KR910001365B1 - 금속 표면 정련을 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

금속 표면 정련을 위한 조성물 및 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

금속 표면 정련을 위한 조성물 및 방법
금속 표면을 정련시키는 방법은 미초오드(Michaud)등의 미합중국 특허 제 4,491,500호에 기술 및 청구되어 있으며, 이 방법은 표면상에서 비교적 연질인 산화-피복물의 전개, 물리적 제거 및 연속적 재생을 포함한다. 진동 대량 후처리 장치 (vibratory mass finishing apparatus)에서 수행하는 것이 바람직하나, 이장치로만 한정되지 않는 기계적 작용을 통해 고지를 제거하여, 최종적으로는 매우 평평하고 균일한 표면을 비교적 단시간에 제조한다. 상기 특허에 기술된 방법이 매우 효과적이고 만족스러우나, 보다 높은 생산율의 실현이 당해 기술분야에서 중요한 개선점이라는 사실은 자명한 일이다.
미초오드 등의 특허에 명시된 활성성분중 조성물로 예시되는 것으로는 인산염 또는 인산, 또는 옥살산,옥살산 나트륨 등과 이의 혼합물이 있다. 황산염 또는 크롬산염 화합물의 혼입은 금속 인산염 활성화제 또는 가속화제, 및 유기 및 무기 산화제용인 것으로 기술되어 있으며, 사용할 경우, 후자물질은 총 액체물질에 대해 0.5중량%의 최소량으로만 함유한다. 특정의 양태로서, 상기 특허문헌의 발명자들은 물 1갈론당15%의 트리폴리인산 나트륨과 85%의 옥살산의 혼합물 8온스로 이루어진, 액체물질의 총 중량을 기준으로하여, 소량의 인산 안정화제를 포함하는 35% 과산화수소 수용액(즉, 0.103g mol/l)1.0%를 가한 용액에 대해 기술하고 있다.
상기 조성물에서, 산화제 (예 : 과산화수소)의 혼입은 활성도를 상당히 증가시키는 것으로 공지되어 있다. 그러나, 상기 결과는 중대한 유해적 부작용을 수반한다. 특히, 선행기술분야에서 사용되는 과산화물은 금속의 상당한 용해를 야기시키며, 크기 조절 및 정확도에서 상당한 문제점을 유발시킨다.
예를 들어, 옥살산/과산화수소 용액은 전기도금 전단계의 공작물의 표면 정련을 위해 광범위하게 이용되어 왔다. 용액은 비접촉 표면으로부터 금속을 용해시키기 쉽기 때문에, 용해를 보상하여 최종의 특정 크기 제품을 생산하도록 하기 위해 상기 표면에 여분의 금속 두께를 갖는 공작물을 형성시킬 필요가 있다. 이러한 방법은 조절하기가 매우 어렵고, 다소 바람직하지 못하다[여기서, 사용된 "비 접촉표면" 또는 "비 접촉영역"의 용어는 표면 정련 조작 동안, 렌츠의 개방부(open) 또는 박스 단부(box-end)내에 존재하는 것과 같은 다른 공작물 또는 사용되는 특정의 기계적 후처리 매질에 의해 실질적인 접촉에 노출되지 않은 공작물의 표면을 의미하는 것이다].
또한, 여기서 사용된 과산화물의 농축물은 금속 표면의 피팅(pitting)을 발생시켜 후처리된 제품에 균열을 발생시키는 경향이 있다. 이는 표면의 재정련을 필요로 하게 하고, 내부 표면질 제품의 수취(acceptance)를 불가피하게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 화학적/기계적 후처리 기술을 이용한 금속 표면의 정련을 위해 매우 효과적인 용액 및 이 용액을 제조하기 위한 신규 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 표면의 피팅 또는 비-접촉 표면상의 실질적인 크기 감소를 피하면서, 증가된 속도로 표면을 정련시키는 용액 및 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 제조된 전환 피복물을 연속 및 고속으로 재형화시키는 화학적 활성도, 및 증가된 두께의 상기한 특성 및 잇점을 갖는 용액 및 조성물을 제공하는데 있으며, 상기한 2가지 특성을 고에너지 수준에서 대량 후처리 장치의 이용을 가능하게 하여 생산율을 최대화시킨다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 용액을 이용하여 금속 표면을 정련시키는 방법을 제공하는데 있으며, 이러한 방법은 높은 생산율로 목적하는 표면 및 크기 특성을 제공하며, 대기 조건하에서 수행하도록 적용한다.
