RU2471017C1 - Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys - Google Patents
Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471017C1 RU2471017C1 RU2011122156/02A RU2011122156A RU2471017C1 RU 2471017 C1 RU2471017 C1 RU 2471017C1 RU 2011122156/02 A RU2011122156/02 A RU 2011122156/02A RU 2011122156 A RU2011122156 A RU 2011122156A RU 2471017 C1 RU2471017 C1 RU 2471017C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- titanium nitride
- microhardness
- titanium
- parts
- Prior art date
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии снятия защитных покрытий, в частности для удаления покрытия из нитрида титана с поверхности деталей из титановых сплавов, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбостроении при ремонте лопаток компрессора.The invention relates to a technology for removing protective coatings, in particular for removing a coating of titanium nitride from the surface of parts made of titanium alloys, and can be used in aviation and energy turbine construction when repairing compressor blades.
Известен способ удаления поверхностного слоя с изделия [патент РФ №2071507, C23F 4/00, 1997 г.], включающий воздействие на покрытие струи жидкости, вытекающей из сопла под давлением 1406,2…4218,6 кг/см2, причем в качестве жидкости используется вода или жидкость на основе воды, имеющая вязкость 0,25…0,50 сП, при температуре от 25°С и давлении 1 атм. Струя в процессе обработки подается на изделие под углом 20…90°.A known method of removing the surface layer from the product [RF patent No. 2071507, C23F 4/00, 1997], including the impact on the coating of a jet of liquid flowing from the nozzle under a pressure of 1406.2 ... 4218.6 kg / cm 2 , and as liquid, water or a water-based liquid having a viscosity of 0.25 ... 0.50 cP is used, at a temperature of 25 ° C and a pressure of 1 atm. The jet during processing is fed to the product at an angle of 20 ... 90 °.
Недостатком указанного способа является его применимость только для удаления тех покрытий, прочность которых значительно меньше прочности подложки. В случае удаления покрытия из нитрида титана с поверхности титановых сплавов прочность покрытия сравнима с прочность подложки.The disadvantage of this method is its applicability only to remove those coatings whose strength is significantly less than the strength of the substrate. If the coating is removed from titanium nitride from the surface of titanium alloys, the strength of the coating is comparable to the strength of the substrate.
Известен способ удаления покрытия с металлической подложки [патент РФ №2094546, C25F 5/00, 1997 г.], включающий анодную обработку в нагретом электролите, содержащем неорганическую аммонийную соль с добавкой вещества органической и/или неорганической соли, при этом обработку ведут в течение 4…7 мин при 320…360 К, напряжении 180…340 В и плотности тока 1500…5000 А/дм2.A known method of removing coatings from a metal substrate [RF patent No. 2094546, C25F 5/00, 1997], comprising anodic treatment in a heated electrolyte containing an inorganic ammonium salt with the addition of an organic and / or inorganic salt substance, the treatment being carried out for 4 ... 7 min at 320 ... 360 K, voltage 180 ... 340 V and current density 1500 ... 5000 A / dm 2 .
Недостатком указанного способа является высокая энергоемкость ремонтного производства, связанная с использованием источников электропитания большой мощности и проведением процесса при высоких температурах рабочего электролита. Кроме того, в процессе такой анодной обработки может происходить не только окисление покрытия, но и активное окисление подложки детали, выполненной из вентильных металлов, таких как титан, цирконий, алюминий, магний и др., что приводит к ухудшению качества поверхностного слоя и изменению геометрических параметров детали.The disadvantage of this method is the high energy intensity of the repair production associated with the use of high power sources and the process at high temperatures of the working electrolyte. In addition, during such anodic processing not only oxidation of the coating can occur, but also active oxidation of the substrate of the part made of valve metals, such as titanium, zirconium, aluminum, magnesium, etc., which leads to a deterioration in the quality of the surface layer and a change in geometric details of the part.
