RU2105085C1 - Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel - Google Patents
Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105085C1 RU2105085C1 RU94004033A RU94004033A RU2105085C1 RU 2105085 C1 RU2105085 C1 RU 2105085C1 RU 94004033 A RU94004033 A RU 94004033A RU 94004033 A RU94004033 A RU 94004033A RU 2105085 C1 RU2105085 C1 RU 2105085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- corrosion products
- stainless steels
- products
- stainless steel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области обработки поверхности нержавеющих сталей с целью очистки от продуктов коррозии. The present invention relates to the field of surface treatment of stainless steels with the aim of cleaning from corrosion products.
В процессе эксплуатации в атмосферных условиях, особенно в морских, на нержавеющих сталях образуются продукты коррозии. Более интенсивно таким процессам подвергаются стали с содержанием хрома менее 15%, например типа 13Х11Н2ВМФ, 40Х13. During operation in atmospheric conditions, especially in marine, corrosion products are formed on stainless steels. More intensely, steel with a chromium content of less than 15%, for example, 13Kh11N2VMF, 40Kh13, is subjected to such processes.
Для предотвращения дальнейшего развития коррозии, а также восстановления товарного вида изделий, продукты коррозии должны быть удалены в процессе эксплуатации или ремонта. To prevent further development of corrosion, as well as to restore the presentation of products, corrosion products must be removed during operation or repair.
В ряде случаев для усиления защиты на нержавеющих сталях применяются лакокрасочные покрытия. Для нанесения таких покрытий в процессе производства применяются специальные, в том числе химические, методы подготовки поверхности. В процессе ремонта требуется удаление продуктов коррозии и при необходимости нанесение покрытий, при этом следует произвести подготовку поверхности, обеспечивающую адгезию покрытия. In some cases, paint coatings are used to enhance protection on stainless steels. For the application of such coatings in the manufacturing process, special, including chemical, surface preparation methods are used. The repair process requires the removal of corrosion products and, if necessary, coating, and the surface should be prepared to ensure adhesion of the coating.
Известны составы для удаления продуктов коррозии с поверхности нержавеющих сталей, представляющие собой смеси растворов минеральных кислот - серной, азотной (ГОСТ 9.907-83 "Металлы. Сплавы. Покрытия металлические. Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний"). В ГОСТе 9.402-80 "Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием" показаны составы для обработки нержавеющих сталей, содержащие, г/л: HCl (200 - 300) - HNO3(50 - 100) - FeCl3 (20 - 120); H2SO4 (80 - 100) - HNO3 (100 - 200) - HF (15 - 50); HNO3 (350 - 400) - HF (15 - 25).Known compositions for removing corrosion products from the surface of stainless steels, which are mixtures of solutions of mineral acids - sulfuric, nitric (GOST 9.907-83 "Metals. Alloys. Metallic coatings. Methods for removing corrosion products after corrosion tests"). GOST 9.402-80 "Varnish-and-paint coatings. Preparation of metal surfaces before painting" shows compositions for processing stainless steels containing, g / l: HCl (200 - 300) - HNO 3 (50 - 100) - FeCl 3 (20 - 120) ; H 2 SO 4 (80 - 100) - HNO 3 (100 - 200) - HF (15 - 50); HNO 3 (350 - 400) - HF (15 - 25).
Недостатком указанных составов является их агрессивность, экологическая опасность, неприемлемость обработки или крупногабаритных изделий, в частности емкостей в процессе эксплуатации, так как обработка растворами может производиться только при погружении изделия в ванну. The disadvantage of these compositions is their aggressiveness, environmental hazard, the unacceptability of processing or large products, in particular containers during operation, since processing with solutions can be performed only when the product is immersed in a bath.
В растворах в процессе эксплуатации не могут обрабатываться наземные сооружения, самолеты и другие крупногабаритные изделия в собранном виде. In solutions during operation, ground structures, aircraft and other large-sized products in assembled form cannot be processed.
Известен также состав, предложенный японскими специалистами в виде пасты (РЖ Коррозия и защита, 1989, N4, 304П). Паста предназначена для очистки от окалины, окисной пленки и фдюса сварных соединений из нержавеющих сталей, она содержит смесь щавелевой и верной кислот с добавками фтористых соединений HF или NаF, ПАВ и ингибитора коррозии. Паста экологически опасна, так как содержит ион фтора. Кроме того, паста предназначена для очистки от окалины и остатков сварного флюса, а не для удаления продуктов атмосферной коррозии. Also known is the composition proposed by Japanese experts in the form of a paste (RJ Corrosion and Protection, 1989, N4, 304P). The paste is intended for cleaning of scale, oxide film and filament of stainless steel welded joints; it contains a mixture of oxalic and true acids with the addition of fluoride compounds HF or NaF, surfactants and corrosion inhibitors. The paste is environmentally hazardous because it contains fluoride ion. In addition, the paste is designed to remove scale and weld flux residues, and not to remove atmospheric corrosion products.
