SU802412A1

SU802412A1 - Solution for electrochemical treatmeht of steels

Info

Publication number: SU802412A1
Application number: SU792733228A
Authority: SU
Inventors: Лев Яковлевич Богорад; Наталия Михайловна Симонова; Лариса Кушелевна Кнопова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4585
Priority date: 1979-01-04
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1981-02-07

Description

Изобретение относитс к электрохимической обработке (ЭХО) сталей, в частности к удаленшо окалины, ржавчины, загр знений и продуктов коррозии с поверхности высокопрочных (предел прочности выше 14О кгс/мм) углеродистых сталей перед нанесением защитных покрытий, например цинковых кадмиевых или окисно- фосфатных.The invention relates to the electrochemical treatment (ECM) of steels, in particular, to remove scale, rust, contamination and corrosion products from the surface of high-strength (tensile strength above 14O kgf / mm) carbon steels before applying protective coatings, such as zinc cadmium or phosphate.

Известен раствор дл э |ектрохимической обработки алюмини , содержащий кислый сернокислый натрий (10-20 г/л) хлористый натрий (20О-25О г/л) и серную кислоту до рН - 0,5-2,8 Г.A known solution for electroprocessing aluminum containing acid sodium sulphate (10-20 g / l) sodium chloride (20O-25O g / l) and sulfuric acid to a pH of 0.5-2.8 g.

Данньй раствор предназначен дл травлени алюминиевой фольги с целью повышени удельной емкости конденсатора; процесс травлени ведут при температуре 85-100 С и анодной плотности тока 75105 А/дм.This solution is designed to pickle aluminum foil in order to increase the specific capacitance of the capacitor; the etching process is carried out at a temperature of 85-100 C and anode current density of 75105 A / dm.

Использование указанного раствора дл обработки углеродистых сталей не дает положительного эффекта: происходит оксидирование стальной поверхности, детальThe use of this solution for the treatment of carbon steels does not give a positive effect: the steel surface is oxidized;

приобретает черно-бурый цвет, очистки же поверхности от окалины не происходит .acquires a black-brown color, but no descaling of the surface occurs.

Наиболее близким к изобретению вл етс раствор дл электрохимической обработки стали, содержащий сульфат-ион в виде серной кйслоты, хлс эистый натрий и тиомочевину 2.Closest to the invention is a solution for the electrochemical treatment of steel containing sulphate ion in the form of sulfuric acid, hlc eist sodium and thiourea 2.