Наиболее близким по технической сущности является способ удаления покрытий из нитрида титана с поверхности деталей из титановых сплавов [патент РФ №2396372, C23F 1/26, 1/44, 2010 г.], включающий обработку деталей с покрытием из нитрида титана в растворе состава, мас.%: азотная кислота - 38,5…40,5; плавиковая кислота - 59,2…61,4; фениламин - 0,1…0,3. Обработка выполняется 1…4 мин, при этом обеспечивается полное удаление покрытия и шероховатость поверхности подложки Ra 1,6…3,0 мкм.The closest in technical essence is a method for removing coatings of titanium nitride from the surface of parts made of titanium alloys [RF patent No. 2396372, C23F 1/26, 1/44, 2010], including processing parts coated with titanium nitride in a solution of the composition, wt.%: nitric acid - 38.5 ... 40.5; hydrofluoric acid - 59.2 ... 61.4; phenylamine - 0.1 ... 0.3. Processing takes 1 ... 4 min, while ensuring complete removal of the coating and surface roughness of the substrate Ra 1.6 ... 3.0 μm.
Недостатком прототипа является невозможность обеспечить шероховатость подложки на уровне Ra 0,2…0,4 мкм, требуемую техническими условиями на изготовление лопаток компрессора, что вызвано активным взаимодействием компонентов предлагаемого травильного раствора с компонентами титанового сплава, из которого изготовлена деталь.The disadvantage of the prototype is the inability to provide a surface roughness of Ra 0.2 ... 0.4 μm, required by the technical conditions for the manufacture of compressor blades, which is caused by the active interaction of the components of the proposed pickling solution with the components of the titanium alloy from which the part is made.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение качества поверхности при удалении покрытия из нитрида титана с поверхности титановых изделий за счет исключения контакта травильного раствора с подложкой.The problem solved by the invention is to improve the quality of the surface when removing the coating from titanium nitride from the surface of titanium products by eliminating the contact of the etching solution with the substrate.
Задача решается таким образом, что в способе удаления покрытий из нитрида титана с поверхности деталей из титановых сплавов, включающем погружение в раствор состава, мас.%: азотная кислота - 38,5…40,5; плавиковая кислота - 59,2…61,4; фениламин - 0,1…0,3, согласно изобретению обработку в указанном растворе выполняют только для разрыхления покрытия без его полного удаления, после чего обработанное покрытие удаляют путем механического полирования. О разрыхлении покрытия из нитрида титана судят по величине его микротвердости Н исходя из следующей зависимости:The problem is solved in such a way that in the method of removing coatings from titanium nitride from the surface of parts made of titanium alloys, including immersion in a solution of the composition, wt.%: Nitric acid - 38.5 ... 40.5; hydrofluoric acid - 59.2 ... 61.4; phenylamine - 0.1 ... 0.3, according to the invention, the processing in the specified solution is performed only for loosening the coating without its complete removal, after which the treated coating is removed by mechanical polishing. The loosening of a titanium nitride coating is judged by its microhardness H based on the following relationship:
H/H0=k,H / H 0 = k,
где эмпирический коэффициент k=0,45…0,55;where the empirical coefficient k = 0.45 ... 0.55;
Н0 - исходная микротвердость покрытия до погружения в травильный раствор.H 0 - initial microhardness of the coating before immersion in the etching solution.
Предлагаемый способ позволяет повысить качество поверхности ремонтируемых деталей из титановых сплавов при удалении покрытия из нитрида титана.The proposed method improves the surface quality of repaired parts made of titanium alloys when removing the coating of titanium nitride.
Предложенный способ может быть использован для удаления покрытия из нитрида титана с поверхности деталей из титановых сплавов, применяемых для изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей и рабочих лопаток паровых турбин.The proposed method can be used to remove a coating of titanium nitride from the surface of parts made of titanium alloys used for the manufacture of compressor blades for aircraft engines and rotor blades of steam turbines.
Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.