Наиболее близким к предлагаемому составу является состав, рекомендованный ГОСТ 9.907-83, содержащий, г/л: фосфорная кислота - 300 - 350, гидрохинон - 10, спирт бутиловый - 50, спирт этиловый - 200, H2O - до одного литра.Closest to the proposed composition is the composition recommended by GOST 9.907-83, containing, g / l: phosphoric acid - 300 - 350, hydroquinone - 10, butyl alcohol - 50, ethyl alcohol - 200, H 2 O - up to one liter.
Этот состав является раствором и поэтому не приемлем для обработки крупногабаритных изделий в эксплуатации, так как требует полного погружения. Опыты показали, что продукты атмосферной коррозии на стали 08Х15Н5Д2Т в указанном растворе удаляются за три часа не полностью. Кроме того, в составе содержится большое количество спиртов, особенного этилового, что представляет неудобство в работе. This composition is a solution and therefore not suitable for processing large products in operation, since it requires complete immersion. The experiments showed that atmospheric corrosion products on steel 08Kh15N5D2T in the specified solution are not completely removed in three hours. In addition, the composition contains a large number of alcohols, especially ethyl alcohol, which is inconvenient in operation.
Технической задачей изобретения явилось создание состава, эффективно удаляющего продукты атмосферной коррозии с поверхности нержавеющих сталей широкой номенклатуры, позволяющего обрабатывать крупногабаритные изделия и производить ремонт в процессе эксплуатации, а также обеспечивающего адгезию лакокрасочного покрытия при их последующем применении. An object of the invention was the creation of a composition that effectively removes atmospheric corrosion products from the surface of stainless steels of a wide range, which allows to process large-sized products and repair during operation, as well as providing adhesion of the paintwork during their subsequent use.
Предлагаемый состав содержит, г/кг: фосфорная кислота - 200 - 300, щавелевая кислота - 5 - 10, поверхностно-активное вещество - 1 - 6, оксид кремния - 40 - 75, вода - до 1 кг, и применяется в виде пасты. В качестве ПАВ применены неонолы: АФ9-12, АФ9-10 - ТУ38.103625-87. The proposed composition contains, g / kg: phosphoric acid - 200 - 300, oxalic acid - 5 - 10, surfactant - 1 - 6, silicon oxide - 40 - 75, water - up to 1 kg, and is used as a paste. Neonols were used as surfactants: AF9-12, AF9-10 - TU38.103625-87.
Для нержавеющих сталей с пониженным содержанием хрома (≤ 13%) в состав дополнительно вводится ингибитор из числа катапинов в количестве 5 - 10 г/кг. For stainless steels with a low chromium content (≤ 13%), an additional 5–10 g / kg catapine inhibitor is added to the composition.
Применение фосфорной кислоты в качестве компонента для удаления продуктов коррозии с углеродистых и низколегированных сталей известно. Известно также, что с помощью щавелевой кислоты может быть снята ржавчина с предметов из углеродистых и легированных сталей. Однако продукты атмосферной коррозии нержавеющих сталей отличаются от продуктов коррозии углеродистых и легированных сталей тем, что они легированы компонентами нержавеющих сталей, в первую очередь хромом и никелем. Поэтому составы для обработки углеродистых и низколегированных сталей непригодны для нержавеющих сталей. The use of phosphoric acid as a component for removing corrosion products from carbon and low alloy steels is known. It is also known that with oxalic acid, rust can be removed from objects made of carbon and alloy steels. However, atmospheric corrosion products of stainless steels differ from the products of carbon and alloy steels in that they are alloyed with stainless steel components, primarily chromium and nickel. Therefore, compositions for treating carbon and low alloy steels are unsuitable for stainless steels.
В условиях морских субтропиков, например, на нержавеющей стали 13Х11Н2В2МФ образуется β -Fe2O3•H2O, в камере соляного тумана (КСТ35) - γ -FeOOH; γ -Fe2O3•H2O; β -Fe2O3•6H2O, легированные хромом, никелем, молибденом, ванадием.Under marine subtropics, for example, β-Fe 2 O 3 • H 2 O is formed on 13Kh11N2V2MF stainless steel, and γ-FeOOH is formed in the salt fog chamber (KST35); γ-Fe 2 O 3 • H 2 O; β-Fe 2 O 3 • 6H 2 O alloyed with chromium, nickel, molybdenum, vanadium.
