NO812196L - Fremgangsmaate ved beising av jern og jernlegeringer med syre og middel for utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved syrebeising av metallisk materiale som har et jerninnhold av minst ca. 80 vekt%, samtidig som eksponerte metalloverflater beskyttes mot angrep av syre. Oppfinnelsen angår også et beisemiddel for utførelse av fremgangsmåten, inneholdende én eller begge av mineralsyrene saltsyre og svovelsyre og med en samlet syrekonsentrasjon av ca. 0,5-4 mol/l.

Jern- og stålverk og videreforedlende industrier an-vender seg av syrebeiseprosesser for overflatebehandling av gjenstander av jern, stål og andre jernlegeringer. Innen stålindustrien utføres beisingen hovedsakelig for å fjerne glødeskall og andre oxyd- og hydroxydlag som er blitt dannet på gjenstandenes metalloverflater under fremstillingen.

Disse lag blir hovedsakelig dannet når gjenstandene varmebe-handles, f.eks. når de glødes og derefter valses.

Innen den videreforedlende industri anvendes beiseprosesser for å fjerne rust og andre forurensninger fra materi-alets overflate. Rust dannes under transport, lagring og håndtering av metallgjenstandene og disse gjenstander omfatter ferdigvarer fra stålindustrien eller halvfabrikata fra andre metallbearbeidende industrier, f.eks. fra underleveran-dører. Forurensningene skriver seg fra de samme kilder og kan omfatte f.eks. sveise-, lodde- eller slagloddingsrester og håndmerking, selv om de også kan foreligge i form av oljebelegg eller lignende fra behandlingstrinn eller olje som med hensikt er blitt påført for å beskytte materialet mot korrosjon.

Innen stålindustrien er den syreoppløsning som anvendes for å beise ulegert stål eller lavlegert stål (carbonstål) som oftest en svovelsyreoppløsning eller en saltsyreoppløs-ning. Når rustfritt stål og andre vanskelig bearbeidbare materialkvaliteter beises, er den anvendte syreoppløsning som oftest en salpetersyreoppløsning eller en flussyreopp-løsning eller en blanding av disse to syrer.

Syren som anvendes for beising innen den videreforedlende industri, utgjøres hovedsakelig av svovelsyre selv om saltsyre, salpetersyre og flussyre også kan anvendes dersom dette betraktes som en fordel på grunn av de rådende

omstendigheter.

Selv om fosforsyre i prinsippet kan betraktes som ekvivalent med svovelsyre og saltsyre ved beising av stål, har den begrenset anvendelse på grunn av lengre beisetider og høyere omkostninger da det er nødvendig å installere en eller annen type av regenereringsutstyr dersom prosessen skal være økonomisk mulig.

Fosfatering - en kjemisk forbehandlingsprosess hvor oppløsninger fortrinnsvis anvendes hvis hovedkomponent er jernfosfat eller sinkfosfat - anvendes imidlertid ofte for å få en kortvarig korrosjonsbeskyttelse før en gjenstand, sluttbehandles, og for å få bedre vedheftende overflater for malinger og lakker som påføres på gjenstanden, for derved å forbedre de ferdigbehandlede overflaters antirustegen-skaper.

Når gjenstander av legert eller lavlegert stål som

er sterkt belagt med glødeskall beises, blir glødeskallet først delvis oppløst, mens den hovedsakelige del blir fjernet mekanisk, ved utvikling av hydrogengass i glødeskallets porer og hulrom. Efter at glødeskallet er blitt fjernet på denne måte, blir de eksponerte overflater av gjenstandens grunnmetall angrepet av syren, og dersom beiseprosessen ikke stanses nøyaktig på det riktige tidspunkt, vil et overskudd av materiale gå tapt uten at noen fordel oppnås.

De følgende verdier for syrekonsentrasjon og badtempera-tur er normale ved vanlige beiseprosesser

Tilsvarende betingelser når fosforsyre anvendes - som imidlertid sjelden anvendes i teknisk målestokk - er 0,5-

3 mol/l oppløsning og 20-90°C.

