Химическое травление нержавеющей стали

Содержание:

Чистота поверхностей металла играет большую роль в дальнейшей обработке, особенно если это касается нержавейки. Главным методом достичь идеального состояния является травление нержавеющих сталей. Об этом процессе и поговорим подробнее.

Основы травления металла.

Травление сталей представляет собой процесс удаления оксидов и окалины с поверхности материала. Как и травление другого металла, осуществляется этот процесс двумя обычными способами, такими как химическое или же электрохимическое травление. Они оба основаны на применении кислот различной концентрации, преимущественно серной или соляной. При травлении
изделие погружают в кислотный раствор, в котором, собственно, и осуществляется весь процесс. Очень важно точно соблюдать технологию, поскольку перетравливание может привести материал в негодность. Кислота ни в коем случае не должна вступить во взаимодействие со слоем основного металла, ее задача уничтожить оксиды и окалину. Для обеспечения безопасности изделия используются специальные травильные присадки.

Электрохимическое травление стали.

Электрохимический метод травления осуществляется в несколько этапов:

  • Подготовка кислотного раствора. Один из самых ответственных этапов травления. Требуемое процентное содержание кислоты в растворе достигается тщательным подбором объема исходных веществ. Для травления используют стандартный водный раствор необходимой кислоты.
  • Если существует необходимость уберечь отдельные участки заготовки, то следует применять специальный лак, который будет защищать поверхность от негативного воздействия агрессивной среды, он тоже должен быть тщательно подготовлен. Подготовка лака намного сложнее, чем приготовление кислотного раствора. В этом случае необходимо использовать скипидар, гудрон, а также канифоль. В качестве растворителя в этой смеси выступает скипидар. Необходимо помнить, что скипидар относится к огнеопасным веществам и легко возгорается от перегрева, это также касается и гудрона, который загорается от открытого огня, поэтому обращаться с этими веществами следует очень осторожно. Варить лак рекомендуется очень медленно, на электрической плите, используя минимальные температуры. В промышленных масштабах применяют специальные составы, которые, впрочем, нетрудно найти и для применения в быту.
  • Подготовка поверхности металла для травления – довольно сложный этап. Чтобы лак лег качественно, не отвалился или не пузырился, следует предварительно тщательно обезжирить материал любым из возможных способов. Если лак отвалится при травлении, деталь может быть испорчена. Работы следует проводить аккуратно, ведь даже отпечаток пальца, оставленный на детали, может привести к образованию неоднородной некачественной поверхности.
  • Непосредственно электромеханическое травление. В процессе травления деталь выступает в качестве анода, то есть к ней подключается положительный электрод. В качестве катода может быть использована любая пластина из стали, например, отлично подойдет кухонный нож, только не в производственных масштабах. Деталь погружают в раствор кислоты и подключают источник напряжения. Сам процесс занимает несколько минут, в течение которых следует внимательно наблюдать за внешним видом детали. При работе с раствором строго соблюдаются правила техники безопасности. Затем отключается подача электричества, деталь вынимают из раствора и смывают кислоту при помощи реактивов.
  • Очистка поверхности от лака. На этом этапе следует использовать специальные растворители, чтобы снять лак, не повредив металл.

Химическое травление нержавеющей стали.

Процесс химического травления стали мало отличается от электрохимического травления. Единственно отличие этих методов, по сути, в том, что при химическом травлении не используется электричество. Весь принцип процесса основан только на химических реакциях.

Травление нержавеющей стали.

Процесс травления нержавеющих сталей немного сложнее того, что допустимо для обычных металлов. Так же используются серная и соляная кислоты, но все-таки рекомендуется применять электрохимический способ травления, особенно если в дальнейшем предполагается тонкая обработка. Для более мягкого и безопасного результата стоит использовать слабые органические кислоты и ингибиторы.