Предлагаемый состав обеспечивает удаление продуктов коррозии с аустенитных сталей типа 12Х18Н1ОТ, аустенитно-ферритных сталей, мартенситных сталей типа 20Х13, 08Х15Н5Д2Т, аустенитно-мартенситных сталей типа 13Х15Н4АМ3 за счет комплексообразования не только железа, но и хрома и никеля, входящих в продукты коррозии нержавеющих сталей. Образование комплексов обеспечивается взаимодействием продуктов коррозии со смесью фосфорной и щавелевой кислот, взятых в определенном соотношении при наличии ПАВ (поверхностно-активного вещества) и формировании пастообразного состояния в результате присутствия оксида кремния. The proposed composition ensures the removal of corrosion products from austenitic steels of the type 12X18H1OT, austenitic-ferritic steels, martensitic steels of the type 20X13, 08X15H5D2T, austenitic-martensitic steels of the type 13X15H4AM3 due to the complexation of not only iron, but also chromium and nickel, which are the components of stainless steel. The formation of complexes is ensured by the interaction of corrosion products with a mixture of phosphoric and oxalic acids, taken in a certain ratio in the presence of a surfactant (surfactant) and the formation of a pasty state as a result of the presence of silicon oxide.
Для обработки нержавеющих сталей с пониженным содержанием хрома (≤ 13%) состав дополнительно содержит ингибитор 5 - 10 г/кг из числа катапинов для предотвращения взаимодействия с основным материалом. For the processing of stainless steels with a low chromium content (≤ 13%), the composition additionally contains an inhibitor of 5-10 g / kg from the number of catapines to prevent interaction with the base material.
Предлагаемым составом могут быть обработаны поверхности любого наклона, в том числе вертикальные и потолочные. Состав не содержит экологически опасных веществ и не выделяет токсичных веществ в помещении или на открытой площадке, где производятся работы. The proposed composition can be processed surface of any inclination, including vertical and ceiling. The composition does not contain environmentally hazardous substances and does not emit toxic substances in the room or in the open area where work is carried out.
Примеры осуществления обработки нержавеющих сталей с применением предлагаемого состава даны в табл. 1. Examples of processing stainless steels using the proposed composition are given in table. one.
Оценка стекания делалась по следующей методике. Паста наносилась на пластину металла шпателем по трафарету - металлической пластине толщиной 0,5 мм с вырезом 10 х 10 мм, затем трафарет снимался и металлическая пластина выдерживалась на воздухе в вертикальном положении в течение 30 мин. The runoff assessment was done according to the following procedure. The paste was applied to the metal plate with a spatula on a stencil - a 0.5 mm thick metal plate with a cutout of 10 x 10 mm, then the stencil was removed and the metal plate was held in air in a vertical position for 30 minutes.
Методика заимствована из ТУ 6-10-1993-84. The technique is borrowed from TU 6-10-1993-84.
В табл. 1 показаны результаты обработки стали 08Х15Н5Д2Т, на которой продукты коррозии образованы в условиях морских тропиков и соляном тумане. Полученные данные показывают, что обработка предлагаемым составом, приготовленным в заданных пределах, обеспечивает полное удаление продуктов коррозии без повреждения металла. Время удаления - не более 3 ч. In the table. Figure 1 shows the results of processing steel 08Kh15N5D2T, on which corrosion products are formed in the conditions of the sea tropics and salt fog. The data obtained show that the processing of the proposed composition, prepared within specified limits, provides complete removal of corrosion products without damaging the metal. Removal time - no more than 3 hours.
Все три первых примера (табл.1) показывают, что паста удовлетворяет требованию по стеканию с вертикальной поверхности, являющемуся технологически важной характеристикой оценки качества пасты. All three first examples (Table 1) show that the paste satisfies the requirement for dripping from a vertical surface, which is a technologically important characteristic of evaluating the quality of the paste.
