Растворы для химического травления углеродистых сталей

Травление металла в домашних условиях — этапы гравировки металла

Растворы для химического травления углеродистых сталей

Травлением  называют процесс  обработки металла, в результате которого с поверхности удаляется слой определенной толщины под воздействием активных химических веществ (кислот или солей с кислой реакцией), а также постоянного тока в ванне с электролитом.

Травление металла может преследовать различные цели и применяться в промышленности и домашних условиях.

Поверхность изделия, подвергаемого травлению, получает целый ряд технологических и декоративных свойств и позволяет рассмотреть его микроструктуру в металлографический микроскоп, удалить окалину и другие неметаллические включения с поверхности, получить необходимый ювелирный орнамент или подготовить к пайке.

К травлению, называемому также электрохимической гравировкой, в домашних условиях или в гараже прибегают чаще всего для получения рельефных изображений на различных предметах с декоративными функциями.

Чаще всего ему подвергают стали с высокой твердостью, обработка которых обычным гравировальным инструментом требует больших усилий.

Этот процесс не представляет высокой сложности даже при отсутствии художественных навыков, если соблюдать его технологию.

Подготовка поверхности металла

Для того, чтобы процесс травления протекал с высокой скоростью, а толщина удаляемого слоя была одинаковой, с поверхности изделия следует удалить все загрязнения и следы масел.

Для этого подойдут обычные моющие и чистящие средства, используемые для мытья посуды, и тёплая вода.

После мытья и просушки поверхность следует протереть фиброй, смоченной в растворителе, который, кроме обезжиривания, способствует удалению остатков влаги.

Отдельно стоит сказать о качестве обработки поверхности. Полировка в зеркало впоследствии гарантированно даст хороший контрастный рисунок даже при небольшой глубине травления. Но если ее выполнение невозможно по каким-либо причинам, поверхность можно обработать наждачной бумагой так, чтобы риски от нее шли в одном направлении. Это также даст хороший оптический эффект.

Нанесение рисунка

Для нанесения рисунка на металл можно использовать массу различных способов, работающих по одному и тому же механизму: участки, не подвергающиеся травлению, защищаются от воздействия агрессивной среды или электролита.

Способ №1

Самым доступным способом считается нанесение на защищаемые участки обычного лака для ногтей. Однако, он обладает рядом существенных недостатков:

  • Вязкость лака не позволяет сделать линии достаточно тонкими для получения узоров высокой сложности;
  • Необходимы хорошие способности в изобразительном искусстве;
  • Исправление неточных линий затруднительно.

Способ №2

Для начала необходимо нанести защитный слой на всю поверхность изделия. Для этого можно использовать грунтовки ГФ-021, ХВ-062 или битумный лак, доступные в магазинах автозапчастей и хозтоваров. После полного высыхания покрытия при помощи гелевой ручки или тонкого маркера можно нанести контуры будущего изображения. Для этой задачи можно привлечь опытного художника.

Далее из медной (можно латунной) проволоки или прутка, диаметр которых выбирается исходя из удобства удержания в руке, необходимо сделать иглу с заострённым концом и процарапать грунтовку по линиям изображения до металла. Более твердый материал иглы может повредить полировку поверхности изделия.

Уже на этом этапе можно оценить рельефность будущего орнамента. Для получения участков с разной глубиной травления металла, например, контуров и полутеней, этот процесс можно проводить в два и более цикла.

Важно! В процессе грунтовка не должна откалываться. Перед нанесением рисунка стоит поэкспериментировать и убедиться в том, что она пригодна для работы.

Способ №3

Понадобится лазерный принтер, глянцевая бумага, программа для обработки изображений и утюг. Выбранную картинку необходимо отформатировать (подогнать под размер, сделать зеркальной) и распечатать. Самый доступный источник глянцевой бумаги – женские журналы.

Распечатанное изображение прикладывается к поверхности, накрывается сверху обычным альбомным листом (для защиты утюга) и проглаживается. После остывания бумага смывается под струёй воды, а слой тонера остается на поверхности металла.

Таким способом часто пользуются для травления печатных плат. Основной его недостаток – рисунок наносится только на прямолинейную поверхность.

Важно! Глянец под водой плохо виден. После высыхания необходимо убедиться в том, что он не остался на изделии.

Необходимо позаботиться о защите всех поверхностей изделия. Для этого можно использовать различные вещества. Закрыть тыльную поверхность можно обычным пластилином: он является хорошим диэлектриком.

Способы травления металла

Выбор конкретного способа зависит от многих факторов: химической активности металла, доступности химических реактивов и соображений безопасности.

Химическое травление

Выполняется в емкости с активным веществом. Для углеродистых сталей могут подойти растворы слабых кислот: лимонной, уксусной. Хорошо работает соляная кислота.

К травлению в аккумуляторном электролите, азотной кислоте и преобразователе ржавчины следует относиться очень осторожно: в процессе могут выделяться ядовитые газообразные вещества, поэтому с такими реактивами лучше не работать при отсутствии вытяжного шкафа и хорошей вентиляции.

