RU2648106C1 - Composition for cold blackening of metal products - Google Patents

Composition for cold blackening of metal products Download PDF

Info

Publication number
RU2648106C1
RU2648106C1 RU2017111662A RU2017111662A RU2648106C1 RU 2648106 C1 RU2648106 C1 RU 2648106C1 RU 2017111662 A RU2017111662 A RU 2017111662A RU 2017111662 A RU2017111662 A RU 2017111662A RU 2648106 C1 RU2648106 C1 RU 2648106C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blackening
cold
composition
metal products
steel
Prior art date
Application number
RU2017111662A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Петрович Паринов
Original Assignee
Петр Петрович Паринов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Петр Петрович Паринов filed Critical Петр Петрович Паринов
Priority to RU2017111662A priority Critical patent/RU2648106C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648106C1 publication Critical patent/RU2648106C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/50Treatment of iron or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/04Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly acid liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to the field of application of protective-decorative coatings, namely for cold blackening (bluing) of metal products made of steel and cast iron. Invention can be used for decorative finishing of articles obtained by forging, minting, casting and other known methods. Variants of the composition for cold blackening of metal products made of steel and cast iron, one of which includes, mass%: selenium dioxide 3–20, cupric sulfate 1–15, hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0.1–4, distilled water 61–95.9. Another version of the composition for cold blackening of metal products made of steel and cast iron includes, % by weight: selenious acid 3.5–23, cupric sulfate 1–15, hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0.1–4, distilled water 58–95.4.
EFFECT: simplification of the process of cold blackening of metal products from steel and cast iron through the one-stage process implementation with the possibility of simultaneous removal of rust from the surface being treated.
2 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий, а именно для холодного чернения (воронения металлов), и может быть использовано для металлических изделий из стали и чугуна. Покрытие может быть использовано для декоративной отделки любых изделий, полученных методами ковки, чеканки, литья и другими известными способами.The invention relates to the field of applying protective and decorative coatings, namely for cold blackening (metal burnishing), and can be used for metal products from steel and cast iron. The coating can be used for decorative decoration of any products obtained by forging, stamping, casting and other known methods.

В известном уровне техники понятие чернение (воронение) относится к холодной обработке металлов без термической обработки. При этом для обработки применяются специальные растворы.In the prior art, the concept of blackening (burnishing) refers to the cold processing of metals without heat treatment. In this case, special solutions are used for processing.

Состав для чернения наносится на поверхность с образованием плотной пленки на поверхности.The ink composition is applied to the surface to form a dense film on the surface.

Традиционно составы для чернения содержат сульфат меди, соли железа. Среда в составах может быть как кислой, так и щелочной. Составы наносят на поверхность и оставляют на продолжительное время (более чем на 30 минут) для более длительного воздействия в условиях повышенных температуры и влажности.Traditionally, blackening compositions contain copper sulfate, iron salts. The environment in the compositions can be both acidic and alkaline. The compositions are applied to the surface and left for a long time (more than 30 minutes) for a longer exposure in conditions of elevated temperature and humidity.

Слой ржавчины затем обрабатывают водяным паром и удаляют щеткой. Операция повторяется до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат. Нередко приходится наносить средство свыше 10 и даже до 20 раз.The rust layer is then steam treated and removed with a brush. The operation is repeated until the desired result is achieved. Often you have to apply the product over 10 and even up to 20 times.

Время обработки поверхности составом, содержащим сульфат меди, менее 30 минут с получением хорошего результата, а именно 5 сек-120 сек, известно из патента JPS 57101658 (приоритет от 27.06.1982).The surface treatment time of a composition containing copper sulfate is less than 30 minutes to obtain a good result, namely 5 sec-120 sec, it is known from JPS patent 57101658 (priority from 06/27/1982).

При этом поверхность из нержавеющей стали для чернения и защиты от коррозии обрабатывают в две стадии.At the same time, the stainless steel surface is treated in two stages for blackening and corrosion protection.

Первая стадия включает обработку поверхности составом из водного раствора уксусной кислоты, содержащим хлорид и ацетат меди. Состав оставляют на поверхности в течение 5 сек-120 сек для образования медного покрытия на обработанной поверхности, препятствующего коррозии поверхности.The first stage involves surface treatment with a composition of an aqueous solution of acetic acid containing chloride and copper acetate. The composition is left on the surface for 5 sec-120 sec to form a copper coating on the treated surface, preventing corrosion of the surface.

Вторая стадия заключается в чернении обработанной поверхности. На этой стадии поверхность обрабатывают жидкостью, содержащей смесь Se (IV), в частности селенистую кислоту, которая контактирует с медным покрытием на поверхности стали с образованием стойкого черного покрытия.The second stage is to blacken the treated surface. At this stage, the surface is treated with a liquid containing a mixture of Se (IV), in particular selenic acid, which contacts the copper coating on the surface of the steel to form a stable black coating.