For å oppnå en fullstendig fjernelse av glødeskall i valseverk er en beisetid av ca. 1 minutt normalt nødvendig.

Ved beiseprosesser for fjernelse av rust blir rusten og andre forurensninger tiltagende oppløst på overflaten av stålet, og de nødvendige betingelser er noe forskjellige fra dem som er. nødvendige ved fjernelse av glødeskall. Normale konsentrasjoner og temperaturer er gjengitt i den følgende tabell.

Beisetiden for å fjerne rust er normalt fra 5 til 20 minutter.

Et fellestrekk ved alle beiseprosesser er imidlertid at straks grunnmetallet er blitt eksponert, blir. det angrepet av syren og oppløst, og dette fører til et unødvendig metalltap. For å unngå dette tilsettes normalt en organisk inhibitor som adsorberes på metallets eksponerte overflater for å blokkere metallet, hvorved overflatene beskyttes mot syreangrep.

Som nevnt -ovenfor blir fosforsyre sjelden anvendt

i beiseoppløsninger i teknisk målestokk av de ovennevnte grunner. Det er•imidlertid blitt foreslått å anvende fosforsyre hovedsakelig for spesielle beiseprosesser, for in-tensiverte beiseprosesser og for beising av spesielle metaller, hvor de ulemper som er forbundet med bruk av fosforsyre som beisemiddel, kan godtas på grunn av den spesielle anvendelse. I STii-ssisk patentskrift 152603 er således bruk av en syrebeiseoppløsning beskrevet som omfatter en blanding av fosforsyre og saltsyre for presisjonsbeising av jernmetaller og hvori fosforsyreinnholdet er 50 vekt% eller der-over av det samlede syreinnhold. Det er foreslått å utvinne fosforsyreinnholdet ved anvendelse av ionebytteharpikser som selvfølgelig er en meget kostbare metode.

I US patentskrift 1279331 (Gravell) er bruk av en blanding av fosforsyre og svovelsyre foreslått ved beising av jern og stål. I dette tilfelle er fosforsyreinnholdet over 50 mol% basert på vekten av det samlede syreinnhold. Det angitte formål med fosforsyretilsetningen er å unngå et påfølgende rustangrep. I fransk patentskrift 2208006 er også en beiseoppløsning foreslått som inneholder fosforsyre sammen med saltsyre og svovelsyre, hvor et innhold av 1-99 mol%, basert på vekt, fosforsyre, 5-99 mol%, basert på vekt, svovelsyre og 5-99 mol%, basert på vekt, saltsyre er foreslått som beisemiddel for rustfritt stål og spesielt som et middel for å passivere slikt stål. Også i japansk patentskrift nr. 53-138928 er fosforsyreholdige beisemidler for rustfritt stål beskrevet.

Tilblanding av mindré mengder fosforsyre til rene

eller blandede, konsentrerte mineralsyrer, som svovelsyre, saltsyre eller salpetersyre, er også blitt foreslått. Fosforsyren angis å ha en passiverende virkning på syren, og anvendelsen av denne er foreslått i forbindelse med syrer som holder seg i kontakt med metalloverflater i meget lang tid. Metoden kan betraktes som fosfateringsmetode in situ.. Ved en metode for beising av bløtt carbonstål er det i vest-tysk utlegningsskrift 1169251 foreslått å behandle stål med en oppløsning som inneholder svovelsyre og/eller fosforsyre og hydrogenperoxyd.. Fosforsyreinnholdet angis å være 80-95 vekt% av det samlede syreinnhold. Fosforsyretilsetninger som beisemidler er også foreslått i britisk patentskrift 854588, hvor beisemidlet som kan foreligge i form av en væske eller pasta, også omfatter svovelsyre, saltsyre, oxalsyre eller et oxalsyresalt, et kromsalt og et fukte-middel. Denne metode er betraktet som spesielt egnet for å rense metalloverflater som skal males. For slike anvendelser er slike variable som beisetid og oppløsning av metaller ikke av viktighet, og de er ikke blitt diskutert i publika-sjonen.