상술한 본 발명과 관련된 특정의 목적은 물, 수용성 옥살산염 화합물, 수용성 질산염 화합물 및 수용성 과산화 화합물을 포함하는 수용액을 제공함으로써 쉽게 수득되는 것으로 본 발명에 의해 밝혀졌다. 용액은 약 0.125 내지 0.65g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 옥살산염 화합물, 약 0.004g.mol/ℓ의 질산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 질산염 화합물, 및 0.001 내지 0.05g.mol/ℓ의 과산화(-o-o-)그룹을 제공하기에 충분한 양의 과산화 화합물을 함유한다.
통상적으로, 질산염 화합물은 약 0.2g.mol/ℓ 이하의 질산염 라디칼을 제공할 것이므로, 바람직한 용액은 약 0.25 내지 0.45g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼, 약 0.05 내지 0.11g.mol/ℓ의 질산염 라디칼, 및 약0.01 내지 0.03g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 함유할 것이다. 대부분의 경우에 있어서, 가장 바람직한 결과는 약 0.4g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼, 약 0.1g.mol/ℓ의 질산염 라디칼, 및 0.02g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 함유하는 용액으로 달성될 수 있다. 통상적으로, 옥살산염 화합물은 옥살산이고, 질산염 화합물은 질산나트륨이며, 과산화 화합물은 과산화수소이며, 용액은 pH가 약 1.5 내지 3이고, 유효량의 습윤제와 같은 성분을 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 또다른 목적은 물을 가했을 경우, 상술한 바와 같은 용액을 제공하는 조정물을 제공함으로써 달성된다. 과붕산 나트륨, 과탄산 나트륨, 과황산 나트륨, 과황산 암모늄, 과붕산 칼륨 및 과황산 칼륨을 옥살산 및 질산나트륨과 함께 사용하여 한가지 예로서 건식 단일-패키지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 또다른 목적은 금속 표면을 갖는 목적물 다량을 포함하는 대량의 요소를 대량 후처리 장치의 용기내로 도입시키는 방법의 제공에 의해 달성된다. 요소들을 상술한 조성물의 용액으로 습윤시키고, 습윤상태로 표면을 유지시키면서 대량의 요소를 급속히 진탕시킨다. 진탕은 요소들사이에 상대적 운동 및 접촉을 유발시키고, 바람직하게는 용액을 연속적으로 산화시키며, 목적하는 정련을 달성하도록 충분한 시간동안 계속한다. 통상적으로 목적물의 표면은 도입시에 산술평균(AA) 조도(roughness value)가 약 30이상이며, 약 4시간 미만의 진탕시간 후엔 약 6AA 이하의 최종 조도를 나타낼 것이다.
통상적으로, 대량의 요소는 기계적 후처리 매질을 포함하고 용액은 대량 후처리 장치 용기의 용적에 대해 약 15 내지 25%에 상당하는 양으로 사용될 것이다.
본 발명의 효과는 하기의 특정 실시예에 나타내었다.
[실시예 1]
하기 표 1에 나타낸 조성물을 포함하는 용액을 제조한다. 고체 성분은 이의 혼합 중량%로 표시하며, 물1ℓ당 45g의 혼합물 농도로서 사용한다. 사용할 경우(표에는 "X"로 표시함), 과산화수소는 용액 1ℓ당 0.035g.mol의 화합물 농도로 사용하며, 35% 표준 과산화수소제 0.3%(용액의 용적 기준)의 첨가에 의해 도입된다 .