Недостатком известного способа является чрезмерная длительность процесса вследствие строго соблюдения поэтапности, следующими друг за другом стадиями.The disadvantage of this method is the excessive duration of the process due to strict observance of the phasing, following each other stages.

В отличие от вышеописанного способа заявленный состав для чернения имеет ряд существенных преимуществ, а именно уменьшение времени на обработку поверхности, при этом обработка металлической поверхности проводится в одну стадию.In contrast to the above method, the claimed composition for blackening has a number of significant advantages, namely, reducing the time for surface treatment, while processing the metal surface is carried out in one stage.

Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение технологии обработки за счет проведения процесса в одну стадию. Техническим результатом является также то, что использование заявленного состава (вариантов) также позволяет удалить уже появившиеся признаки коррозии (ржавчину) и одновременно осуществить воронение (чернение) обрабатываемой поверхности из металла (стали или чугуна).The technical result of the claimed invention is the simplification of processing technology by conducting the process in one stage. The technical result is also that the use of the claimed composition (options) also allows you to remove signs of corrosion that have already appeared (rust) and simultaneously burnish (blacken) the treated surface from metal (steel or cast iron).

Состав для чернения с диоксидом селена может включать следующие компоненты, мас.%:The composition for blackening with selenium dioxide may include the following components, wt.%:

Диоксид селенаSelenium dioxide 3-20%3-20% Медь сернокислаяCopper sulfate 1-15%1-15% Соляная кислота (в пересчете на чистый HCl)Hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0,1-4%0.1-4% Вода дистиллированнаяDistilled water 61-95,9%.61-95.9%.

Диоксид селена может быть замещен селенистой кислотой.Selenium dioxide may be substituted with selenic acid.

Состав для чернения, включающий селенистую кислоту, мас.%:Composition for blackening, including selenic acid, wt.%:

Селенистая кислотаSelenic acid 3,5-233,5-23 Медь сернокислаяCopper sulfate 1-151-15 Соляная кислота (в пересчете на чистый HCl)Hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0,1-40.1-4 Вода дистиллированнаяDistilled water 58-95,4.58-95.4.

Состав для чернения получают следующим образом.The composition for blackening is obtained as follows.

I вариант. В реактор загружают 129 г дистиллированной воды, 7,5 г диоксида селена, 9 г меди сернокислой, 4,5 г концентрированной соляной кислоты и перемешивают при комнатной температуре до растворения реагентов.I option. 129 g of distilled water, 7.5 g of selenium dioxide, 9 g of copper sulfate, 4.5 g of concentrated hydrochloric acid are charged into the reactor and stirred at room temperature until the reactants are dissolved.

При нанесении на сталь марки 50А средство придает поверхности черный матовый цвет.When applied to grade 50A steel, the product gives the surface a matte black finish.

II вариант. В реактор загружают 124 г дистиллированной воды, 10 г селенистой кислоты, 12 г меди сернокислой, 4 г концентрированной соляной кислоты и перемешивают при комнатной температуре до растворения реагентов.II option. 124 g of distilled water, 10 g of selenic acid, 12 g of copper sulfate, 4 g of concentrated hydrochloric acid are charged into the reactor and stirred at room temperature until the reactants are dissolved.

Как и при применении состава по примеру 1, при нанесении на сталь марки 50А средство придает поверхности черный матовый цвет.As with the composition of Example 1, when applied to grade 50A steel, the product gives the surface a black matte color.

Наносят средство для чернения на тщательно очищенную и обезжиренную поверхность металла, используя тонкую кисточку, ватную палочку или мягкую впитывающую ткань. Состав наносят тонким слоем, промакивая поверхность до появления интенсивного черного цвета, и дают подсохнуть. Через 3-10 минут смывают избыток средства тонкой струей воды, мягко вытирают поверхность впитывающей тканью и сушат на воздухе. Действие можно повторить несколько раз до достижения желаемой степени чернения. Заявленный состав позволяет обрабатывать любую поверхность готовых изделий из стали и чугуна при температуре +5÷30°С. При этом возможна обработка влажной поверхности.Apply a blackening agent to a thoroughly cleaned and degreased metal surface using a thin brush, cotton swab or a soft absorbent cloth. The composition is applied in a thin layer, blotting the surface until an intense black color appears and allow to dry. After 3-10 minutes, the excess is washed off with a thin stream of water, gently wipe the surface with an absorbent cloth and dried in air. The action can be repeated several times until the desired degree of blackening is achieved. The claimed composition allows you to process any surface of finished products from steel and cast iron at a temperature of + 5 ÷ 30 ° C. In this case, wet surface treatment is possible.

