zwei Testlösungen unter Verwendung eines unterschiedlichen Peroxid- zu Alkali-Molverhältnisses bei einer konstanten Säurekonzentration hergestellt, um die optimale Lösungstemperatur zu bestimmen. Die Beizrate wurde als Funktion der Betriebstemperatur bestimmt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Zusammensetzung der zwei Testlösungen war wie folgt:
Lösung 12. 1,32 mol/l H&sub2;O&sub2; + 1,46 mol/l NH&sub4;OH + 0,16 mol/l H&sub3;C&sub6; H&sub5;O&sub7;, Rest Wasser (mit "O" in Fig. 4 markiert).
Lösung 4. 1,32 mol/l H&sub2;O&sub2; + 1,09 mol/l NH&sub4;OH + 0,16 mol/l H&sub3;C&sub6; H&sub5;O&sub7;, Rest Wasser (mit "Δ" in Fig. 4 markiert).
Die Beizrate wird als gesamter Gewichtsverlust (in Gramm) der Beschichtung pro Flächeneinheit (in cm²) pro Volumeneinheit (in Liter) pro Zeiteinheit (in Minuten) dargestellt. Wie in Fig. 4 gezeigt, stellt sich die optimale Beizrate bei einer Lösungstemperatur über 50ºC und vorzugsweise zwischen 60 und 85ºC ein.
Obwohl die optimale Lösungstemperatur über 50ºC liegt, kann die Lösung bei Temperaturen innerhalb eines großen Bereichs zwischen etwa 250 und etwa 95ºC verwendet werden, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, die eine Auftragung der aktiven Lösungslebensdauer in Minuten sowie eine Auftragung der Beizeffizienz über die Temperatur darstellt. Eine bevorzugte Lösung von H&sub2;O + 1,32 mol/l H&sub2;O&sub2; + 1,09 mol/l NH&sub4;OH + 0,16 mol/l Zitronensäure wurde verwendet, um die Auftragung zu entwickeln. Es stellte sich heraus, daß die aktive Lösungslebensdauer exponentiell mit ansteigender Temperatur von etwa 1000 Minuten bei 25ºC auf etwa 24 Minuten bei etwa 95ºC abnahm. Die Beizeffizienz nimmt ebenfalls mit ansteigender Temperatur schnell ab. Bei höheren Betriebstemperaturen von über etwa 85ºC ist die aktive Lösungslebensdauer für jede praktische kommerzielle Verwendung zu kurz. Fig. 5 sollte in Verbindung mit Fig. 4 bewertet werden, welche belegt, daß die Beizrate oberhalb 50ºC am höchsten ist. Folglich stellt sich sowohl aus Fig. 4 als auch aus Fig. 5 ein breiter Temperaturbereich zwischen 25ºC und 85ºC für die Temperatur der Lösung als praktisch heraus, obwohl die höchste Beizrate oberhalb zwischen 50ºC und 85ºC auftritt, wobei der Bereich zwischen 60ºC und 80ºC den bevorzugten Bereich für optimales Beizen mit einer vernünftigen aktiven Lösungslebensdauer darstellt.
Die folgende Tabelle IV stellt eine Umwandlung der unter Verwendung verschiedener Alkali- Ammoniumverbindungen und NAOH bei verschiedenen pH-Werten erhaltenen Daten zum Vergleich mit den Ergebnissen von Tabelle II bezüglich des Effekts der Beizeffizienz für die verschiedenen Testlösungen dar. TABELLE IV Effect der Zusammensetzung und des pH-Werts auf die Beizeffizienz Zusammensetzung in mol/l Lösung Beizeffizienz Rest Ammoniumbicarbonat Ammoniumsulfat Ammoniumtartrat
Aus der obigen Tabelle IV ist ersichtlich, daß ein pH-Wert über 8 erforderlich ist, damit die Lösung eine wirksame Beizeffizienz zeigt und daß andere Ammoniumverbindungen als NH&sub4;OH keine wirksamen Beizeffizienzen bewirken, solange sie nicht mit NH&sub4;OH oder einer anderen Quelle für Hydroxylionen, wie beispielsweise NaOH, kombiniert werden.
Es ist jedoch aus den gesamten Testdaten klar, daß NH&sub4;OH die bevorzugte Alkaliquelle darstellt. Die effektive Konzentration der drei kritischen Komponenten, d.h. einer Wasserstoffperoxidquelle, einer Alkaliquelle für Hydroxylionen und einer Säure liegt zwischen 0,29 mol/l und 4,71 mol/l, zwischen 0,29 mol/l und 3,23 mol/l bzw. zwischen 0,026 mol/l und 0,76 mol/l. Für die bevorzugten Komponenten H&sub2;O&sub2;, NH&sub4;OH und Zitronensäure betragen die bevorzugten Konzentrationen zwischen 0,59 mol/l und 4,71 mol/l, zwischen 0,37 mol/l und 3,23 mol/l bzw. zwischen 0,05 mol/l und 0,66 mol/l.