Ifølge vest-tysk utlegningsskrift 1185037 gir bruk av et fosforsyrebeisebad ingen vesentlig fosfateringsvirkning på overflatene av metallet som behandles, på grunn av det høye innhold av fri syre som er nødvendig for beiseprosessen. Det hevdes også at fosfateringsmetoder eller antirustmetoder hvor fosforsyre og/eller fosfatbad anvendes, ikke kan anvendes for beiseformål på grunn av det lave innhold av fri syre i badet. For å forbedre disse betingelser er i den nevnte publikasjon foreslått å tilsette én eller flere bor- fosforsyreforbindelser til badet. En tilsetning av 0-60 volum% fosforsyre til saltsyre for kjemisk å polere rustfritt stål er foreslått i britisk patentskrift 1140856. I US patentskrift 2337062 som angår kjemisk behandling av metaller og spesielt av rustfritt stål, er en beiseoppløs-ning foreslått som inneholder en blanding av svovelsyre, salpetersyre og flussyre, og det er nevnt at fosforsyre kan erstatte svovelsyren helt eller delvis med bare en "svakt forverrende virkning" på oppløsningens effektivitet. Ifølge en annen metode som er foreslått i US patentskrift 3438799, anvendes en beiseoppløsning som inneholder en mineralsyre-blanding med et fosforsyreinnhold som er tilnærmet tre ganger så stort som saltsyrein^lholdet beregnet i mol%.

Visse spesielle -blandinger av fosforsyre og saltsyre er foreslått i US patentskrift 2559445 (Lotz) for å unngå gropkorrosjon ved glødeskallfjernende. beising av stål. Imidlertid beskriverLotz bruk av et forholdsvis høyt innhold av fosforsyre for å oppnå optimale resultater, dvs.

20 volum% av en 85 vekt%-ig syre i blandingen.

Ifølge fransk patentskrift 1236268 kan en blanding av saltsyre, fosforsyre og natriumborat anvendes for hurtig å beise jernmetaller. Beisetiden er imidlertid forholdsvis lang og fosforsyretilsetningen forholdsvis høy. I sveitsisk patentskrift 134632 er det også blitt foreslått å anvende fosforsyre som beisemiddel ved forhøyet temperatur og trykk for å oppnå tilfredsstillende beisetider og -resultater. Bruk av fosforsyre som beisemiddel alene eller sammen med andre beisesyrer er således velkjent innen teknikkens stand. Det fremgår imidlertid at i alle tilfeller er syren blitt anvendt til tross for de problemer som den kan forårsake. Bruk av fosforsyre som beisemiddel kan således betraktes som kjent i ekstreme tilfeller som en ekstrem forholdsregel dersom ekstreme krav settes til utseendet av et arbeids-stykkes overflater efter at dette er blitt beiset og be-handlet, og dersom en gjenværende beskyttende overflate er nødvendig (fosfateringsvirkning).

Afanasev og Malaysheva (J. Appl. Chem. USSR Vol. 37 No. 4 (1964) s. 903-908 og Vol. 41 No. 3 (1968) s. 523- 527 og Chem. Abstracts Vol. 67 (1967) s. 7385-8 og Ved. 6 5

(1966) Abstr. No. 10218e) har undersøkt syreblandinger av to og tre komponenter inneholdende fosforsyre for frem-stilling av en sur beisepasta. Den valgfrie samlede syre-konsentras jon viste seg å være over 5 mol/l, dvs. langt mer enn den som vil være aktuell for sure beiseoppløsninger.

Når en beiseprosess utføres i praksis, er det av viktighet at den korrekte beisetid velges. Dersom tiden velges slik at den blir for kort, kan resultatet bli en ufullstendig renset overflate som kan gi et produkt med dårligere kvalitet og gjøre overflaten senere mer utsatt for korrosjon. Når på den annen side beisetiden velges slik at den blir for lang, blir den mengde syre og stål som for-brukes, større enn nødvendig. I det sistnevnte tilfelle vil dessuten ståloverflåtenes struktur bli grovere, den nyttige levealder av badet vil avta, og belastningen på omgivelsene på grunn av de fra badet avgitte damper vil øke.