[표 1]
Figure kpo00001
사용된 공작물은 50B44 강철로부터 단조된 렌치에 의해 절삭된 박스 단부이고, 열처리하여 50 내지 53의 로그웰"시"(Rockwell"C") 경도를 갖도록 한 후 염욕에 넣어 로그웰"시"경도가 41 내지 43이 되도록 연화시킨다. 10개의 상기 공작물 분획을 충분한 양의 소화된 자기 매체(1 3/8 in × 1/2 in 삼각형 형태 및 325그릿(grit) 산화알루미늄 28% 함유)와 함께 진동 후처리 장치내에 부하시키면 실질적으로 이 장치의 140ℓ용기에 충진됨을 의미하며, 그후 4mm 진폭 설정하에 장치를 작동시킨다. 신선한 용액을 연속적으로 용기에 유입시키고, 약 23ℓ/hr의 속도로 배출시키면서, 가동하는 동안 온도를 주변온도 내지 35℃로 상승시킨다. 시간의 함수(경과된 시간)에 따른 중량 손실("Wt"-출발중량의 %로 표시) 및 표면 정련을 하기 표 2에 나타내었다. 표면 후처리를 "p-5"호멜 측정기 (p-5 Hommel Tester)로 측정한 최종의 산술평균 조도(AA)값으로 표시 하였다:
[표 2]
Figure kpo00002
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 단지 1시간 동안 작동시킨 후라도 옥살산염/질산염/과산화혼합물(6번및 7번)을 함유하는 용액은 질량손실(효율성을 의미하며 비접촉 표면으로부터 용해에 기인하지 않은 것이 바람직하다), 및 표면 평활도로 월등한 결과를 유발시킨다. 특히, 제2 및 제3시간동안 인산염-유리용액(6번)에 의해 월등한 개선이 얻어지며, 가동이 끝난 후에는 최적의 정련을 제공한다.
6번과 동일한 성분을 함유하나, 35% 시약의 용적에 대해 퍼옥사이드 0.5% 및 1.0%(1ℓ당 퍼옥사이드그룹이 각각 0.058 및 0.116g.mol)까지 증가시킨 용액은 보다 열악한 결과를 보여준다. 저농도에서는, 표면 피팅이 실질적으로 통상적인 허용한도 이상으로 일어난다. 고농도에서는, 공작물 부분의 비 접촉표면으로부터 금속이 지나치게 용해되어 실용적인 물질로서는 문제성이 있게된다. 예를 들어, 약 6㎠의 대상 표면적을 갖는 개방 단부 렌치의 경우, 측면(side)당 약 0.013mm의 크기 감소(즉, 개방부 크기의 증가)가 발생한다.
[실시예 2]
5×10cm의 크기 및 특정 명도의 표면을 갖는 경화강철(RB-50) 판넬의 진동 후처리를 위해, 표 1에 정의한 1번, 5번 및 6번의 용액을 사용하는 작동을 병행한다. 상기 4개의 판넬을 약 28ℓ의 수용성을 갖는 진동 용기내에 동시에 부하시키면, 용기는 실질적으로 약 20%의 325 그릿(grit)산화 알루미늄을 함유하는 각-절삭 원통 형태의 세라믹 매질로 충진된다. 약 35℃이하로 가열시킨 약 0.5ℓ의 용액을 사용하여, 3mm의 진폭 설정에서 장치를 작동시킨다. 각각의 경우에, 용액의 pH는 약 1.5 내지 1.6이다.
필름 형성이 최초로 관찰되고 표면상에 연속적으로 나타나는 시간을 측정한다. 1시간 후, 전개된 필름의 중량 및 판넬당 중량 손실(3번의 평균치)을 측정하고, 판넬의 표면 상태를 관찰한다. 이 결과를 하기 표 3에 나타냈으며, 여기서 시간은 분으로, 중량손실은 g으로, 필름 중량은 mg/m2으로 표시하였다. 모든 경우에 표면이 아주 약간 부식되었다:
[표 3]
Figure kpo00003
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 초기 필름형성, 중침전물의 전개 및 상당한 중량 손실은 모두 표면정련 작동에서 높은 효율성을 나타내는 것이다. 결국, 비-접촉 표면상의 낮은 부식 및 침투의 결과를 연상시키는 상기 데이타는 본 발명의 조성물 및 방법에 대해 놀라운 결과를 보여준다.