Obwohl die Grundmetalle bei den Probestücken alle aus Inconel 718 bestanden, wurden andere Probestücke einschließlich TiN-beschichteter rostfreier Stähle wie z.B. AISI44OC und AISI 17-4 PH und Legierungsstähle wie beispielsweise M50, M50NIL und Pyrowear 53 unter Verwendung der bevorzugten Beizlösung getestet. Alle zeigten ähnliches Verhalten wie die mit TiN beschichteten Inconel 718-Probestücke, wobei kein schädlicher Effekt auf das Grundmetall auftrat.
Die Wasserstoffperoxidkomponente in der Beizlösung der vorliegenden Erfindung kann in-situ aus jeder Peroxidquelle erzeugt werden, welche in Wasser dissoziiert, um Wasserstoffperoxid zu bilden, wie beispielsweise Perborat, beispielsweise Natriumperborattetrahydrat (NABO&sub3; 4H&sub2;O) oder um andere bekannte Peroxidverbindungen zu bilden, die in Gegenwart von Wasser bei Atmosphärendruck und innerhalb der Betriebstemperaturen der vorliegenden Erfindung leicht in Wasserstoffperoxid dissoziieren. Ammoniumperoxydisulfat ((NH&sub4;)&sub2;S&sub2;O&sub8;) stellt keine geeignete Wasserstoffperoxidquelle für die vorliegende Erfindung dar, wie aus der folgenden Tabelle IV ersichtlich ist, trotz der Tatsache, daß Ammoniumperoxydisulfat verwendet wird, um kommerziell Wasserstoffperoxid mittels Hydrolyse bei verringertem Druck und erhöhter Temperatur herzustellen.
Gemäß der folgenden Tabelle V wurden TiN-beschichtete Inconel 718-Probestücke (1,5 x 25 x 50 mm) in getrennte, Peroxid enthaltende Lösungen mit einem spezifizierten pH-Wert von über 8 und bei Temperaturen zwischen 60Cº und 65ºC eingetaucht, um die Beizeffizienz der Lösungen mit den verschiedenen Peroxidquellen zu bestimmen. TABELLE V Lösung Beizeffizienz Rest
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, wurde bei den Lösungen 34 und 35, die Ammoniumperoxydisulfat enthielten, kein Beizvorgang und kein Gewichtsverlust an den Probestücken beobachtet. Die Lösungen 32 und 33 mit Natriumperborattetrahydrat konnten die TiN-Beschichtung von einem Inconel 718-Substrat beizen, jedoch bei einer verringerten Beizeffizienz. Dies steht in scharfem Gegensatz zu dem Effekt einer anderweitig identischen Beizlösungszusammensetzung mit Wasserstoffperoxid.
Die Tabellen V und VI zeigen die Ergebnisse der Korrosion auf dem Grundmetall, wenn die Säurekomponente in der Beizlösung das Cl&supmin;-Ion enthält. Bei den Lösungen No. 34 und 36 wurden NH&sub4;Cl und CH&sub3;OH anstelle einer organischen Säure verwendet, und in den Lösungen No. 37 bis 40 wurde HCl verwendet. Sowohl TiN-beschichtete Probestücke aus Inconel 718 als auch aus rostfreiem Stahl 410 (1,5 x 25 x 50 mm Größe) wurden in die Lösung No. 36 eingetaucht, und nur der rostfreie Stahl 410 zeigte einen Korrosionsangriff aufgrund des Vorliegens des Cl&supmin;-Ions aus der NH&sub4;Cl-Lösung. Bei den Tests der folgenden Tabelle VI wurde HCl als Säurekomponente verwendet, um TiN bei verschiedenen Konzentrationswerten von verschiedenen Substratmaterialien zu beizen. Daraus ergibt sich, daß die Chloridkonzentrationswerte, welche einen Lochfraß bewirken, mit der Zusammensetzung des Substratmaterials variieren. Wenn eine das Chloridion enthaltende Säure in der Beizlösung verwendet wird, sollte die Konzentration der Säure in Abhängigkeit von dem verwendeten Substratmaterial bestimmt werden. TABELLE VI Zusammensetzung (mol/l) Lösung Substratmaterial Kommentar Rest M50-Stahl Rostfreier Stahl Inconel Inconel Rostfraß Kein Rost