Одним из самых безопасных веществ считается насыщенный раствор хлорного железа. Его можно купить в магазинах, торгующих радиодеталями. Преимуществами раствора являются практически неограниченный срок его службы (при работе со сплавами железа) и окрашивание протравленной поверхности в ровный серый цвет.

Время протекания процесса подбирается экспериментально в зависимости от концентрации используемого реактива и активности металла.

Электрохимическое травление

Многие нержавеющие и кислотостойкие стали, например, 40Х13, 95Х18, 08Х10Н18, 03Х12Н14М2, не реагируют на воздействие кислот, поэтому для их травления используется электрохимический способ.

Для него понадобятся ванна для электролита из пластмассы или стекла, провода, клеммы и источник постоянного тока.В качестве электролита вполне сойдет насыщенный раствор поваренной соли. При выборе емкости для него следует помнить, что процесс может протекать достаточно бурно, этому ее объём должен быть в 2 раза больше, чем у электролита.

В качестве источника тока можно использовать аккумуляторные батареи, но лучше применять зарядное устройство (3 – 10А) с амперметром и возможностью регулировки параметров тока для выбора их оптимального значения.

Обрабатываемая деталь при помощи клемм и проводника присоединяется к аноду (плюсовому контакту), в качестве катода можно использовать любую нержавеющую пластину, размещаемую в ванне параллельно к лицевой поверхности детали.

После этого прибор включается в сеть.

Весь процесс может занимать от двух минут до получаса в зависимости от силы тока и площади рисунка. Глубину травления следует контролировать, периодически вынимая деталь из ванны. При этом не забываем отключать питание.

По окончании процесса защитное покрытие можно удалить подходящим растворителем и оценить результаты работы. Благодаря хорошей адгезии протравленной поверхности возможно создание цветного рисунка.

Для этого вся поверхность изделия задувается из баллона нитроэмалью, а после ее высыхания протирается куском чистой кожи, войлоком или другим безабразивным материалом. С полированной поверхности краска удаляется, оставаясь только во впадинах.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Рекомендуем другие статьи по теме

ТРАВЛЕНИЕ

Растворы для химического травления углеродистых сталей

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

Химическое травление. Травление черных металлов произ­водится с целью очистки поверхности от окисных соединений, об­разовавшихся в результате окисления на воздухе. В процессе трав­ления происходит взаимодействие соответствующих окислов и гид­роокисей железа с кислотой.

Образующиеся продукты растворяются в травильном растворе. Травление черных металлов производится либо в серной, либо в соляной кислоте. Травление в серной кислоте более экономично, так как серная кислота дешевле соляной и травильный раствор может быть использован полнее.

Преимущества травления в соляной кислоте состоят в том, что процесс может быть осуществлен без подогрева, поверхность метал­ла менее разъедается. Продукты травления легко смываются и поверхность получается более светлая. В ряде случаев применяют растворы, состоящие из смеси серной и соляной кислот.

При трав­лении используют присадки — регуляторы травления, которые уско­ряют процесс травления и предотвращают разъедание самого ме­талла.

В табл. 6 приводятся рецепты травильных растворов, применяе­мых для химического травления черных металлов.

Таблица 6Составы растворов для химического травления черных металлов

компонентов в растворе, г/л
КомпонентыNt 1М 2J* 3
Сериая кислота…………………………………..Соляная кислота…………………………………Хлористый натрий. ……………………………Присадка КС………………………………………Присадка ЧМ……………………………………..70—100 100—1502—3200—250 3-5100—150 20—30

Химическое травление цветных металлов может производиться как для окончательной отделки поверхности деталей с последую­щим лакированием, так и для подготовки поверхности к нанесению гальванических покрытий.

Травление медй и ее сплавов осуществ­ляется в смеси азотной кислоты с серной или соляной.

При состав­лении травильного раствора нужно вначале налить в ванну азотную кислоту, а затем постепенно прибавить к ней серную, соляную кис­лоту (или хлористый натрий).

Для предварительного травления меди и ее сплавов приме­няются растворы следующего состава, г/л:

Азотная кислота……………………………………………. 270—330

Серная кислота……………………………………………… 630—670

Соляная кислота…………………………………………….. 4—5

Для глянцевого (окончательного) травления меди и ее сплавов применяют растворы состава, г/л:

Азотная кислота……………………………………………. 80—100

Серная кислота……………………………………………… 650—700

Соляная кислота…………………………………………….. 4—5

Травление меди и ее сплавов производится при комнатной тем­пературе. Продолжительность процесса составляет 20—30 с для предварительного и 6—10 с для окончательного (глянцевого) трав­ления.

Электрохимическое травление. Процесс травления деталей при помощи электрического тока называется электрохи­мическим травлением. Электрохимическое травление может вестись как на аноде, так и на катоду.

Анодное травление применяют для углеродистой и легирован­ной сталей, но не рекомендуют для деталей сложной конфигураций и деталей с точными размерами. Катодное травление применяют главным образом для деталей из углеродистой стали. Состав ваин электрохимического травления приведен в табл. 7.