Для травления нержавеющей стали могут быть использованы щелочи. Температура травильного процесса поддерживается на уровне 65-80 градусов, достаточно часто применяют метод с последовательной обработкой двумя разными растворами. Продолжительность травления – не больше 30 минут. В качестве примера можем рассмотреть щелочное травление нержавеющих сталей.

Существует три основных способа щелочного травления:

  • Использование ванн с каустической содой и нитратом натрия, нагревать которые необходимо до 500 градусов. После травления металл опускают в кислотный раствор.
  • Применение электрических ванн рекомендуется для получения особо чистых поверхностей. Действие электрического тока увеличивает скорость травления за счет интенсивного выделения в процессе натрия и водорода.
  • Травление при помощи нитрита натрия. В ванну с содой добавляют натриевый реагент, подогревают до 380 градусов. Через натрий пропускают водород, который и образует нитрит, удаляющий все вредные включения. После травления детали достаточно промыть водой. В большинстве случаев металл не взаимодействует с травителем, что делает процесс экономичным за счет малых потерь металла и низких температур.

Изобретение относится к области химической обработки металлов, в частности, к растворам и способам травления нержавеющей стали и может быть использовано в металлургической промышленности и других отраслях. Раствор содержит ионы железа (II), ионы железа (III), источник перекиси водорода, не окисляющую железо органическую кислоту для поддержания соотношения ионов железа (II) к ионам железа (III), равного 10/90-40/60. В качестве органической кислоты используют соединение формулы R-(СООН)n, где n = 1-3, R – водород, алкильная или гидроксиалкильная группа с С1-C4, арильная, аралкильная или алкиларильная группа с С6-C14, незамещенная или замещенная С1-C4-алкильной группой или галогеном, например, муравьиную, уксусную, пропионовую, бутановую, молочную, бензойную, фталевую, нафтойную. В качестве источника перекиси водорода используют надкислоту, например, надуксусную, надборную, надбензойную, надсерную, надфосфорную, иодную, надфталевую или кислоту, гомологичную органической кислоте; соль надкислоты, например, пероксикарбонат натрия или пероксиборат магния; органическую перекись, например, перекись мочевины. Способ травления нержавеющей стали включает обработку кислым раствором, содержащим ионы железа (III), ионы железа (III) и источник перекиси водорода, при 10-90 o С. 2 с и 7 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способу декапирования (очистки поверхности) металлических материалов из стали, особенно из нержавеющей стали.

Способ декапирования может быть осуществлен на металлических материалах из стали, особенно из нержавеющей стали, в промышленной среде, перед выпуском с завода, например, для удаления окалины, но также непрофессионалами в металлургии для зачистки элементов из нержавеющей стали.

Согласно известному способу операция травления нержавеющих сталей заключается в погружении материалов в травящие ванны, содержащие 6-16% азотной кислоты и фтористоводородную кислоту в соотношении 6-16% HNO3 на литр и 1-5% HF на литр, причем температуре использования ванны составляет величину в интервале 40-60 o С.

Однако азотная кислота ведет к выделению особенно токсичных паров оксида и диоксида азота, и выделению азотистых соединений, таких, как нитриты и нитраты, в эфлюенты. Если допустимое максимальное предельное содержание нитратов относительно высокое, то эта же норма в отношении нитратов намного более жесткая, т.к. нитриты приводят к образованию вредных нитрозаминов.

Читайте также:  Сумка из конфет и гофрированной бумаги

В патенте Франции А-2 587 369, кроме того, описывается способ декапирования материалов из нержавеющей стали, в котором используют декапирующую ванну, образованную плавиковой кислотой, железом в виде растворенного трехвалентного железа, причем остальное составляет вода. Ванну используют при температуре 15-70 o С. Во время операции или операций декапирования поддерживают содержание трехвалентного железа в ванне с помощью инжекции воздуха или за счет циркуляции со свободным воздухом.