옥살산, 질산나트륨 및 과산화수소가 통상적으로 바람직한 성분이나, 실용적인 물질로서 동등하게 작용할수 있는 화합물의 대체물도 물론 사용할 수 있다. 사실상, 몇가지 예에서 치환물의 이용이 바람직할 수도 있다.
특히, 옥살산염 라디칼을 제공하는 수소화나트륨, 또는 상이한 수용성 화합물을 옥살산으로 대체할 수 있다. 질산 칼륨도 물론 질산 나트륨 대신에 사용할 수 있으며, 라디칼을 제공하는 다른 매체물에 대해서는 당해 기술자에 의해 쉽게 이해될 것이다. 경제적이고 실질적인 물질로서, 과산화 그룹은 통상적으로 과산화수소에 의해 제공된다. 그러나 단일-패키지 제품이 필요할 경우에는, 과산화물의 공급원은 수용성 과붕산염, 과탄산염 또는 과황산염 화합물(예 : 나트륨 유도체)일 것이다. 상기 고형 과산화물의 흡수성을 고려할때, 고결방지제 또는 데시캔트(dessicant)를 혼화시키는 방법이 유용하다.
대부분의 경우에, 특정의 바람직한 범위내의 농도 사용이 최적의 결과를 제공하나, 성분들의 양에 있어서, 1ℓ 당 0.125 내지 0.65g.mol의 옥살산염 라디칼을 사용하는 것이 통상적으로 금속상으로의 과도한 침투를 야기시키지 않고 양호한 공정 속도를 제공한다.
질산염 라디칼을 제공하는데 유용한 화합물의 양은 광범위하게 변할 수 있으며, 단지 최소의 특정 양(즉, 0.004g.mol/ℓ)의 라디칼이 존재하는 것만이 필요하다. 질산염 라디칼은 금속표면의 산화속도 및 생성된 전환 피복물의 중량에 기여하는 것으로 생각되어진다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 통상적인 경우에 0.05 내지 0.11g.mol/ℓ 범위의 양이 최적의 결과를 제공하나, 라디칼은 약 0.2g.mol/ℓ 이상의 높은 농도로 존재할 수도 있다. 0.001 내지 0.05g.mol/ℓ의 특정 농도로 과산화 그룹을 제공하는 충분한 양의 과산화 화합물의 혼화가 가장 중요하다. 최저 한도는 특정의 다른 성분들과 합성되어 적절한 효과를 줄 수 있는 양으로 단순히 나타낸다. 그러나, 최고한도는 본 발명에 따라 기대하지 않은 결과의 도달과 실질적 관계가 있는 것으로 생각되어진다. 상기 과산화물의 양은 처리되는 공작물 부위의 비 접촉면상에서 심각한 피팅 또는 과도한 침투를 유발시키지 않으면서 반응속도 및 전환 피복물 중량을 실질적으로 증가시킬 수 있다.
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 35% 과산화수소 1중량%(과산화물 그룹의 농도에 약 0.1g.mol/ℓ 이상을 제공)는 반응속도를 증가시키나, 이와 비례하여 금속의 과도 용해를 야기시키며, 공정의 조절을 어렵게 한다. 0.5%의 과산화물 시약의 사용에 의한 과산화물 그룹의 농도 감소는 공작물 부위의 비 접촉면으로 부터 금속의 용해를 상당히 완화시키며, 산화물 피복물의 생성율에서 약 10% 정도만의 감소를 유발시킨다. 그러나, 상업적 표준점을 벗어날 정도로 표면 피팅이 일어난다.
여기서, 실질적으로 과산화물 그룹의 특정농도 범위내에서의 작동은 과도한 용해 및 표면 피팅의 문제점을 제거할 수 있다. 비록 반응속도(즉, 속도는 약 0.06몰 과산화물 그룹의 용액을 사용하여 달성할때보다 약 10% 감소할 것이다. )는 조금 떨어질 것이나, 생성율은 과산화물만을 제거한 유사 조성물을 사용하였을때보다 실질적으로 증가한다. 특히, 특정량으로의 과산화물 및 질산염 화합물의 혼화는 옥살산만을 사용하여 달성할 수 있는 것과 비교해서 약 20 내지 40%의 표면 정련율을 증가시킨다.