Таблица 7Состав ванн электрохимического травления

компонентов в растворе-, г/я
Компоненты№ 1№ 2М 3N 4
Серная кислота………………………………..Сернокислое железо….Соляная кислота……………………………..Хлористый натрий…………………………200—250100—150280—320 10—1250—6025—30 15—20

Ванны № 1 и 2 используются для анодного травления, а № 3 и 4 — для катодного травления. Плотность тока при электрохимиче­ском травлении черных металлов составляет от 3 до 10 А/дм2, тем­пература электролитов № 1 и 3 равна 40—50° С, электролита № 2 — 18—25° С, а № 4 — 60—70° С. Продолжительность травления в ван­нах № 1, 3 н 4 составляет 10—15 мин, а в ванне № 2 — 0,3—3 мин.

Вам нужен бесперебойный блок питания, если система электроснабжения отличается неустойчивостью и непредсказуемостью. Например, на центральных магистралях повреждаются коммуникации, что влечет за собой веерное отключение. В этом случае лучше купить ИБП …

Аккумуляторы Top Car надежный бренд, за доступную цену

Специалист компании АЕТ уже не первый год имеет непосредственный опыт обращения с отечественным аккумуляторным брендом Top Car, и может от рассказать, почему такая покупка более выгодна для и почему стоимость АКБ намного ниже зарубежных аналогов.

Турецкие аккумуляторы Blizzaro Silverline – лучшее решение для городской машины

Турецкие аккумуляторы Blizzaro Silverline в нашей стране появился не так давно, благодаря официальному представителю компании АвтоЕвроТрейд.

Удаление окалины металла после термообработки, ингибитор травления КФ-03, раствор, средство для химического удаления окалины на автостеклах

Растворы для химического травления углеродистых сталей

Купить оптом или в розницу ингибитор травления по цене производителя предлагаем в Москве, Нижнем Новгороде, Красноярске, Санкт-Петербурге, Кемерово, Екатеринбурге, Ростове-на-Дону, Казани, Иркутске, Барнауле, Челябинске, Калуге, Кургане, Саяногорске, Абакане, Уфе, Йошкар-Оле, Новочебоксарске, Тюмени, Чебоксарах, в городах единой таможенной зоны – Алма-Ате, Кишиневе, Минске, в которых открыты представительства и филиалы компании. В других городах России вы можете обратиться к нашим деловым партнерам.

Ингибитор травления купить

Ингибитор КФ-03, производимый компанией Конферум, эффективен для защиты различных видов сталей при кислотном травлении и нашел широкое применение в металлургической, автомобильной, машиностроительной, приборостроительной промышленности. Ингибитор для травления позволяет снизить расход кислоты при травлении.

Одновременно он увеличивает циклическую прочность стали в шесть-восемь раз и замедляет её усталостное разрушение. Средства для удаления окалины после термообработки КФ-03 показало себя более эффективным, чем другие аналогичные составы.

Раствор для химического удаления окалины используется как при периодическом, так и непрерывном травлении.

Средство удаления окалины после термообработки

Ингибитор КФ-03 предназначен для травления углеродистых и легированных сталей в серной и соляной кислотах, отмывок различного технологического и теплоэнергетического оборудования от отложений. Используется в качестве добавки для кислотных обработок газовых и нефтяных скважин.

Средство удаления окалины после термообработки применяется как добавка для создания ТМС травильного характера.

Как показывает практика металлургических предприятий, за счет применения ингибитора кислотного травления КФ-03 можно снизить расход серной кислоты на тонну проката в среднем на 2,5—3,0 килограммов и уменьшить потери металла от перетрава на 1,5—2 килограмма.

Раствор для химического удаления окалины

Ингибитор для травления в интервале от 20 до100 градусов С надежно защищает углеродистые стали от коррозии в серной, фосфорной, соляной, плавиковой кислотах. При этом степень защиты стали в НСL и H2SO4 не ниже 97 %.

Раствор для химического удаления окалины способен в полтора раза замедлить растворение окалины, предотвратить наводороживание стали, сохранить её прочность и пластические свойства на исходном уровне.

Средство удаления окалины травлением одновременно обеспечивает высокую степень защиты при коррозионном растрескивании и малоцикловом нагружении.

Свойства средства для удаления окалины

Средство для удаления окалины КФ-03 внешне выглядит как жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, имеет слабый миндальный запах. Хорошо растворимо в органических растворителях, минеральных кислотах. Взрыво и пожаробезопасно.

Ингибитор КФ-03 стабилен в воде и на воздухе. Не замерзает при минусовой температуре. Не разлагается с выделением вредных веществ. Относится к 3 классу опасности (умеренно опасный), ЛД50 = 420 мг/кг.

Технология использования ингибитора КФ-03

Растворы ингибитора КФ-03 0,05-3 % применяются в различных кислотах.

Оптимальная концентрация КФ-03 для сернокислотного травления труб, проката – 2—2,5 г/л.

Примеры составления ванн травления с ингибитором КФ-03:

350-380 г/л HCL + 3-5 г/л КФ-03

150-200 г/л H2SO4 + 3-5 г/л КФ-03

80-100 г/л H2SO4 + 150-200 г/л NaCL+3-5 г/л КФ-03

70-100 г/л H2SO4 + 100-500 г/л НСL+4-6 г/л КФ-03

Для усиления ингибитора для травления КФ-03 при сернокислотном травлении рекомендуется ввести в травильные растворы CL-ионы. Добавка в серную кислоту СL-ионов в виде NaCL или NH4CL увеличивает защитные свойства ингибитора КФ-03, снижает наводороживание и удешевляет стоимость ингибирования.