Det vil således være en fordel dersom beiseprosessen kunne gjøres mindre ømfintlig overfor variasjoner i beisetiden. Ved å regulere prosessen vil det være mulig å anvende syren mer effektivt, å redusere energiforbruket, å fremstille et produkt med jevnere kvalitet og å redusere antallet avbrytelser forårsaket av forandringer av badet under produksjonen.

Når gjenstander beises i svovelsyre og også i.andre mineralsyrer, kan beiseprosessen deles i to trinn. I det første trinn blir en hovedsakelig del av glødeskallet som er tilstede på gjenstandenes overflater, hurtig oppløst. Resten av glødeskallet blir oppløst i det annet trinn, mens den dominerende del av prosessen utgjøres av et. angrep på de rensede metalloverflater som er blitt eksponert på grunn av at glødeskallet er blitt fjernet.

De to trinn av beiseprosessen kan holdes spesifikt adskilt dersom vektminskningen pr. tidsenhet bestemmes som en funksjon av beisetiden. Under det annet trinn er det også mulig å iaktta utviklingen av hydrogengass i en mengde som svarer til den oppløste mengde av rent metall.

Det er velkjent for fagmannen at beising utføres hurtigere dersom det allerede er tilstede en viss mengde jern(II)-ioner i badet når beiseprosessen starter. Til-stedeværelsen av Fe 2+-ioner øker således oppløsningshastig-heten både for glødeskallet og det rene metall.

Når en gjenstand beises i saltsyre, er det ikke mulig å arbeide ved så høye temperaturer som når svovelsyre anvendes, da hydrogenkloridgassens partialtrykk i luft over badoverflaten er høyt, og dette fører til at damper blir fjernet, noe som både er kostbart og plagsomt for omgivelsene rundt arbeidsstedet. Dessuten blir utstyr og apparatur i nærheten av badet utsatt for beskadigelse >på grunn av korrosjon.

I praksis utføres beiseprosesser med saltsyre ved lavere temperaturer enn med svovelsyre. Under sammenlign-bare betingelser blir glødeskall og rent metall hurtigere oppløst enn i svovelsyre. Beisehastigheten i et saltsyrebad er meget høy, spesielt dersom Fe 2 +-ioner allerede forekommer i badet når prosessen begynner.

En stor vanskelighet ved syrebeiseprosesser, spesielt når saltsyre anvendes, er å regulere prosessen på en slik måte at den materialmengde som går tapt på grunn av syreangrep på de eksponerte metalloverflater, holdes lav. En ytterligere vanskelighet er den som forårsakes av hydrogen-gassen som utvikles efterhvert som metallet oppløses. Denne dannelse av hydrogengass forårsaker blant annet at små væske-dråper fra badet vil sveve omkring i omgivelsene.

Som nevnt ovenfor er det blitt foreslått å redusere syreangrepet på de rene metalloverflater ved å anvende en organisk inhibitor. Det er imidlertid meget tvilsomt hvor-vidt slike inhibitorer er effektive på den måte som er blitt foreslått, og det er i praksis nesten umulig å regulere beiseprosessen på denne måte. I de langt fleste tilfeller velges derfor i praksis lengre beisetider og en.for kraftig beising, hvorved det er umulig å unngå metalltap med derav følgende vanskeligheter for gjenvinning og deponering.

På samme måte. som når det beises med saltsyre eller svovelsyre, kan beiseprosessen når fosforsyre anvendes, skilles i to tydelig forskjellige trinn. Oppløsningen av den hovedsakelige del av glødeskallet finner sted mer. lang somt enn i svovelsyre selv om prosessen utføres ved høye temperaturer.

Det nevnte annet trinn av prosessen går også langt langsommere i fosforsyre, og dette kan tilskrives dannelsen av jernfosfat på de eksponerte metalloverflater. Fosforsyre adskiller seg fordelaktig både fra svovelsyre og saltsyre på denne måte.

Det er et hovedformål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å overvinne de ovennevnte ulemper samtidig som de ovenfor antydede ønskemål i det vesentlige skal tilfredsstilles. Det har vist seg mulig å oppnå dette formål ved å anvende et beisebad som omfatter nye, spesielle kombinasjoner av beisesyrer.

Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte hvor oxydlaget, i form av glødeskall eller rust som helt eller delvis dekker gjenstandens overflater, blir hurtig oppløst.

Det er et ytterligere formål ved oppfinnelsen å redusere den grad med hvilken metall uønsket blir oppløst med lange beisetider. Dette kan oppnås ved å blokkere de rene metalloverflater•mot angrepet av hydrogenioner i syreopp-løsningen.

Det er et videre formål å lette ytterligere overflatebehandling av gjenstandene i forbindelse med beiseprosessen, slik at overflatere f.eks. kan forbehandles før det på disse påføres f.eks. et belegg av maling eller lakk eller et annet lagdanneride organisk materiale.

Det har nu overraskende vist seg at de ovennevnte formål kan oppnås på en effektiv og enkel måte, idet det således oppnås en kombinert hurtig oppløsning av glødeskallet og langsomt angrep på eksponerte metalloverflater, ved å anvende den foreliggende oppfinnelse som angår en fremgangsmåte og et forbedret beisemiddel for beising av gjenstander av jern og jernlegeringer av den ovennevnte type. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er således særpreget ved at materialet bringes i kontakt méd en vandig oppløsning som inneholder fosforsyre og én eller begge av mineralsyrene saltsyre og svovelsyre, idet fosforsyremengden i oppløs- ningen reguleres til minst 0,01 mol/l og høyst 1 mol/l, og den samlede syrekonsentrasjon reguleres til 0,5-4 mol/l. Midlet for utførelse av fremgangsmåten er særpreget ved at det som en inhibitor omfatter fosforsyre i en mengde av minst 0,01 mol/l og høyst 1 mol/l.

Den nedre grense for fosforsyreinnholdet i beise-oppløsningen er 0,01 mol/l. Dersom innholdet ikke opprett-holdes i oppløsningen, vil et vesentlig sterkere angrep på grunnmetallet finne sted, og dette er uønsket. Dersom fosforsyreinnholdet overskrider 1 mol/l, vil på den annen side oppløsningen av glødeskallet bli så langsom at beisetiden vil måtte forlenges i vesentlig grad. Dette vil minske beisekapasiteten og således også beiseøkonomien.

Det er også av vesentlig betydning ved fremgangsmåten at

den samlede syrekonsentrasjon reguleres slik at den ligger innen området 0,5-4 mol/l. En lavere samlet syrekonsentrasjon vil også gi uaksepterbart lange beisetider som fører til alvorlige ulemper av den ovennevnte type. På den annen side er syrekonsentrasjoner over 4 mol/l ikke spesielt interes-sante da beiseoperasjonen vil bli vanskelig å regulere på grunn av den kjensgjerning at for hurtige reaksjoner vil finne sted. Dessuten vil forbruket av syre blit uaksepterbart høyt med mindre en kostbar syreregenereringsmetode inn-føres .

Når således en gjenstand beises i en blanding av svovelsyre og fosforsyre, blir den hovedsakelige del av glødeskallet oppløst med tilnærmet samme hastighet som når beisingen finner sted utelukkende i svovelsyre, idet fos-forsyreprosenten er under 20 mol% av den samlede tilstedeværende syre. Når den tilsatte fosforsyremengde overskrider denne verdi, vil beisehastigheten, og således også oppløs-ningens beisevirkning, gradvis avta.

Tilsetningen av fosforsyre til svovelsyren hemmer svovelsyrens evne til å oppløse metall. Denne hemmende virkning øker suksessivt med økende mengder fosforsyre, opp til en mengde av ca. 20 mol% av den samlede syremengde som er tilstede, og ved denne konsentrasjon vil den nevnte hemming synes å være fullstendig. Denne hemming kan i praksis iakttas ut fra den kjensgjerning at den utviklede hydrogen-gassmengde avtar. Når fosforsyretilsetninger anvendes, vil således bare meget små mengder hydrogengass bli utviklet sammenlignet med når ren svovelsyre anvendes hvor utviklingen av hydrogengass er meget sterk.