Такой способ обработки на основе плавиковой кислоты имеет недостаток, связанный с тем, что плавиковая кислота опасна при работе с ней, поэтому она не подходит для любых операций очистки методом пульверизации или опрыскивания металлических элементов таких, как резервуар или цистерна.

Также известен из патента Японии А-7547826 способ декапирования металлических материалов из нержавеющей стали, заключающийся в использовании ванны: образованной смесью галогенсодержащих кислот, содержащей в определенном количестве соляную кислоту.

В этом способе декапирования основным агентом, вступающим в химическую реакцию, является соляная кислота, которая реагирует с декапируемым материалом с получением хлорида железа (П) и выделением водорода, согласно реакции: 2HCl + Fe _ FeCl2+H2 Такой способ, использующий окисляющее воздействие соляной кислоты на декапируемый металл, приводит к большому расходу соляной кислоты, что делает способ дорогостоящим; к сильному выделению водорода, который вызывает опасность взрыва во время использования способа в закрытой среде;к хрупкости обработанной стали из-за промежуточной диффузии атомов водорода в кристаллическую решетку стали.

Целью изобретения является снижение загрязнения окружающей среды.

Эта цель достигается тем, что декапирование металлических материалов из стали, особенно из нержавеющей стали, может быть осуществлено без необходимости использования корродирующей окисляющей кислоты, такой, как HF или HCl, при условии окисления смесью Fe 2+ + Fe 3+ , в которой поддерживают окислительновосстановительный потенциал между определенными значениями, причем ионы Fe 2+ и Fe 3+ поддерживаются в водном растворе за счет органической кислоты, не представляющей опасности для человека во время ее использования. Таким образом, предметом изобретения является способ декапирования материалов из стали, особенно из нержавеющей стали, отличающийся тем, что материалы обрабатывают водным раствором, содержащим ионы двухи трехвалентного железа, а также не окисляющую железо органическую кислоту, в количестве, достаточном для поддерживания в растворе ионов Fe 2+ и Fe 3+ , причем ионы двух- и трехвалентного железа находятся в растворе в соотношении Fe 2+ /Fe 3+ , равным 10/90-40/60 и тем, что поддерживают соотношение Fe 2+ /Fe 3+ в определенном интервале за счет добавления перекиси водорода.

Кислота, содержащаяся в растворе и вступающая во вторичные реакции во время декапирования, приводит к образованию либо легко рециркулируемой в промышленную среду соли, либо нетоксичной соли, что делает способ более простым и безопасным.

Органической кислотой является предпочтительно соединение, обозначенное общей формулой: R(COOH)n, в которой R обозначает водород, алкильную группу С1-C4, оксиалкильную группу С1-C4 или арильную группу, аралкильную группу или алкиларильную группу С6-C14, в известных случаях замещенную одним или несколькими заместителями, выбираемыми среди C1-C4-алкильных групп и атомов галогена, и n обозначает 1, 2 или 3.

Из предпочтительных органических кислот можно назвать муравьиную, уксусную, пропионовую, бутановую, молочную, бензойную, фталевую и нафтойную кислоту.

Предпочтительно, соотношение Fe 2+ /Fe 3+ составляет величину от 10/90 до 40/60, предпочтительно от 10/90 до 25/75, и еще лучше около 20/80.

Соотношение и, следовательно, кинетика реакции поддерживаются за счет регенерации иона Fe 3+ путем добавления перекиси водорода.

Для того, чтобы генерировать перекись водорода в ванне для декапирования, вводят перекись водорода в ванну или добавляют соединение, выбираемое среди надкислоты, соли надкислоты или органической перекиси.

Надкислота предпочтительно выбирается среди надборной, надуксусной, надугольной, надбензойной, надсерной, надфосфорной, надфталевой и иодной кислот.

Соль надкислоты предпочтительно выбирается среди пероксокарбоната натрия и пероксобората магния, а органической перекисью предпочтительно является пероксид мочевины.