Claims (4)

1. Состав для холодного чернения металлических изделий из стали и чугуна, отличающийся тем, что он содержит следующие компоненты, мас.%:1. The composition for cold blackening of metal products from steel and cast iron, characterized in that it contains the following components, wt.%: диоксид селенаselenium dioxide 3-203-20 медь сернокислаяcopper sulfate 1-151-15 соляная кислота (в пересчете на чистый HCl)hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0,1-40.1-4 вода дистиллированнаяdistilled water 61-95,961-95.9
2. Состав для холодного чернения металлических изделий из стали и чугуна, отличающийся тем, что он содержит следующие компоненты, мас.%:2. Composition for cold blackening of metal products from steel and cast iron, characterized in that it contains the following components, wt.%: селенистая кислотаselenic acid 3,5-233,5-23 медь сернокислаяcopper sulfate 1-151-15 соляная кислота (в пересчете на чистый HCl)hydrochloric acid (in terms of pure HCl) 0,1-40.1-4 вода дистиллированнаяdistilled water 58-95,458-95,4
RU2017111662A 2017-04-06 2017-04-06 Composition for cold blackening of metal products RU2648106C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111662A RU2648106C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Composition for cold blackening of metal products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111662A RU2648106C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Composition for cold blackening of metal products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648106C1 true RU2648106C1 (en) 2018-03-22

Family

ID=61707883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017111662A RU2648106C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Composition for cold blackening of metal products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648106C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718952C1 (en) * 2019-11-27 2020-04-15 Паринов Петр Петрович Agent and method for blackening of metal articles
RU2734224C1 (en) * 2019-11-27 2020-10-13 Паринов Петр Петрович Agent and method for blasting of metal articles

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101658A (en) * 1980-12-12 1982-06-24 Kawasaki Doki Seisakusho:Kk Method for depositing copper and forming black coating film on stainless steel surface
US4728365A (en) * 1986-08-11 1988-03-01 Mitchell Bradford International Corp. Room temperature blackening solution
SU1382873A1 (en) * 1986-01-03 1988-03-23 Симферопольское головное специальное конструкторско-технологическое бюро пневмооборудования Производственного объединения "Пневматика" Method of chemical coloring of nickel
CN1390980A (en) * 2002-05-24 2003-01-15 南昌航空工业学院 Clean production technology for low-temp oxidization

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57101658A (en) * 1980-12-12 1982-06-24 Kawasaki Doki Seisakusho:Kk Method for depositing copper and forming black coating film on stainless steel surface
SU1382873A1 (en) * 1986-01-03 1988-03-23 Симферопольское головное специальное конструкторско-технологическое бюро пневмооборудования Производственного объединения "Пневматика" Method of chemical coloring of nickel
US4728365A (en) * 1986-08-11 1988-03-01 Mitchell Bradford International Corp. Room temperature blackening solution
CN1390980A (en) * 2002-05-24 2003-01-15 南昌航空工业学院 Clean production technology for low-temp oxidization

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718952C1 (en) * 2019-11-27 2020-04-15 Паринов Петр Петрович Agent and method for blackening of metal articles
RU2734224C1 (en) * 2019-11-27 2020-10-13 Паринов Петр Петрович Agent and method for blasting of metal articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2648106C1 (en) Composition for cold blackening of metal products
US2490062A (en) Cleaning and activating compositions and use thereof in producing protective phosphate coatings on metal surfaces
CN107557709B (en) A kind of environment-friendly type zincincation
JPS60255986A (en) Composition and method for treating iron groundwork
CN102400164A (en) Stainless steel wire cleaning agent and preparation method thereof
US2346562A (en) Method of removing carbonized oil residue from magnesium articles
US2331196A (en) Protective phosphate coating
US3653931A (en) Anti-tarnish composition for metal surfaces and process for its use
US2850417A (en) Composition for and methods of forming oxalate coatings on metallic surfaces
US2976169A (en) Immersion deposition of tin
CN106521525A (en) Stainless steel surface treating agent as well as preparation method thereof and using method thereof
US2218557A (en) Treatment of metals
JPS6256579A (en) Acidic aqueous solution and method for passivating surface of zinc or zinc/aluminum alloy
RU2718952C1 (en) Agent and method for blackening of metal articles
JPS6325071B2 (en)
US1817174A (en) Article and method of making the same
US2760890A (en) Composition for and method of producing corrosion resistant metal coating
CN104975251A (en) Hot-dip galvanizing plating auxiliary agent
GB749758A (en) A process of retarding corrosion of zinc and aluminium surfaces
US1827223A (en) Treatment of iron and steel
US2289443A (en) Method and composition for treating steel
US2584031A (en) Deenameling process
CN102277021A (en) Pure titanium wire surface composite coating agent and surface processing method thereof
RU2734224C1 (en) Agent and method for blasting of metal articles
US2142869A (en) Treatment of nickel-chromium alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190407

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211206

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211213

Effective date: 20211213