Ингибитор коррозии КФ-03 производится в виде концентрата. Купить средство для удаления окалины металла оптом или в розницу вы можете на сайте или в нашем представительстве. Хранить в герметичной таре до 5 лет при температуре от +1 до +30 градусов С.

  • Защищает углеродистые стали от коррозии в серной, соляной, фосфорной, плавиковой кислотах в интервале температур 20 – 100град.С. Степень защиты углеродистых сталей в НСL и H2SO4 не ниже 97%. Ингибитор примерно в 1,5 раза замедляет растворение окалины. Ингибитор предотвращает наводороживание сталей, сохраняет пластические и прочностные свойства сталей на исходном уровне, обеспечивает высокую защиту при малоцикловом нагружении и коррозионном растрескивании.
  • Ингибитор КФ-03 улучшает качество поверхности при травлении, устраняют растравливание, предотвращают наводороживание и улучшают пластические свойства сталей. В целом применение КФ-03 в серной кислоте на металлургических предприятиях страны позволило снизить расход серной кислоты в среднем на 2,5—3,0 кг и уменьшить потери металла от перетрава на 1,5—2,0 кг на тонну проката.
  • Ингибитор КФ-03 увеличивает циклическую прочность стали в 6-8 раз и тормозит её усталостное разрушение.

Примеры составления ванн травления с ингибитором КФ-03

  • 350-380 г/л HCL + 3-5 г/л КФ-03
  • 150-200 г/л H2SO4 + 3-5 г/л КФ-03
  • 80-100 г/л H2SO4 + 150-200 г/л NaCL+3-5 г/л КФ-03
  • 70-100 г/л H2SO4 + 100-500 г/л НСL+4-6 г/л КФ-03

Для усиления эффективности ингибитора при сернокислотном травлении практикуется введение в травильные растворы CL-ионов. Добавка СL-ионов в виде NaCL или NH4CL в серную кислоту увеличивает защитное действие ингибитора КФ-03 значительно снижает наводороживание удешевляет стоимость ингибирования.

При удалении окалины со сталей 12ХМФ и 15ХМФ в 22%-ом растворе H2SО4 +5% NaCL при 70-90град.С весьма эффективна концентрация 0,5% ингибитора, он более чем в 3 раза замедляет растворение стали, а добавка NaCL сокращает время удаления окалины и улучшает состояние поверхности протравленного металла.

При температурах выше 70 град.С в сернокислотных ваннах с концентрацией FeSО4 выше 80 г/л КФ-03 дает маслообразный продукт, который осаждаясь на поверхности проката ухудшает качество поверхности.

Пенообразователи КБЖ и ОП-10 плохо совмещаются с КФ-03, дают в его присутствии низкую пену.

Условия хранения. КФ-03 производится в виде водного концентрата, хранить при температуре от +1 – +30 гр.С.

Срок хранения в герметичной таре до 5 лет.

Меры безопасности.

КФ-03 не содержит токсичных веществ, безопасен для обслуживающего персонала. При разведении использовать средства защиты, перчатки и очки.

Оформить заказ на товар, который заинтересовал вас, вы можете несколькими способами:

  1. Нажмите на кнопку «Заказать» и далее выберите необходимый вам объем тары, как в обычном Интернет-магазине.
  2. Напишите нам по email: info@conferum.ru или позвоните по телефонам +7 (495) 1234-765 .

Мы можем доставить купленный у нас товар по Москве или Московской области собственным транспортом. Доставка по России осуществляется транспортными компаниями. Возможна безналичная форма оплаты.

Компания ООО «Конферум» имеет представительства в следующих городах:

МоскваАлматы, КазахстанЕкатеринбург
КазаньКемеровоКострома
КрасноярскКурганМинск, Беларусь
Ростов-на-ДонуСамараСанкт-Петербург
СаратовТверьТольятти
ТюменьУфаЧелябинск
Ярославль

Мы отправляем заказы в указанные ниже города. Если вы не нашли свой населенный пункт в этом списке, напишите нам и мы обязательно постараемся вам помочь.

НовосибирскНижний НовгородОмск
ВолгоградПермьВоронеж
СаратовКраснодарБарнаул
УльяновскИжевскИркутск
ВладивостокХабаровскМахачкала
ОренбургНовокузнецкТомск

Выше приведенные данные являются средними значениями к моменту публикации настоящей технической информации. Их нельзя рассматривать как основные данные. Данные продукта приводятся в уточнённой технической информации.

При использовании продукта необходимо руководствоваться рекомендациями и информацией, приведенными описании на продукт, в паспорте безопасности, а также правилами техники безопасности при работе с химикатами.

Приведенная в настоящей публикации информация основывается на имеющихся у нас в настоящее время опыте и знаниях.

Поскольку множество факторов может влиять на процессы обработки и применения продукта, приведенные данные не освобождают наших потребителей от необходимости проведения собственных испытаний.