Температура осуществления способа предпочтительно составляет 10-90 o C.

Предметом изобретения является также декапирующее средство для обработки материалов из стали, особенно, из нержавеющей стали, отличающееся тем, что оно включает с одной стороны раствор, содержащий ионы двух- и трехвалентного железа, причем соотношение Fe 2+ /Fe 3+ составляет 10/90-40/60, а также достаточное для поддержания в растворе ионов Fe 2+ и Fe 3+ количество не окисляющей железо органической кислоты и, с другой стороны, источник перекиси водорода, предназначенный для добавления в раствор для поддержания соотношения Fe 2+ /Fe 3+ в определенном интервале.

Органическая кислота и источник перекиси водорода такие, как определенные выше.

Декапирующее средство согласно изобретению может транспортироваться без особой упаковки на место его использования, и может быть использовано без особых мер предосторожности везде, включая декапирования закрытых резервуаров, таких, как цистерны, фиксированные или подвижные резервуары, или контейнеры.

Способ согласно изобретению используется для декапирования металлических материалов из стали, особенно, из нержавеющей стали и особенно для удаления окалины, полировки и очистки вышеуказанных материалов, причем обработка может быть реализована в ванне, путем опрыскивания или пульверизации.

Интерес к органическим кислотам вызван тем, что они разлагаются на СO2, H2O и H2, т.е. на такие остатки от разложения, которые безвредны для среды с точки зрения экологии, когда их выбрасывают в атмосферу, в эфлюенты или даже в море.

Другой интерес вызван тем, что органическая среда позволяет образовывать пассивирующую пленку, снижающую коррозию металла.

Кроме того, декапирующий раствор, используемый в изобретении, позволяет избегать повторного осаждения некоторых металлов, таких, как медь, никель, хром, олово, цинк в процессе декапирования благодаря повышенному значению окислительно-восстановительного потенциала раствора.

В промышленном плане, образование иона Fe 3+ контролируется путем измерения окислительно-восстановительного потенциала декапирующей ванны. Окислительно-восстановительный потенциал или РЕДОКС представляет собой разницу потенциалов, измеряемую между некорродирующим электродом (например, из платины) и стандартным электродом (например, Hg (HgCl) или насыщенный каломель), причем эти оба электрода погружены в декапирующий раствор. Измеренная величина позволяет с одной стороны характеризовать окисляющую способность декапирующей ванны и с другой стороны регулировать ванну путем введения перекиси водорода или способного давать H2O2 соединения.

В предпочтительном варианте реализации способа изобретения источником перекиси водорода, вводимым в основной декапирующий раствор может быть надкислота, гомологичная кислоте раствора, преимуществом которой является то, что она не изменяет начального состава раствора.

Например, пары: органическая кислота (надкислоты, используемые для осуществления способа, могут быть следующими: уксусная кислота (надуксусная кислота; бензойная кислота (надбензойная кислота; фталевая кислота) надфталевая кислота.

Другим методом поддержания подобного состава основного раствора является использование в качестве источника перекиси водорода органического окислителя, такого, как надугольная кислота H4(CO3)23H2O2 или пероксид мочевины СО(NH2)2 H2O2, который разлагается на СО2, H2O и N2.

Существенным преимуществом способа, в котором используется раствор органической кислоты, является то, что получают оксид трехвалентного железа (Fe2O3), остаток, используемый в области электротехники для изготовления ферритов.

Читайте также:  Как правильно сделать плетень

Преимущества способа также заключаются в том, что окислитель образуется "in situ" без добавления токсических или загрязняющих веществ, и используемые кислые эфлюенты и растворы безвредны для человека. Так, продукт согласно изобретению, включающий кислый раствор и окисляющую его жидкость или твердое вещество, может быть использован в любых средах, даже в закрытой среде.