Четвертый пример (табл. 1), который описывает опыты с завышенной концентрацией двух компонентов, показывает, что удаление продуктов коррозии полностью обеспечивается за 3 часа. Однако имеет место травление основного металла, которое количественно определено на контрольных образцах с увеличенным временем воздействия состава - 24 часа, при этом скорость коррозии составила 0,04 г/м2. ч, тогда как состав в заданных пределах не вызывает изменения в пределах измерений на аналитических весах с точностью 0,0002 г за то же время. Заниженная концентрация двух компонентов (пример 5) не обеспечивает полного удаления продуктов коррозии. Заниженное содержание оксида кремния приводит к стеканию с вертикальной поверхности (пример 4).The fourth example (Table 1), which describes experiments with an overestimated concentration of two components, shows that the removal of corrosion products is fully ensured in 3 hours. However, there is an etching of the base metal, which is quantified on control samples with an increased exposure time of the composition - 24 hours, while the corrosion rate was 0.04 g / m 2 . h, while the composition within the specified limits does not cause changes in the limits of measurements on an analytical balance with an accuracy of 0.0002 g for the same time. The low concentration of two components (example 5) does not provide complete removal of corrosion products. The low content of silicon oxide leads to runoff from a vertical surface (example 4).
В то же время прототип представляет собой раствор, т.е. требует полного погружения детали, что не может быть осуществлено при эксплуатации собранных, в том числе крупногабаритных, деталей. За установленное время обработки (3 ч) обработка в растворе-прототипе не обеспечивает полного удаления продуктов коррозии. At the same time, the prototype is a solution, i.e. It requires complete immersion of the part, which cannot be carried out during operation of assembled, including large-sized, parts. For the specified processing time (3 h), the processing in the solution prototype does not provide complete removal of corrosion products.
Предлагаемый состав рекомендуется также в ингибированном варианте для обработки нержавеющих сталей с меньшим содержанием хрома (≤ 13%), т.е. с пониженной коррозионной стойкостью, например 20Х13, 40Х13. Обработка составом образцов стали 40Х13 (содержание компонентов по примерам 1, 2, 3 табл. 1) дала полную очистку за время 3 часа, однако при этом имело место некоторое растравливание поверхности. Поэтому в состав был введен ингибитор из группы катапинов - КИ-1. Опыты показали, что необходимое количество составляет 5 - 10 г/кг. Введение ингибитора, не ухудшая очистки, полностью предотвратило коррозионное воздействие на основной металл стали 40Х13 (табл. 2). Содержание 5 г/кг - минимально достаточное, ограничение содержания верхнего предела 10 г/кг экономически обосновано, хотя увеличение до 11 г/кг не вызывает ухудшение процесса. Аналогичные действия оказывают другие ингибиторы из числа катапинов. The proposed composition is also recommended in the inhibited version for the treatment of stainless steels with a lower chromium content (≤ 13%), i.e. with reduced corrosion resistance, for example 20X13, 40X13. Processing the composition of steel samples 40X13 (the content of the components according to examples 1, 2, 3 of Table 1) gave complete cleaning in 3 hours, however, there was some surface etching. Therefore, the inhibitor from the catapine group, KI-1, was introduced into the composition. The experiments showed that the required amount is 5 - 10 g / kg. The introduction of an inhibitor, without compromising purification, completely prevented the corrosive effect on the base metal of 40X13 steel (Table 2). A content of 5 g / kg is the minimum sufficient; limiting the content of the upper limit to 10 g / kg is economically feasible, although an increase to 11 g / kg does not cause a process deterioration. Other catapine inhibitors have similar effects.
Последующие испытания в камере соляного тумана КСТ35 (режим работы - температура 35oC, циклическое распыление 5%-ного раствора NaCl 3 минуты, пауза 25 минут) показали, что образцы, обработанные предлагаемым, составом имеют более высокую коррозионную стойкость, чем обработанные раствором-прототипом.Subsequent tests in the KST35 salt spray chamber (operating mode - temperature 35 o C, cyclic spraying of a 5% NaCl solution for 3 minutes, pause 25 minutes) showed that the samples treated with the proposed composition have higher corrosion resistance than those treated with the solution prototype.
Таким образом, обработка составом повышает эффективность пассивной пленки на нержавеющей стали (табл. 3). Обработка составом обеспечивает высокую адгезию лакокрасочного покрытия как в сухом состоянии, так и после увлажнения. Адгезия находится на уровне, который достигается специально применяемой подготовкой и несколько выше (табл. 4). Thus, treatment with the composition increases the efficiency of the passive film on stainless steel (table. 3). The treatment with the composition provides high adhesion of the paintwork both in the dry state and after wetting. Adhesion is at a level that is achieved by specially applied preparation and is slightly higher (Table 4).
Таким образом, предлагаемый состав позволяет качественно удалять продукты коррозии с нержавеющих сталей любых марок, в том числе с пониженным содержанием хрома (≤ 13%), в изделиях любых габаритов после эксплуатации. Состав экологически чист, технология обработки проста и не требует специального оборудования, обработка составом обеспечивает высокую адгезию лакокрасочного покрытия. Thus, the proposed composition allows you to qualitatively remove corrosion products from stainless steels of all grades, including those with a low chromium content (≤ 13%), in products of any size after use. The composition is environmentally friendly, the processing technology is simple and does not require special equipment, the treatment with the composition provides high adhesion of the paintwork.