Эти данные не являются юридически обязывающей гарантией определенных свойств продукта, а также гарантией пригодности его для конкретной цели. Получатель наших продуктов обязан под собственную ответственность соблюдать действующие законы и постановления РФ.

Травление нержавеющей стали: показания, методы травления и материалы

Растворы для химического травления углеродистых сталей

Нержавеющая сталь зачастую требует обработки поверхности для достижения необходимых эстетических или эксплуатационных свойств. Обработка дробеметными и пескоструйными аппаратами ограничена из-за высокой вероятности появления наклепа.

Современное производство применяет травление нержавеющей стали, после предварительной термической или механической обработки. Сложность этого процесса, по сравнению с обычными черными, низколегированными сталями, объясняется наличием пленкой оксида хрома, выполняющей функцию защитного барьера.

Именно она образует жесткую окалину, плохо взаимодействующую с реагентами. При технологических воздействиях могут возникнуть изменения цвета на поверхности. К ним относятся сварка, пайка, другие операции, связанные с высокими температурами. Цвета радужной побежалости можно избавиться при помощи травления.

Для различных химических составов нержавеющей стали разработаны индивидуальные методы и составы для травления, учитывающие влияние элементов стали, для достижения максимального результата.

Преобладающими способами травления нержавеющих сталей являются щелочное и кислотное, которое может интенсифицироваться электролизом или протекать без такового.

Травление кислотами

Максимальный эффект травления нержавеющей стали кислотами достигается при последовательном взаимодействии поверхности нержавеющей стали в ваннах с двумя типами кислот – серной и азотной. Очередность стадий следующая

  1. Обезжиривание, удаление крупных зацепок, окалины
  2. Травление в сернокислотной ванне (концентрация 10-12%) или сернокислотной ванне (8% серной кислоты, 4% соляной). При этом происходит разъедание окалины и шероховатостей на поверхности. Идеальная температура протекания процесса находится между 60 и 80 градусов Цельсия. Контроль этого параметра важен для управления процессом. Продолжительность обработки зависит от марки стали, наличия контролируемого соотношения, концентрации кислот. В случае истощения ванны возможны проявления точечной коррозии. Для примера, сталь с 18% Cr, 8% Ni требует от 23 до 45 минут травления в сернокислой ванне. Сокращения времени обработки в два раза можно добиться, если проводить эту операцию в среде контролируемой атмосферы.
  3. Промывка в большом количестве проточной воды
  4. Погружение обрабатываемой детали в ванну, наполненную раствором азотной кислоты и плавиковой (10 – 20, 1-2 весовых процентов, соответственно). При температуре ванны 60 – 70 градусов время обработки 7 – 15 минут.
  5. Повторная промывка большим объемом водой

Представленный способ является базовым и имеет множество вариаций. Травление в одной азотнокислой ванне, с примесью кислоты плавиковой, увеличивает время травления до 30 минут.

Заменителем плавиковой кислоты может выступать фтористый натрий.

Увеличение концентрации плавиковой кислоты до 10% позволяет проводить процесс при низких температурных показателях, позволяя избежать предварительного опускания в серную кислоту.

Сокращение времени травления в серной кислоте можно добиться, добавив не более 5% хлористого натрия. Такой ход дает необходимый эффект за 15 минут, но при той же температуре, порядка 80 градусов Цельсия.

Будьте осторожны: если необходимо произвести процедуру, в помещении с недостаточной аспирацией, замените компоненты второго этапа травления. Кислоты выделяют вредные пары при травлении. Предлагается для замены раствор сернокислого железа (7%) и плавиковой кислоты (2%).  

Для правильного выбора метода кислотного травления нужно знать, учитывать состояние окисной пленки на поверхности нержавеющей стали. Внешний вид может подсказать о составе пленки. Зеленый цвет окалины говорит о высоком содержании окислов хрома. Соответственно действие кислотных сред будет затруднено и потребует большего времени.

Рекомендуется промежуточная механическая очистка между двумя ваннами, если снятие окалины затруднено.

Электролитическое травление

Одним из вариантов, распространенных на современных предприятиях, является электролитическое травление. Заготовка или деталь, помещенная в кислотную ванну, подключена к положительному или отрицательному контакту.

При прохождении тока на поверхности нержавеющей стали происходит выделение кислорода. Газообразная фаза оказывает механическое воздействие на оксидную пленку.

Это помогает ускорить процесс обработки и качество получаемой поверхности.

Травление готовыми пастами

Современная индустрия предлагает на рынке множество травильных паст для нержавеющей стали. Их основное назначение локальная обработка сварных швов, последствий изменения равномерности окраски поверхности под влиянием температурного воздействия. Принцип работы с такими пастами прост и может быть использован даже в мелких мастерских.

  • Нанесение пасты толстым слоем до 2см., при помощи щетки
  • Выдержка 60-90 минут
  • Промывка струей воды

Применение паст целесообразно для обработки сварочных швов нержавеющих марок стали. Обработанный шов способен противостоять коррозии даже в условиях сырого помещения автомобильной мойки.