Способ декапирования, согласно изобретению, следовательно, обладает следующими преимуществами: он не загрязняет окружающую среду и безопасен во время его использования; он позволяет использовать кислый раствор без заметной химической модификации во время его осуществления, и он позволяет рекуперировать и рециркулировать использованные продукты в промышленную среду.

Пример 1 Листовую аустенитную дробленую сталь подвергают травлению способом по изобретению в следующих условиях: концентрация муравьиной кислоты 25% в/в концентрация Fe общая 21,8 г/л концентрация ионов Fe 2+ 2,5 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 19,3 г/л
соотношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,12
температура 64 2 o С
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс системы (электрод с насыщенной каломелью) 150-300 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в заданном интервале путем введения перекиси водорода.

Стальной лист промывают водой при 80 o С.

Пример 2
Ферритную листовую сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация муравьиной кислоты 18% в/в
концентрация Fe общая 15,3 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 5,7 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 9,6 г/л
соотношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,59
температура 68 2 o C
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-320 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в заданном интервале добавлением перекиси водорода.

Сталь промывают водой при 80 o С.

Пример 3
Дробленую аустенитную сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация уксусной кислоты 25% в/в
концентрация Fe общая 21,8 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 2,5 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 19,3 г/л
соотношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,12
температура 64 2 o C
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-300 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в заданном интервале добавлением перуксусной кислоты.

Сталь промывают водой при 80 o С.

Пример 4
Ферритную сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация щавелевой кислоты 18% в/в
концентрация Fe общая 15,3 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 5,7 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 9,6 г/л
соотношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,59
температура 68 2 o C
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-320 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в определенном интервале добавлением перекиси мочевины.

Сталь промывают водой при 80 o С.

Пример 5
Дробленую аустенитную сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация молочной кислоты 25% в/в
концентрация Fe общая 21,8 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 2,5 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 19,3 г/л
соотношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,12
температура 64 2 o С
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-300 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в определенном интервале добавлением периодной кислоты.

Сталь промывают водой при 80 o С.

Пример 6
Ферритную сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация лимонной кислоты 18% в/в
концентрация Fe общая 15,3 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 5,7 г/л
концентрация ионов Fe 3+ 9,6 г/л
отношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,59
температура 68 2 o C
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-320 мВ
Потенциал Редокс поддерживают в определенном интервале добавлением пероксида периодной кислоты.

Сталь промывают водой при 80 o С.

Пример 7
Ферритную сталь подвергают травлению в следующих условиях:
концентрация бензойной кислоты 18% в/в
концентрация Fe общая 15,5 г/л
концентрация ионов Fe 2+ 5,7 г/л
концентрация ионов Fe 3+ г/л
отношение Fe 2+ /Fe 3+ 0,59
температура 68 2 o С
продолжительность 8 мин.

потенциал Редокс (электрод с насыщенной каломелью) 150-320 мВ
Потенциал Редокс поддерживается в определенном интервале добавлением пербензойной кислоты.

Сталь промывают водой при 80 o С.

1. Раствор для травления нержавеющей стали, содержащий кислоту, ионы железа (II) и ионы железа (III), отличающийся тем, что он дополнительно содержит источник перекиси водорода, а в качестве кислоты не окисляющую железо органическую кислоту для поддержания соотношения ионов железа (II) к ионам железа (III), равного 10:90-40:60.

2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты он содержит соединение формулы R-(COOH)n, где n 1 3, R водород, алкильная или гидроксиалкильная группа с С14, арильная, аралкильная или алкиларильная группа с С614, незамещенная или замещенная С14 -алкильной группой или галогеном.

3. Раствор по п.2, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты он содержит муравьиную, уксусную, пропионовую, бутановую, молочную, бензойную, фталевую или нафтойную кислоты.

4. Раствор по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника перекиси водорода он содержит надкислоту, ее соль или органическую перекись.

5. Раствор по п.4, отличающийся тем, что в качестве надкислоты он содержит надуксусную, надборную, надбензойную, надсерную, надфосфорную, надиодную или надфталевую кислоты.