당해분야의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 어떤 형태의 대량 후처리 장치라도 본 발명의 실행에 이용할 수 있다. 가장 통상적으로는 진동장치를 사용할 수 있으나, 개구형 텀블링 전마 장치 (open tumbling barrel equipment), 출구 폐쇄형 텀플링 전마 장치, 및 원심 후처리 장치들도 필요에 따라 사용할 수 있다. 장치는 정상적인 방법으로 가동되며, 금속 공작물 및 목적하는 결과에 따라 연마제 또는 다른 물리적 매질을 첨가할 수도 있고 안할 수도 있다. 여기서 사용된 "대량의 요소(mass of element)"라는 용어는 처리되는 금속 표면 목적물, 및 사용되는 특정의 물리적 대량 후처리 매질을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.
공지되어 있는 바와 같이, 통상적인 매질은 석영, 화강암, 천연 및 합성 산화 알루미늄, 탄화 규소 및 산화철, 매트릭스내에 보유할 수 있는 매질[예, 자기 (porcelain), 가소제 등]이다. 본 발명의 정상적인 실행에 있어서, 금속 주조 또는 단조는 거친 후처리 공정(예 : 150 그릿 후처리에 대한 연마 또는 벨팅에 의함)에 의해 우선적으로 수행되며, 그후 본 발명에 따라 처리하기 전에 제1철의 금속 부위를 디스케일링(descaling)하고 헹군다.
따라서, 본 발명은 화학적/기계적 후처리 기술을 이용하여 금속 표면의 정련을 위해 매우 효과적인 신규한 용액, 및 이 용액을 제조하기 위한 신규한 조성물을 제공하는데 있다고 할수 있다. 이 용액 및 조성물은 표면의 피팅 및 비-접촉면상에 실질적인 크기 감소를 피하면서 증가된 생성율로 표면 정련을 달성한다. 본 발명에 의해 제조된 피복물은 연속적이며 고속으로 재형성되며 증가된 두께를 가지므로, 고에너지 수준에서 대량 후처리 장치의 이용을 가능하게 하여 생산율을 최대화시킨다. 또한, 본 발명은 상기 용액을 이용하여 금속 표면의 정련을 위한 신규한 방법을 제공함으로써, 높은 생성율 및 대기조건하에서 바람직하게 개선된 표면 및 크기 조절을 달성한다.

Claims (17)

  1. 물 ; 0.125 내지 0.65g.mol/ℓ의 옥살산염 (oxalate) 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 수용성 옥살산염 화합물 ; 0.004g.mol/ℓ 이상의 질산염 (nitrate) 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 수용성 질산염 화합물 ; 및 0.001 내지 0.05g.mol/ℓ의 과산화(peroxy) 그룹을 제공하기에 충분한 양의 수용성 과산화 화합물을 함유함을 특징으로 하여, 금속 표면을 정련시키기 위해 사용하는 수용액.
  2. 제1항에 있어서, 질산염 화합물이 0.2g.mol/ℓ 이하의 질산염 라디칼을 제공하는 용액.
  3. 제1항에 있어서, 옥살산염 화합물이 0.25 내지 0.45g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼을 제공하고, 질산염 화합물이 0.05 내지 0.11g.mol/ℓ의 질산염 라디칼을 제공하며, 과산화 화합물이 0.01 내지 0.03g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 제공하는 용액.
  4. 제1항에 있어서, 0.4g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼, 0.1g.mol/ℓ의 질산염 라디칼 및 0.02g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 함유하는 용액.
  5. 제 1항에 있어서, 유효량의 습윤제를 추가로 포함하는 용액.
  6. 제 1항에 있어서, 옥살산염 화합물이 옥살산이고, 질산염 화합물이 질산염 나트륨이며, 과산화 화합물이 과산화수소이고, pH가 1.5 내지 3.0인 용액.