Claims (1)
Фосфорная кислота 200 300
Щавелевая кислота 5 10
Поверхностно-активное вещество 1 6
Оксид кремния 40 75
Вода До 1 кг
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что для нержавеющих сталей с пониженным содержанием хрома ≤ 13% он дополнительно содержит ингибитор из числа катапинов в количестве 5 10 г/кг.1. The composition for removing atmospheric corrosion products from the surface of stainless steels, containing phosphoric acid, oxalic acid, a surfactant and water, characterized in that it additionally contains silicon oxide in the following ratio of components, g / kg:
Phosphoric acid 200 300
Oxalic acid 5 10
Surfactant 1 6
Silica 40 75
Water Up to 1 kg
2. The composition according to claim 1, characterized in that for stainless steels with a reduced chromium content ≤ 13%, it additionally contains a catapine inhibitor in an amount of 5 to 10 g / kg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94004033A RU2105085C1 (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94004033A RU2105085C1 (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94004033A RU94004033A (en) | 1995-10-20 |
| RU2105085C1 true RU2105085C1 (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20152163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94004033A RU2105085C1 (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105085C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560486C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Composition for removing atmospheric corrosion products from surface of corrosion-resistant steel |
| RU2729265C1 (en) * | 2020-01-16 | 2020-08-05 | Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Solution for chemical etching of copper |
-
1994
- 1994-02-04 RU RU94004033A patent/RU2105085C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 9.402-80. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием. - М.: Госстандарт, 1980, с.20. РЖ "Коррозия и защита от коррозии" N 4, реф.4К304П, 1989. ГОСТ 9.907-83. Металлы. Сплавы. Покрытия металлические. Методы удаления продуктов коррозии после коррозионных испытаний. - М.: Госстандарт, 1983, с.3. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560486C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Composition for removing atmospheric corrosion products from surface of corrosion-resistant steel |
| RU2729265C1 (en) * | 2020-01-16 | 2020-08-05 | Закрытое акционерное общество "ЭЛЕКТРОТЯГА" | Solution for chemical etching of copper |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5362335A (en) | Rare earth coating process for aluminum alloys | |
| KR100443439B1 (en) | How to process aluminum surfaces without using chrome | |
| US4728456A (en) | Aluminum surface cleaning agent | |
| JPH05195247A (en) | Method of not incorporating chromium to protect aluminum and composition therefor | |
| US4970014A (en) | Aluminum cleaning and brightening composition and method of manufacture thereof | |
| US4883541A (en) | Nonchromate deoxidizer for aluminum alloys | |
| US5300323A (en) | Reducing or avoiding pinhole formation in autodeposition on zinciferous surfaces | |
| CA2200615C (en) | Stainless steel alkali treatment | |
| EP0776256A1 (en) | Stainless steel acid treatment | |
| RU2105085C1 (en) | Composition for removing atmosphere corrosion products from surface of stainless steel | |
| GB2115013A (en) | Composition for selective chemical removal of hard surface coatings from superalloy substrates | |
| JP7329472B2 (en) | Method for removing scale and/or carbon, and method for producing metal material | |
| US4256602A (en) | Fluoroborate complex composition and method for cleaning aluminum at low temperatures | |
| KR20020029089A (en) | Aqueous metal surface treating agent | |
| CA2537680C (en) | Composition and process for improving the adhesion of a siccative organic coating compositions to metal substrates | |
| US20020033208A1 (en) | Self-healing non-chromate coatings for aluminum and aluminum alloys | |
| CN109267079A (en) | A kind of preparation method of neutral metal surface derusting cleaning agent | |
| US3519458A (en) | Method for reducing the corrosion susceptibility of ferrous metal having fluxing agent residue | |
| RU2301286C1 (en) | Composition for removal of the corrosion products from the surfaces of the details produced out of the zinc-coated and cadmium-plated carbon steel | |
| US3484304A (en) | Process and composition for cleaning and coating metal surfaces | |
| JP2021147661A (en) | Slag removal agent, slag removal method, and method for producing metal material | |
| RU2061101C1 (en) | Solution fo simultaneous pickling and degreasing of metals | |
| US6183547B1 (en) | Environmentally acceptable inhibitor formulations for metal surfaces | |
| JP4162404B2 (en) | Surface treatment method and surface treatment agent for aluminum and aluminum alloy | |
| JP3073370B2 (en) | Paint base treatment agent for steel surface |