Рабочие лопатки компрессора из титанового сплава ВТ-6 с покрытием из нитрида титана подвергали химическому травлению. Перед проведением травления поверхность замковой части лопаток изолировали от воздействия травильного раствора путем нанесения на соответствующие поверхности не менее трех слоев кислотостойкого лака. На перовой части лопаток проводили измерение микротвердости, которая составила Н0=3000…3200 кгс/мм2. Далее лопатку погружали в раствор следующего состава, мас.%: азотная кислота (плотностью 1,4 г/см3) - 39; плавиковая кислота (плотность 1,155 г/см3) - 60,8; фениламин - 0,2 и выдерживали в нем до момента, когда выполнилось условие:The rotor blades of a VT-6 titanium alloy compressor with a titanium nitride coating were chemically etched. Before etching, the surface of the castle part of the blades was isolated from the action of the etching solution by applying at least three layers of acid-resistant varnish to the corresponding surfaces. On the first part of the blades, microhardness was measured, which was H 0 = 3000 ... 3200 kgf / mm 2 . Next, the blade was immersed in a solution of the following composition, wt.%: Nitric acid (density 1.4 g / cm 3 ) - 39; hydrofluoric acid (density 1.155 g / cm 3 ) - 60.8; phenylamine - 0.2 and kept in it until the condition is met:
H/H0=k,H / H 0 = k,
где эмпирический коэффициент k=0,50;where the empirical coefficient k = 0.50;
Н0 - исходная микротвердость покрытия до погружения в травильный раствор,H 0 - initial microhardness of the coating before immersion in the etching solution,
при этом измерение микротвердости Н проводилось периодически на лопатках, которые вынимали из травильного раствора. Далее лопатки нейтрализовали в щелочном растворе, промывали в проточной горячей и холодной воде. Для полного удаления обработанного покрытия лопатки подвергали механическому полированию войлочным кругом. По окончании полирования проводили визуальный контроль для определения отсутствия покрытия, с помощью профилометра измеряли шероховатость поверхности сплава. Измерениями установлено, что покрытие на поверхности лопаток отсутствует полностью, а шероховатость поверхности Ra составляет 0,2…0,4 мкм.the measurement of microhardness N was carried out periodically on the blades, which were removed from the etching solution. Next, the blades were neutralized in an alkaline solution, washed in running hot and cold water. To completely remove the treated coating, the blades were mechanically polished with a felt wheel. At the end of polishing, a visual inspection was carried out to determine the absence of coating, and the surface roughness of the alloy was measured using a profilometer. Measurements established that the coating on the surface of the blades is completely absent, and the surface roughness Ra is 0.2 ... 0.4 μm.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет за счет контроля микротвердости в процессе обработки деталей в травильном растворе достичь полного удаления покрытия из нитрида титана с поверхности деталей их титановых сплавов с обеспечением шероховатости поверхности Ra 0,2…0,4 мкм.Thus, the claimed invention allows due to the control of microhardness during the processing of parts in the etching solution to achieve complete removal of the coating from titanium nitride from the surface of parts of their titanium alloys with a surface roughness of Ra 0.2 ... 0.4 μm.
Claims (1)
Н/Н0=k,
где k=0,45-0,55 - эмпирический коэффициент;
Н0 - исходная микротвердость покрытия до погружения в травильный раствор, кгс/мм2. The method of removing coatings of titanium nitride from the surface of parts made of titanium alloys, including processing the parts in the etching solution of the composition, wt.%: Nitric acid 38.5-40.5, hydrofluoric acid 59.2-61.4, phenylamine 0.1- 0.3, characterized in that the treatment of the part in the specified solution is carried out with the measurement of the microhardness of the coating until it is loosened without complete removal, after which the treated coating is removed by mechanical polishing, while loosening the coating of titanium nitride is judged by its microhardness N, based from trace dependency:
N / N 0 = k,
where k = 0.45-0.55 is an empirical coefficient;
H 0 - initial microhardness of the coating before immersion in the etching solution, kgf / mm 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122156/02A RU2471017C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122156/02A RU2471017C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2471017C1 true RU2471017C1 (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=49257490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122156/02A RU2471017C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2471017C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545975C1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Removal method of zirconium nitride coating from substrate out of titanium or titanium alloys |
| RU2556251C1 (en) * | 2014-05-15 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of laminated torsion bar of helicopter main rotor |
| RU2566139C2 (en) * | 2013-12-19 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of part from alloyed steels |