  7. 1ℓ의 물로 희석시, 0.125 내지 0.65g.mol의 옥살산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 수용성 옥살산염 화합물 ; 0.004g,mol 이상의 질산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 수용성 질산염 화합물 ; 및0.001 내지 0.05g.mol의 과산화 그룹을 제공하기에 충분한 양의 수용성 과산화 화합물을 함유함을 특징으로 하는, 금속 표면을 정련시키는데 사용하기 위한 수용액을 제공하기 위해 물에 첨가시키기 위한 조성물.
  8. 제 7항에 있어서, 수용성 옥살산염 화합물, 수용성 질산염 화합물 및 수용성 과산화 화합물은 대기조건하에서 고체이며, 무수 분말의 형태로 존재하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 옥살산염 화합물이 옥살산이고, 질산염 화합물이 질산나트륨이며, 과산화 화합물이 과붕산 나트륨, 과탄산 나트륨, 과황산 나트륨, 과황산 암모늄, 과붕산 칼륨 및 과황산 칼륨 중에서 선택된 조성물 .
  10. (a) 물 ; 0.125 내지 0.65g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 옥살산염 화합물 ; 0.004g.mol/ℓ 이상의 질산염 라디칼을 제공하기에 충분한 양의 질산염 ; 0.001 내지 0.05g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 제공하기에 충분한 양의 과산화 화합물을 함유하는 수용액을 제조하고, (b) 금속 표면을 갖는 다량의 목적물을 포함하는 대량의 요소들을 대량-후처리 장치의 용기내에 도입시키고, (c) (b)의 대량의 요소들을 (a)의 용액으로 처리하고 (d) (b)의 금속 표면을 (a)의 용액을 사용하여 습윤 상태로 유지시키는동안, (b)의 대량의 요소들을 강하게 진탕시킴으로써, 요소들간에 상대적 운동 및 접촉을 발생시키고. (e) (b)의 금속 표면의 조도를 상당히 감소시키기에 충분한 시간동안 (d)의 진탕 단계를 계속 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하여, 목적물의 금속 표면을 정련시키는 방법.
  11. 제10항에 있어서, (a)의 용액이 0.25 내지 0.45g.mol/ℓ의 옥살산염 라디칼을 함유하고, 질산염 화합물이 0.05 내지 0.11g.mol/ℓ의 질산염 라디칼을 제공하며, 과산화 화합물이 0.01 내지 0.03g.mol/ℓ의 과산화 그룹을 제공하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, (b)의 대량의 요소가 다량의 대량-후처리 매질을 포함하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 금속 표면은 도입시에는 30을 초과하는 산술 평균 조도를 가지나, (e)의 진탕단계를 수행하는 동안 조도를 상당히 감소시킴으로써, 6의 산술 평균 조도를 제공하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 진탕 단계의 수행시간이 4시간 이하인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 진탕 단계가 (a)의 용액을 연속적으로 산화시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서, (a)의 용액을 대량 후처리 장치의 용기 용적의 15 내지 25%에 상당하는 양으로 제공하는 방법 .