Однако этот раствор обеспечивает качественное равномерное травление простых углеродистых сталей, не может быть использован дл травлени высокопрочных пружинных сталей с пределом прошости выше 14О кгс/мм так как при электрохимическом травлении в этом растворе одновременно происходит и химическое взаимодействие стали с серной кислотой, что приводит к снижению физико-мехвЕгических свойств высокопрочных пружинных сталей, в частности предела прочности (на 8-15%), к впоследствии к поломке деталей при эксплуатации; сцеплепие цинкового покрыти с поверхностью teуач етварктепьное . Стабильность раствора составл ет 135О-1645 А.ч/л. Целью кзобретени вл етс повышени степени очистки поверхности. Поставленна цель достигаетс тем, что в качестве источника сульфат-ионов раствор содержит кислый сернокислый натрий при следующем соотношении компоненте , г/л: Кислый сернокислый натрий4ОО-5ОО Хл истый натрий 1О-30 TtfOMOHeBHHa5-10 Прсщесс очистки рекомендуют прово дить при рН 1, 18-45 С и анодной плотности тока Ю-15 А/дм в течение О,5-3 мин. Кислый сернокисльй натрий, в отли- чие от серной кислоты, не взаимодействует химически с обрабатываемой сталью и, следовательно, . вследствие исключени наводороживани не вызывает изменени предела прочности стали, что дела возможным применение данного раствора дл электрохимического травлени высок прочных углеродистьк сталей . , . - с пределом прочности выше 14О кгс/мм , например 38ХС, ЗОХГСА, 65С2ВА. Раствор готов т следующим образом: 1/2 расчетного количества воды нагре-вают до 30-40 и ввод т расчетное кол чество кислого сернокислого натри ссигласно рецептурным значени м. Затем ввод т xлqэиcтый натрий и тиомочевину, предварительно растворенную в отдельной емкости. При охлаждении раствора до температуры 18-20 С избыточное количество кислого сернокислого натри выпадает в осадок. Прс аботки раствора не требуетс . Раствср химически не агрессивен. Использование концентраций компонентов раствора ниже или выше указанных пределов приводит к подтравливанию очищенной поверхности, недостаточной отбеливающей способности, осаждению тиомочевины на подвесках или накоплению на Дне ванны большого количества осадка кислого сернокислого натри . Процесс травлени в данном растворе вл етс саморегулирующим, что достигаетс за счет насыщени раствора кислым сернокислым натрием (NaHSOjB растворе 400-500 г/л), избыток которого при температуре электрол ита 18-2О С выпаДает в осадок (растворимость NaHSOn при 0°-286 г/л, при - 500 г/л), по мере обеднени раствора происходит раствс ение осадка соли н самфегулирование состава по NaH5Oj. Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице.However, this solution provides high-quality uniform etching of simple carbon steels; it cannot be used for etching high-strength spring steels with a hardness limit higher than 14 O kgf / mm since during the electrochemical etching in this solution, the steel also chemically reacts with sulfuric acid, which leads to a decrease in the physicomechanical properties of high-strength spring steels, in particular the tensile strength (by 8–15%), to subsequently breakdown of parts during operation; adhesion of the zinc coating to the surface of teuach etvarktepennoe. The stability of the solution is 135 O-1645 A.h / l. The purpose of the invention is to increase the degree of surface cleaning. The goal is achieved by the fact that as a source of sulfate ions, the solution contains sodium sulphate in the following component ratio, g / l: Acid sodium sulphate 4OO-5OO Chl lute sodium 1O-30 TtfOMOHeBHHa5-10 It is recommended to conduct purification at pH 1 -45 С and anodic current density of 10-15 A / dm for 0, 5-3 minutes. Acidic sulfuric sodium, unlike sulfuric acid, does not interact chemically with the steel being treated and, therefore,. due to the exclusion of hydrogenation, it does not cause a change in the tensile strength of the steel, which makes it possible to use this solution for the electrochemical etching of high-strength carbon steels. , - with a tensile strength above 14O kgf / mm, for example, 38KhS, ZOHGSA, 65S2VA The solution is prepared as follows: 1/2 of the calculated amount of water is heated to 30-40 and the calculated amount of sodium sulphate is added according to prescription values. Then, xylthiene sodium and thiourea, previously dissolved in a separate container, are introduced. When the solution is cooled to a temperature of 18–20 ° C, an excessive amount of sodium sulphate precipitates. A solution is not required. Solution is not chemically aggressive. The use of concentrations of the components of the solution below or above the specified limits leads to etching of the cleaned surface, insufficient whitening ability, precipitation of thiourea on hangers or accumulation of large amounts of sodium sulfate sludge on the Bath Day. The etching process in this solution is self-regulating, which is achieved by saturating the solution with acidic sodium sulfate (NaHSOjB solution of 400-500 g / l), the excess of which precipitates at the electrolyte temperature of 18-2 ° C (solubility of NaHSOn at 0 ° -286 g / l, at - 500 g / l), as the solution is depleted, the salt precipitate dissolves and the composition is self-regulating with NaH5Oj. The invention can be illustrated by several examples presented in the table.

Кислый сернокислый натрийSour sodium sulfate

Натрий хлористый Тномоч евинаSodium chloride Powers of Evin

Температура, С Анодна плотность тока, А/дмTemperature, С Anodna current density, А / dm

Продолжительность, мин MiapKH сталиDuration, min MiapKH steel

Сьем металла, мкм/минMetal removal, micron / min

Степень очистки, %Degree of cleaning,%

Ржавчина и окалина наRust and dross on

поверхности деталей,%parts surface,%

до электрохимическо после электрохимич травлени before electrochemical after electrochemical etching

5ОО 5OO

450450

00 30 1000 30 10

16sixteen

10ten

77

5five

4545

30thirty

1818

15 15

12 12

10 3 О,5 1.5 38ХС ЗОХГСА 5С2ВА10 3 O, 5 1.5 38ХС ЗОХГСА 5С2ВА

0,70 0.70

0,72 0.72

,70 10О 100 100, 70 10O 100 100

9595

9797

10О10A

поверхность полностью очишена от окалины и ожавчиныthe surface is completely free of scale and ojavchiny

Таким образом, раствор, по изобретеншо обеспечивает качественную очистку поверхности высокопрочных углеродистых сталей с сохранением их механических свойств, позвол ет исключить гфимене- кие дробеструйной обработки при очистке указанных марок сталей, раствор стабилен в работе и не содержит в своем составе сильно действующих, довитых веществ .Thus, the solution, according to the invention, ensures high-quality cleaning of the surface of high-strength carbon steels with preservation of their mechanical properties, eliminates the need for shot blasting when cleaning these steel grades, the solution is stable in operation and does not contain highly active, finished substances.

Claims

1. US Patent No. 3316164, cl. 024-141, pub. 1964.

2.AaTqjcKoe USSR certificate № 32O5S3, class, C 25 F 3 / O6, 1970..