6. Раствор по п.4, отличающийся тем, что в качестве надкислоты он содержит надкислоту, гомологичную органической кислоте.

7. Раствор по п.4, отличающийся тем, что в качестве соли надкислоты он содержит пероксикарбонат натрия или пероксиборат магния.

8. Раствор по п.4, отличающийся тем, что в качестве органической перекиси он содержит перекись мочевины.

9. Способ травления нержавеющей стали, включающий обработку кислым раствором, содержащим ионы железа (II) и ионы железа (III), при измерении окислительно-восстановительного потенциала ионов железа (II) и ионов железа (III), отличающийся тем, что обработку ведут раствором по любому из пп.1 8 при температуре 10 90 o С.

Травление нержавеющей стали – немаловажный процесс, который обеспечивает удаление верхнего слоя материала и восстановление первоначального состояния. Суть в том, что после проведения определённых работ на поверхности нержавейки могут образоваться дефекты в виде сварных швов, оксидов и окалин, которые способны заметно подпортить внешний вид материала, а также ухудшить эксплуатационные и эстетические свойства. Отличительной чертой стали считается наличие оксидохромовой пленки, целью которой является защита верхнего слоя. Именно из-за неё и возникают вышеперечисленные дефекты, которые с трудом вступают в связь с реагентами. В случае возникновения таких неприятностей можно исправить ситуацию, воспользовавшись специальной процедурой – травление нержавеющей стали.

Процедура травления нержавеющей стали

Химическая и электрохимическая обработка или травление считается одним из лучших способов очистки верхнего слоя нержавейки. Данная процедура отлично очищает поверхность стали от сварных швов, устраняет деформации различного типа, а также способствует укреплению структуры сплава после термической обработки. Кроме очистных свойств, процедура обеспечивает восстановление пассивного слоя стали, необходимого для защиты сплава от разрушения структуры при повышенных температурах.

Суть очистки стали 12х18н10т заключается в химическом взаимодействии верхнего слоя с концентрированным кислотным раствором. В основном используются соляная либо серная кислоты, после чего в ход вступает смесь расплавленной щелочи. Процесс очистки кислотой имеет две стадии: в первую очередь металл обрабатывается основным кислотным составом, а в заключении сплав выдерживается в ванне с раствором азотной кислоты.

Читайте также:  Как восстановить данные с разбитого телефона

Обрабатывая нержавейку, стоит строго соблюдать этапы технологического процесса. Емкость с раствором, в которую помещен сплав, должна обрабатывать лишь верхние слои металла, дополнительно устраняя имеющиеся повреждения. Не рекомендуется допускать изменение макроструктуры нержавеющей стали, так как железо может потерять свои первоначальные свойства.

Применение травления

Процесс травления широко применим на производстве во время очистки верхних слоев стали от сварных швов, окалин, окислов и ржавчин. Используется во время поиска внутренних дефектов путем снятия верхнего слоя заготовки либо для изучения структуры металла.

Эта процедура обеспечивает зачистку материала, благодаря чему увеличивается адгезия верхнего слоя. Это необходимо для успешного соединения металлической заготовки с другой поверхностью, после чего наносится покрасочный, эмалированный, гальванический слой или другое защитное покрытие.

Такой вид обработки обеспечивает не только быструю очистку заготовки, но и создаёт на верхнем слое металла заданный рисунок. С помощью травления можно вырезать канал любой толщины или оформить сложное изображение. Также возможна обработка крупных заготовок и проката. Можно легко регулировать глубину обработки до микронов, благодаря чему удастся обработать поверхность со сложными участками и мелкими пазами. Процедура применяется в проведении анализа, определяющего образование межкристаллической коррозии у нержавеющей стали.