  17. 제10항에 있어서, (b)의 목적물 표면의 금속을 철 및 이의 합금 중에서 선택하는 방법.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724042A (en) * 1986-11-24 1988-02-09 Sherman Peter G Dry granular composition for, and method of, polishing ferrous components
US4818333A (en) * 1987-08-03 1989-04-04 Rem Chemicals, Inc. Metal surface refinement using dense alumina-based media
DE3800834A1 (de) * 1988-01-14 1989-07-27 Henkel Kgaa Verfahren und mittel zum gleichzeitigen gleitschleifen, reinigen und passivieren metallischer werkstuecke
US4906327A (en) * 1989-05-04 1990-03-06 Rem Chemicals, Inc. Method and composition for refinement of metal surfaces
USRE34272E (en) * 1989-05-04 1993-06-08 Rem Chemicals, Inc. Method and composition for refinement of metal surfaces
US5158629A (en) * 1989-08-23 1992-10-27 Rem Chemicals, Inc. Reducing surface roughness of metallic objects and burnishing liquid used
US5158623A (en) * 1990-03-30 1992-10-27 Rem Chemicals, Inc. Method for surface refinement of titanium and nickel
US5051141A (en) * 1990-03-30 1991-09-24 Rem Chemicals, Inc. Composition and method for surface refinement of titanium nickel
US5503481A (en) * 1993-12-09 1996-04-02 The Timken Company Bearing surfaces with isotropic finish
US5800726A (en) * 1995-07-26 1998-09-01 International Business Machines Corporation Selective chemical etching in microelectronics fabrication
US5795373A (en) * 1997-06-09 1998-08-18 Roto-Finish Co., Inc. Finishing composition for, and method of mass finishing
WO2001053039A1 (en) * 2000-01-18 2001-07-26 Rodel Holdings, Inc. Dissolution of metal particles produced by polishing
US20020088773A1 (en) * 2001-01-10 2002-07-11 Holland Jerry Dwayne Nonabrasive media with accelerated chemistry
WO2002061810A1 (en) * 2001-01-16 2002-08-08 Cabot Microelectronics Corporation Ammonium oxalate-containing polishing system and method
BR0206813A (pt) * 2001-02-08 2004-02-03 Rem Technologies Processo de usinagem mecânica e quìmica de acabamento superficial
US20040187979A1 (en) * 2003-03-31 2004-09-30 Material Technologies, Inc. Cutting tool body having tungsten disulfide coating and method for accomplishing same
US7258833B2 (en) * 2003-09-09 2007-08-21 Varel International Ind., L.P. High-energy cascading of abrasive wear components
US20050202921A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-15 Ford Global Technologies, Llc Application of novel surface finishing technique for improving rear axle efficiency
US7229565B2 (en) * 2004-04-05 2007-06-12 Sikorsky Aircraft Corporation Chemically assisted surface finishing process
CN100455700C (zh) * 2004-08-13 2009-01-28 上海埃蒙迪材料科技有限公司 镍钛合金材料的化学加工方法
KR100947947B1 (ko) * 2005-04-06 2010-03-15 렘 테크놀로지스, 인코포레이티드 고밀도 카바이드 스틸 부품의 연마 방법
US8062094B2 (en) * 2005-06-29 2011-11-22 Deere & Company Process of durability improvement of gear tooth flank surface
US7820068B2 (en) * 2007-02-21 2010-10-26 Houghton Technical Corp. Chemical assisted lapping and polishing of metals
US20090173301A1 (en) * 2008-01-09 2009-07-09 Roller Bearing Company Of America, Inc Surface treated rocker arm shaft
US8251373B2 (en) * 2009-07-17 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Seal performance for hydrogen storage and supply systems
US8246477B2 (en) 2010-05-20 2012-08-21 Moyno, Inc. Gear joint with super finished surfaces
WO2019138846A1 (ja) 2018-01-11 2019-07-18 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物
US10792781B2 (en) 2018-04-13 2020-10-06 Bell Helicopter Textron Inc. Masking tool system and method
US10927959B2 (en) 2019-02-27 2021-02-23 Caterpillar Inc. Method and appliance for making isotropically finished seal ring of seal assembly for machine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3071456A (en) * 1956-02-08 1963-01-01 William D Cheesman Barrel finishing
GB1109743A (en) * 1966-01-26 1968-04-10 Pfizer & Co C Scale removal
US3479293A (en) * 1966-09-26 1969-11-18 Conversion Chem Corp Process and composition for etching ferrous metal surfaces
DE1952801B2 (de) * 1969-10-20 1972-05-10 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Verfahren zur reinigung von metalloberflaechen im zuge der aetztechnischen herstellung von formteilen
JPS5313172B2 (ko) * 1973-06-14 1978-05-08
US4491500A (en) * 1984-02-17 1985-01-01 Rem Chemicals, Inc. Method for refinement of metal surfaces
US4554049A (en) * 1984-06-07 1985-11-19 Enthone, Incorporated Selective nickel stripping compositions and method of stripping

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Publication number Publication date
KR880006384A (ko) 1988-07-22
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