Når det beises med en blanding av saltsyre og fosforsyre, er betingelsene lignende dem som foreligger når det beises med en blanding av svovelsyre og fosforsyre. Gløde-skallet blir meget hurtig oppløst, spesielt dersom fosforsyrekonsentrasjonen ligger mellom 5 og 25 mol% av den samlede tilstedeværende syre. Beisehastigheten avtar suksessivt med en økning i fosforsyreinnholdet over dette område. Hemming inntrer også straks ved anvendelse av saltsyre dersom mindre mengder fosforsyre er tilstede, og den øker suksessivt inn-til et f osf orsyreinnhold av ca. 10 mol.% av den samlede tilstedeværende syremengde er blitt nådd. Nærværet av jern (II)-ioner i beisemidlet har en positiv virkning på fos-forsyrens hemmende virkning. Når således jern (II)-ioner er tilstede, er mindre fosforsyre nødvendig for å oppnå den samme hemmende virkning som den som oppnås i fravær av de nevnte ioner.

Oppfinnelsen vil nu bli ytterligere beskrevet under henvisning til en rekke eksempler og under henvisning til de ledsagende tegninger som viser beising av gjenstander under anvendelse av det nye beisemiddel ifølge oppfinnelsen og av kjente beisemidler. I eksemplene og på tegningene er M blitt anvendt for å betegne mol pr. liter (mol/l).

Eksempel 1

Ved et forsøk ble tre parallelle beiseforsøk utført ved å neddykke plater av carbonstål som var dekket med glødeskall, i vandige oppløsninger som for det første for-søk inneholdt 2,0 M svovelsyre, for det annet forsøk 2,0 M fosforsyre og for det tredje forsøk 0,4 M fosforsyre og 1,6 M svovelsyre. Forskjellige prøvestykker ble beiset i forskjellig tid, hvorved det var mulig å studere vektminskningen som funksjon av tiden. Forsøket ble utført ved en temperatur av 70°C. Resultatet er gjengitt på Fig. 1 fra hvilken det fremgår at syreblandingen, på lignende måte som den rene svovelsyre, hurtig oppløste glødeskallet, men -

på lignende måte som den rene fosforsyre - med betraktelig mindre oppløsning av grunnmaterialet.

Eksempel 2

Ved et annet eksperiment ble tre parallelle beisefor-søk utført på lignende måte som beskrevet i eksempel 1, men med den forskjell at jern(II)-sulfat ble tilsatt slik at

2+

konsentrasjonen av Fe -ioner ved begynnelsen av beiseprosessen var 35 g/l. Resultatet er vist på Fig. 2 som viser at glødeskallet ble oppløst av syreblandingen like hurtig som av den rene svovelsyre. På lignende måte som for fosforsyren ble imidlertid langt mindre grunnmateriale oppløst av syreblandingen.

Eksempel 3

Ved et lignende eksperiment ble en rekke parallelle beiseforsøk utført i vandige oppløsninger som inneholdt blandinger av svovelsyre og fosforsyre med varierende sammen-setning og hadde-et samlet syreinnhold av 2 M. Alle for-

søk ble utført ved en temperatur av 70°C. Oppløsningshastig-hetene for glødeskallet og metallet ble målt under forsøkene.

Resultatene som er gjengitt i den nedenstående tabell

og som er vist på Fig. 3, viser at oppløsningshastigheten for glødeskall holder seg uforandret når fosforsyren økes fra 0 til 0,4 M, hvilket svarer til 20 mol% av den samlede tilstedeværende syre, men at den avtar når økningen overskrider dette område. Oppløsningshastigheten for metall er lav og holder seg uforandret når fosforsyreinnholdet er minst 0,4 M, dvs. 20 mol% av den samlede tilstedeværende syre. Oppløsningshastigheten for metallet øker imidlertid når fosforsyreinnholdet synker til under denne verdi.

Eksempel 4

Ved et lignende eksperiment ble en rekke parallelle-beiseforsøk utført på lignende måte som ifølge eksempel 3, men med en slik tilsetning av jern(II)-sulfat at konsentra-sqon-av Fe 2 + -ioner ved begynnelsen av beiseperioden var 35 g/l. Oppløsningshastighetene for glødeskall og metall ble målt ved forsøkene. Resultatene er gjengitt i den nedenstående tabell oq vist på figur 4.