Щелочное травление

Обработка поверхности нержавеющей стали расплавом каустической соды называется щелочным травлением.

Следует отметить, что при этом процессе происходит разрушение окисной пленки, при этом химикалии не реагируют с металлом.

Повышение температуры способствует разъеданию оксидной пленки, улучшая качество обрабатываемой поверхности. Резкое охлаждение в жидкости также способствует улучшению обрабатываемой поверхности. 

Добиться 100% результата при этом типе обработки практически невозможно. На металле возможны остаточные плены от окислов хрома, окислов никеля и железа. Среди рекомендаций по окончательной доводке таких дефектов значится кратковременная обработка в азотнокислой ванне.

Методы щелочного травления

Различают следующие методы

  • Выдержка в соде. нитрата натрия должно колебаться в пределах 20-40%, разогретого до температуры 460-500 градусов Цельсия. Травление в такой среде длится в течение 15 минут. Некоторые аустенитные марки нержавеющей стали запрещено нагревать выше 450 градусов. Это может привести к межкристаллитной коррозии. Далее следует этап промывки в большом количестве воды, затем следует 5-минутное опускание в сернокислотную ванну и до 10 минут в азотнокислой.
  • Известный в Англии, с первой половины 19 века метод травления, в комплексе с пропусканием электрического тока через протравливаемую деталь. При плотности тока 11 А/м2 достаточно 15 секунд. Данная скорость протекания реакции связана с процессом электролиза. Выделение на катоде натрия и водорода способствуют восстановлению окислов. Восстановленный металл осаждается на поверхности. Данный вид травления позволяет получить обезжиренный металл, характеризующийся чистотой и однородностью. При таком способе используют соду. Возможны вариации с составом и добавлением хлористого кальция. Применяется такой метод для травления плоских, стержневых заготовок, волоченых изделий.
  • Обработка гидридами натрия основано на восстановлении воздействием на металл натрием и водородом. Наличие гидрида натрия добиваются взаимодействием водорода и натрия, находящегося в расплавленном состоянии. В расплавленную каустическую соду помещают цилиндр без нижней плоскости. Верхняя плоскость имеет отверстие. Натрий всыпают в это отверстие, он реагирует на поверхности ванны. Через пятно натрия на каустической соде пропускают струю водорода. Происходит образование гидрида и диффундирование его в объеме ванны. Достижение необходимой концентрации 1-2 % гидрида натрия происходит в контролируемых пороговых значениях. При отсутствии продукта разделения воздуха применяют диссоциированный аммиак. Детали разогревают в такой ванне до 400 градусов Цельсия. Нержавеющие стали показывают хорошие результаты травления при такой методике и продолжительности 4-17 минут. После травления рекомендуется тщательно промыть детали. В случае необходимости произвести дополнительную обработку в азотнокислой ванне. При высокой себестоимости такого метода очевидным его преимуществом является тот факт, что металл не взаимодействует с травителем. Потери металла минимальны. Более низкая температура процесса позволяет сократить расходы на теплоноситель и безопасность проведения операций.

Существуют определенные правила, выполнение которых обязательно для любого из представленных способов. Среди них приоритетные обработка поверхности металла перед травлением, удаление окисной пленки, обезжиривание. Процесс травления не менее важен.

Материалы для ванн   

Правильный выбор материала для изготовления травильных ванн сложная задача для химиков и материаловедов.

Рекомендуются емкости:

  • покрытые керамикой
  • покрытого стеклом кирпича
  • дерево, бетон с покрытием из свинца
  • вещества, производные от резины
  • определенные марки нержавеющей стали для кислотных ванн.

азотистой с примесями плавиковой или соляной кислоты позволяет применять такие же материалы. Исключение составляют лишь свинец, как покрытие, керамику с повышенным содержанием кремния, из-за их взаимодействия.

Применение стали вполне возможно для использования в ваннах со щелочью, отслеживая протекание и интенсивность электролиза в непосредственной близости к материалу.

При определенных условиях и содержании кислоты, ее температуры, характера есть возможность применять для травильных емкостей нержавеющие марки стали. Такие, например, как 8Х18Н8М или 10Х20Н25М4.

Из приведенной в этом обзоре информации можно сделать вывод, что режим обработки, химический состав ванны, необходимость дополнительной механической обработки, применение электролиза должны определяться исходя из конкретных начальных условий (марка стали, состояние оксидной пленки, технологические возможности) и регулироваться в контексте ожидаемого конечного результата.

Травление поверхности. Часть 1

Растворы для химического травления углеродистых сталей

При изготовлении и хранении металлические изделия подвергаются воздействию окружающей среды, в результате их поверхность покрывается продуктами коррозии или термической окалины. Этот слой не только ухудшает внешний вид изделий, но и затрудняет выполнение последующих технологических операций.

Перед осаждением на изделия гальванических покрытий их поверхность должна быть очищена от всяческих загрязнений и окислов. Загрязнения удаляются в процессе обезжиривания (см. «Обезжиривание поверхности.»). От окислов и термической окалины поверхность очищается в процессе травления.