Claims

1. Metallbeiz-Zusammensetzung zum Abbeizen eines Überzugs aus einer Titanverbindung von einem Grundmetall aus einer Superlegierung, rostfreiem Stahl oder legiertem Stahl, die eine wässrige Lösung einer Alkaliquelle für Hydroxylionen; Wasserstoffperoxid oder eine Verbindung, die zu Wasserstoffperoxid in Wasser bei Atmosphärendruck dissoziiert; und eine Säure autweist, wobei jede der Komponenten in einer Mindestkonzentration von 0,29 mol/l, bzw. 0,29 mol/l bzw. 0,026 mol/l und in einem solchen Verhältnis vorliegt, daß der pH-Wert der Lösung über 8 liegt.

2. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Titanverbindung aus der aus TiN und TiB&sub2; bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

3. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 2, bei der die Säure eine organische Säure ist, die aus Carbonsäure und Hydroxycarbonsäure ausgewählt ist.

4. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 3, bei der die Konzentration der Peroxidquelle, der Quelle für Hydroxylionen und der Säure 0,29 mol/l bis 4,71 mol/l bzw. 0,29 mol/l bis 3,23 mol/l bzw. 0,026 mol/l bis 0,76 mol/l beträgt.

5. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der die Alkaliquelle Ammoniumhydroxid enthält.

6. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 5, bei der die Quelle für Wasserstoffperoxid aus der aus Wasserstoffperoxid und einem Peroxoborat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

7. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der die organische Säure Zitronensäure ist.

8. Metallbeiz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, bei der der Konzentrationsbereich von Wasserstoffperoxid, Ammoniumhydroxid und Zitronensäure 0,59 mol/l bis 4,71 mol/l bzw. 0,37 mol/l bis 3,23 mol/l bzw. 0,05 mol/l bis 0,66 mol/l beträgt.

9. Verfahren zum Abbeizen eines Überzuges aus einer Titanverbindung von einem Grundmetall aus einer Superlegierung, rostfreiem Stahl oder legiertem Stahl ohne chemisches Angreifen des Grundmetalls, bei dem:

das Grundmetall und der Überzug in eine Beizzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingetaucht werden, die Lösungstemperatur zwischen 25 ºC und 85 ºC gehalten wird und der pH-Wert der wässrigen Lösung bei einem pH-Wert von über mindestens 8 gehalten wird.