Resultatene erholdt ved dette eksperiment viser at nærværet av jern(II)-ioner påvirker oppløsningshastigheten for metallet som funksjon av fosforsyremolprosenten, slik at en mindre mengde fosforsyre er nødvendig for den samme hemmende virkning i forhold til når ingen jern(II)-ioner er tilstede. Den nødvendige fosforsyremengde for å oppnå maksimal hemming av oppløsningen av metallet er således bare 5-10 mol%. Det er også tydelig at et fosforsyreinnhold over 0,01 M må være tilstede for å oppnå den nødvendige lave metalloppløsnings-hastighet.

Eksempel 5

Ved et lignende eksperiment ble tre parallellforsøk utført i vandige oppløsninger som for det første forsøk inneholdt 2,0 M saltsyre, for det annet forsøk 2,0 M fosforsyre og for det tredje forsøk en blanding av 0,2 M fosforsyre og 1,8 M saltsyre. Hvert av forsøkene ble utført ved en temperatur av 70°C. Resultatene er vist på Fig. 5 som viser at syreblandingen, på lignende måte som den rene saltsyre, gjorde at glødeskallet ble hurtig oppløst, men at, på samme måte som med den rene fosforsyre, mindre grunnmateriale ble oppløst.

Eksempel 6

Ved et lignende eksperiment ble en rekke parallelle beiseforsøk utført i vandige oppløsninger som inneholdt blandinger av saltsyre og fosforsyre med varierende sammen-setning, men som alle hadde et samlet syreinnhold av 2 M. Alle forsøk ble utført ved en temperatur av 70°C. Oppløs-ningshastighetene for glødeskall og metall ble målt ved forsøkene. Resultatene er gjengitt i den nedenstående tabell som viser at oppløsningshastigheten for glødeskall er avhengig av den tilstedeværende fosforsyremengde. Når imidlertid fosforsyreinnholdet ligger mellom 0 og 0,5 M, svarende til mellom 0 og 25 mol% av den samlede tilstedeværende syre, er oppløsningshastigheten av samme størrelses-orden som den som ble oppnådd med 2 M svovelsyre ved den samme temperatur. En ytterligere økning vil senke oppløs- ningshastigheten. Oppløsningshastigheten for metallet er lav.og holder seg uforandret når fosforsyreinnholdet er minst 0,2 M, svarende til 10 mol% av den samlede tilstedeværende syre. Når fosforsyreinnholdet faller til under dette nivå, øker oppløsningshastigheten for metallet.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved syrebeising av metalliske materi-aler, med et jerninnhold av minst 80 vekt% samtidig som eksponerte metalloverflater hemmes mot oppløsning på grunn av angrep av syre, karakterisert ved at materialet bringes i kontakt med en vandig oppløsning som inneholder fosforsyre og én eller begge av mineralsyrene saltsyre og svovelsyre, idet fosforsyremengden i oppløsningen reguleres til minst 0,01 mol/l og høyst 1 mol/l og den samlede syrekonsentrasjon reguleres til 0,5-4 mol/l,.

2. Beisemiddel for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende én eller begge av mineralsyrene saltsyre og svovelsyre og med en samlet syrekonsentrasjon av 0,5-4 mol/l, karakterisert ved at beisemidlet som inhibitor omfatter fosforsyre i en mengde av minst 0,01 mol/l og høyst 1 mol/l.

3. Beisemiddel ifølge krav 2, karakterisert vedat det inneholder fosforsyre og svovelsyre som de eneste syrekomponenter i et molforhold av under 1:4.

4. Beisemiddel ifølge krav 2, karakterisert ved at det inneholder fosforsyre og saltsyre som de eneste syrekomponenter i et molforhold av under 1:3.

5. Beisemiddel ifølge krav 2-4, karakterisert ved at det også inneholder jern(II)-ioner allerede ved begynnelsen av beiseprosessen.