| CN108754511A (en) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 深圳仕上电子科技有限公司 | The method for removing quartz, ceramics or stainless steel work-piece skin covering of the surface using nitre fluorspar acid solution |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD228977A3 (en) * | 1983-06-14 | 1985-10-23 | Ruhla Uhren Veb K | METHOD FOR REMOVING TITANIUM RAY LAYERS |
| SU1470811A1 (en) * | 1986-09-19 | 1989-04-07 | Рязанский Проектно-Технологический Институт | Composition for etching coatings of titanium nitrides and carbonitrides |
| RU2151821C1 (en) * | 1999-01-05 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество "Уральский завод гражданской авиации" | Composition for cleaning of metallic surfaces from complex nitride coatings |
| RU2396372C1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Composition for removal coating out of titanium nitride off surface of items out of titanium alloys |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011122156/02A patent/RU2471017C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD228977A3 (en) * | 1983-06-14 | 1985-10-23 | Ruhla Uhren Veb K | METHOD FOR REMOVING TITANIUM RAY LAYERS |
| SU1470811A1 (en) * | 1986-09-19 | 1989-04-07 | Рязанский Проектно-Технологический Институт | Composition for etching coatings of titanium nitrides and carbonitrides |
| RU2151821C1 (en) * | 1999-01-05 | 2000-06-27 | Открытое акционерное общество "Уральский завод гражданской авиации" | Composition for cleaning of metallic surfaces from complex nitride coatings |
| RU2396372C1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Composition for removal coating out of titanium nitride off surface of items out of titanium alloys |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2545975C1 (en) * | 2013-12-05 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Removal method of zirconium nitride coating from substrate out of titanium or titanium alloys |
| RU2566139C2 (en) * | 2013-12-19 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of part from alloyed steels |
| RU2556251C1 (en) * | 2014-05-15 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of laminated torsion bar of helicopter main rotor |
| CN108754511A (en) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 深圳仕上电子科技有限公司 | The method for removing quartz, ceramics or stainless steel work-piece skin covering of the surface using nitre fluorspar acid solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2471017C1 (en) | Removal method of coatings from titanium nitride from surface of parts from titanium alloys | |
| US6379749B2 (en) | Method of removing ceramic coatings | |
| EP2573214B1 (en) | Protection of magnesium alloys by aluminum plating from ionic liquids | |
| CN103510090B (en) | A kind of pretreatment liquid and pre-treating process improving corrosion resistance of aluminum alloy | |
| CN101942689A (en) | Micro-arc oxidation treatment method of magnesium alloy | |
| CN105239065B (en) | A kind of aluminium sheet passivation technology | |
| KR20170029545A (en) | Electroceramic coating for magnesium alloys | |
| CN106282881A (en) | Phosphatization or anodic oxidation are to improve the bonding of thermal spraying figure layer in electromotor cylinder bore | |
| RU2355829C2 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of metals works | |
| CN105297104A (en) | Aluminum alloy hard anode oxidation technology | |
| RU2556251C1 (en) | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of laminated torsion bar of helicopter main rotor | |
| CN104342713A (en) | Method removing aluminum oxide-titanium oxide ceramic seal coating | |
| CN107142467A (en) | A kind of preparation method of super lubrication aluminium surface | |
| CN103938254A (en) | Preparation method of connecting corrosion-resisting micro-arc oxidation layer on surface of magnesium alloy | |
| RU2467098C1 (en) | Method of plasma-electrolytic removal of coatings from titanium nitrides or those of compounds of titanium with metals | |
| JP6375238B2 (en) | Steam turbine and surface treatment method thereof | |
| CN108588718A (en) | A kind of chemical milling method of titanium alloy precision forged blade | |
| Liang et al. | Corrosion behavior of HVOF sprayed 304 stainless steel coating on 6061 substrate in 3.5 wt% NaCl solution | |
| KR100780280B1 (en) | Surface treatment method of metal body | |
| RU2706263C1 (en) | Method of electrolytic-plasma polishing of articles from titanium and iron-chromium-nickel alloys | |
| RU2528285C1 (en) | Method of anticorrosion processing of aluminium alloys | |
| RU2357019C2 (en) | Method of electrolyte-plasma treatment of details | |
| RU2396372C1 (en) | Composition for removal coating out of titanium nitride off surface of items out of titanium alloys | |
| RU2566139C2 (en) | Method for electrolyte-plasma removal of polymer coatings from surface of part from alloyed steels | |
| RU2805723C1 (en) | Method for electrolyte-plasma removal of protective coating based on aluminum and nickel from surface of workpiece |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130601 |