Травление может осуществляться в растворах  химическим или электрохимическим способом

Гальваническая линия для травления поверхности

Химическое травление проводят путем погружения изделий в травильный раствор без воздействия электрического тока.

Наибольший процент деталей, покрываемых в гальваническом цехе, из низкоуглеродистой стали, которые имеют на поверхности окисный слой, неравномерный по толщине. Слой окалины пористый, поэтому при травлении в растворах кислот вместе с окислами происходит частичное растворение металла.

Для травления окисла двухвалентного железа используют в основном растворы серной и соляной кислот. Необходимо процесс травления осуществлять таким образом, чтобы травление в растворе основного металла было минимальным. Это зависит от состава раствора, концентрации кислот и температуры.

В растворе соляной кислоте, в отличие от серной, травление окалины происходит за счет ее химического растворения. На практике используют 10 – 20 % растворы соляной кислоты при комнатной температуре.

При травлении в растворе серной кислоты оптимальная концентрация 20 – 25%, температура 50 – 600С.

Учитывая различный характер воздействия кислот на железо и его окислы, для травления  применяют смеси растворов: серной кислоты – 5%, соляной – 15% или серной 10%, соляной – 10%.

Процесс травления, кроме удаления окалины, сопровождается выделением водорода, при этом в растворе происходит наводораживание поверхности, приводящее к охрупчиванию. Для предотвращения сорбции металлом водорода в травильные растворы вводят ингибиторы: катапин К-И-1, синтанол, уротропин и др. в количестве 3 – 5 г/л.

При травлении в растворах легированных сталей, ввиду наличия термической окалины, требуется применение более активных растворов. Целесообразно проводить травление в растворах  в  две стадии: разрыхлить основной слой окалины в растворе 20% — ной соляной или серной кислоте, а закончить травление  в растворе 20 – 40%-ной азотной кислоте.

Для ускорения процесса очистки поверхности применяют электрохимический метод травления, который можно проводить как на аноде, так и на катоде

При анодном травлении сначала происходит травление в растворе оксидной пленки, а затем образование пассивной пленки. Процесс травления протекает интенсивно, поэтому важно не перетравить поверхность детали, которая является анодом. Анодное травление применяется для деталей простой формы из углеродистой и легированной стали.

Составы растворов  электролитов для анодного травления  углеродистых сталей, г/л:

Раствор 1:

Серная кислота  200 – 250Железо сернокислое 7-ми водное  1 – 2Натрий  хлористый  20 – 25

Температура  раствора  40 – 500С, ДА= 5 – 10 А/дм2 , время 10 – 20 минут

Раствор 2:

Соляная кислота  8 – 10Натрий хлористый  40 – 50Железо хлористое 6-ти водное  140 – 150

Температура раствора 18 – 350С, ДА= 5 – 10 А/дм2 , время 5 – 10 минут

Плотность анодного тока выбирается в зависимости от состояния поверхности при травлении в растворе электролита и от требуемой скорости процесса.

Составы растворов электролитов для катодного травления  углеродистых сталей, г/л:

Раствор 1:

Серная кислота  100 – 150
Температура  раствора  40 – 500С, ДК= 3 – 10 А/дм2, время 10 – 15 минут.

Раствор 2:

Серная кислота  50 – 60Соляная кислота  25 – 30Натрий хлористый  15 – 20

Температура раствора  60 – 700С, ДА= 10 – 15 А/дм2 , время 10 – 15 минут

Катодное травление в растворе электролита применяется главным образом для удаления оксидов с поверхности деталей, подвергнутых термической обработке и закалке в масле.  В качестве анода используется свинец.

В случае затруднений при очистке поверхности – обращайтесь за услугами к нам.

Внимание! Учебный курс по гальванике! Узнать подробнее…

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Травление металла

Растворы для химического травления углеродистых сталей

Травление – это процесс очистки и обработки металлической заготовки. Химическое, кислотное, щелочное, электрохимическое – есть много способов выполнения этой технологической операции. Где применяют травление металла, зачем его используют в промышленности, какие бывают способы обработки с применением этой технологии, всё эти вопросы подробно разобраны в представленной ниже статье.

Что такое травление

Это технология удаления верхнего слоя с поверхности металлической детали. Технология применяется для очистки заготовок от окалины, ржавчины, окислов и снятия верхнего слоя металла. Используя этот способ, снимают верхний слой для поиска внутренних дефектов и изучения макроструктуры материала.

С помощью травления зачищают деталь и увеличивают адгезию поверхности. Это делают для последующего соединения металлической поверхности с другой заготовкой, перед нанесением краски, эмали, гальванического покрытия и других защитных покрытий.

Метод позволяет не только быстро очистить деталь, но и создать на металлической поверхности нужный рисунок. Этим методом вырезают на металлической поверхности тончайшие каналы и сложные изображения.

Можно выполнять очистку габаритных деталей или проката.

Глубина обработки регулируется с точностью до несколько микрон, что позволяет изготавливать сложные детали с небольшими пазами и другими сложными элементами.

Применение травления в промышленности

  1. Для очистки от оксидной плёнки деталей из углеродистой, низколегированной и высоколегированной стали, титана и алюминия.
  2. Для улучшения адгезии перед нанесением гальванических и других видов защитных покрытий.
  3. Для подготовки стальной поверхности к горячему цинкованию.

  4. Чтобы провести макроанализ для выявления образования межкристаллитной коррозии у нержавеющих сталей.
  5. С помощью этой технологии обрабатываются мелкие металлические детали, такие как шестерёнки наручных часов.
  6. Обработка меди применяется для изготовления полупроводниковых микросхем и печатных плат в электронике.

    Этим методом выполняется нанесение токопроводящего рисунка на микросхему.

  7. Для быстрой очистки изделий горячего металлопроката, термообработанных деталей, от окислов.
  8. В авиастроении с помощью этой технологии уменьшают толщину алюминиевых листов для снижения массы самолёта.
  9. При изготовлении металлических надписей и рисунков.

    Травлением получают рельефные изображения, нарисованные путём удаления слоя металла по определённому трафарету.

Виды травления

Основные разновидности применяемой в промышленности обработки металлов:

  • электролитическое – бывает катодное и анодное;
  • химическое;
  • плазменное.

Химическое травление

Метод химической обработки используют для очистки поверхности детали от оксидной плёнки, окалины и ржавчины для заготовок из следующих материалов:

  • чёрных металлов;
  • нержавеющих и жаропрочных сталей;
  • титана и его сплавов;
  • алюминия.

Для травления применяют серную, соляную или азотную кислоту. Заготовку погружают в кислотный или щелочной раствор, расплав соли и выдерживают на протяжении нужного временного интервала. Необходимое время для очистки может составлять от 1 до 120 минут.

Процесс очистки происходит за счёт выделения водорода при взаимодействии кислоты с металлом. Молекулы кислоты проникают через поры и трещины под оксидную плёнку. Там они взаимодействуют с металлической поверхностью, выделяется водород. Выделяющийся газ отрывает оксидную плёнку и очищает деталь.

Одновременно с оксидами в кислоте растворяется обрабатываемый металл. Чтобы предотвратить этот процесс используются ингибиторы коррозии.

Плазменное травление

При ионно-плазменном способе очистка и снятие поверхностного слоя происходит путём бомбардировки детали ионами инертных газов, которые не вступают в химическую реакцию с молекулами обрабатываемого материала. Позволяет делать высокоточные насечки, пазы с точностью до 10 нм. Технология применяется в микроэлектронике.

Плазмохимический метод предусматривает возбуждение плазмы в химически активной среде, что вызывает образование ионов и радикалов. Активные частицы, попадая на металлическую поверхность, вызывают химическую реакцию. При этом образуются лёгкие соединения, которые удаляются из окружающей воздушной среды вакуумными насосами.

Метод основывается на химических реакциях, возникающих при использовании химически активных газов, таких как кислород, обладающих большой реакционной способностью. Эти газы активно взаимодействуют в плазме газового разряда. В отличие от плазменной обработки в инертных газах при этом способе очистки активный газ вступает в реакцию только с определёнными молекулами.

Недостатком этого метода является боковое расширение пазов.

Травители

Травление углеродистых сталей осуществляется в 8-20% растворе серной или 10-20% соляной кислоты. С обязательным добавлением ингибиторов коррозии (КС, ЧМ, УНИКОЛ) для устранения хрупкости материала и уменьшения возможности перетравливания.

Изделия из нержавеющей или жаропрочной стали обрабатываются с применением раствора, состоящего из: 12% соляной, 12% серной, 1% азотной кислоты. Если требуется, обработку делают в несколько ступеней. Первая – в 20% соляной кислоте разрыхляется окалина. Второй этап – это погружение в 20-40% раствор азотной кислоты для полного удаления поверхностных загрязнений.

Толстый слой окалины, который образуется на нержавеющей стали, при её производстве удаляют 75-85% расплавом едкого натра с 20-25% азотнокислого натрия. После чего в 15-20% азотной кислоте производится полное удаление окислов.

Обработку алюминия и сплавов на его основе используют снятия тугоплавкой оксидной плёнки с поверхности заготовки. Для этого применяются щелочные или кислотные растворы. Обычно используют 10-20 % щёлочь, при температуре 50-80 ºС, процедура травления занимает менее 2 минут. Добавка в щелочь хлористого и фтористого натрия делает этот процесс более равномерным.

Очистка титана и его сплавов, проводимая после термической обработки, выполняется в несколько этапов. На первой стадии в концентрированном едком натре разрыхляют окалину.

Затем удаляют окалину в растворе из серной, азотной или фтористоводородной кислоты.

Для удаления оставшегося травильного шлама используют соляную или азотную кислоту с добавкой небольшого количества фтористоводородной кислоты.

При обработке меди и ее сплавов используют травители из перекиси водорода, хромовой кислоты и следующих солей:

  • хлорида меди;
  • хлорида железа;
  • персульфата аммония.

Этот информационный материал подробно описывает применяемый на металлургических предприятиях процесс травления. Способ позволяет быстро очищать поверхность металла от окислов, окалины, ржавчины и других загрязнений. Благодаря травлению можно наносить на металл различные рисунки, создавать сложные микросхемы и делать микроскопические каналы нужной формы.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.