Кроме этого данный процесс широко используется во время обработки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, цветных металлов и титана. Эта технология незаменима во время обработки мелких металлических деталей, шестеренок наручных часов. С помощью неё изготавливаются полупроводниковые микросхемы и печатные платы в электронике. Этот способ обработки обеспечивает образование токопроводящего канала на микросхемах. В авиастроении травление играет важную роль, так как с помощью этого процесса уменьшается толщина металлических листов, благодаря чему снижается вес самолёта. В нанесении рисунков и надписей данная операция также играет большую роль. Травление производит рельефное изображение, полученное путем разрушения металлической поверхности согласно определенным шаблонам. В быту операция способствует очистке трубопровода.

Методы травления

В домашних условиях и на производственных участках используется следующие виды обработки:

  • Кислотная очистка;
  • Электролитическая очистка;
  • Очистка пастами.

Травление кислотами

Наилучший результат в ходе обработки нержавеющей стали получается путем длительного выдерживания верхнего слоя нержавейки в емкости кислот из серы и азота. Как происходит данный процесс:

  1. Первоначальным этапом считается обезжиривание верхнего слоя стали, с последующей зачисткой заусениц и ожогов;
  2. Далее происходит травление в сернокислотных ваннах. Во время процесса кислотный состав разъедает шероховатость на поверхности, окалины и заусенцы. Наилучшим показателем температуры во время разъедания является 60-80 градусов по Цельсию. В течение процесса важно контролировать данный параметр. Продолжительность травления зависит от концентрации кислоты (10-12%) и маркировки стали. Стоит быть внимательней, так как истощение кислотной ванны приводит образование точечной коррозии на поверхности металла. К примеру, сталь с содержанием хрома (18%) и никеля (8%) потребует 20-40 минут обработке сернокислотной ванне. Есть возможность сократить время данной процедуры в несколько раз. Для этого следует контролировать уровень атмосферы.
  3. Следующий шаг — промывка заготовки в большом количестве жидкости.
  4. Следом стоит погрузить обрабатываемую деталь в ванну, которая наполнена азотнокислым раствором. Время процедуры занимает от 5 до 15 минут с учётом температуры ванны 50-70 градусов по Цельсию.
  5. Заключительный этап – повторное ополаскивание проточной водой.

Описанный метод травления считается стандартным и включает в себя несколько вариантов обработки. К примеру, выдержка в емкости с азотным раствором, который обогащен элементами плавиковой кислоты, увеличивает процедуру до получаса. Если поднять уровень концентрации плавиковой примеси до 15%, то получится провести процесс обработки при низкой температуре, при этом избежав предварительное опускание заготовки в кислоту. Ещё один доступный вариант обработки – очистка стали с помощью ортофосфорной кислоты. Для выполнения процедуры стоит следовать следующим шагам:

  • Обезжирить стальную заготовку любым доступным средством;
  • Промыть деталь в проточной воде и высушить;
  • Залить ванну для обработки ортофосфорной кислотой по пропорции 150 мг на литр воды;
  • Поместить сплав в емкость и ожидать в течение часа;
  • Достать и промыть в проточной воде очищенную деталь.

Сократить время обработки в сернокислой ванне можно с помощью добавления хлористого натрия в размере 5%. Благодаря этому процесс занимает 15 минут, но стоит придерживаться соответствующего температурного режима (80 градусов).

Важно помнить, что в помещении с плохой аспирацией следует заменить состав для второго этапа обработки. Проблема в выделении вредных паров из кислоты, поэтому лучше заменить раствор, используя 8% сернокислого железа и 3% плавикового раствора.

Оказать помощь в определении метода травления может окисная пленка, расположенная на верхнем слое нержавейки. Преимущество в том, что внешнее состояние подсказывает о составе плёночного слоя. Если цвет окалины зелёный, это свидетельствует о высоком уровне хрома в составе. В результате может затрудниться взаимодействие стали и кислотной ванны, следовательно, на обработку уйдет больше времени.

Электролитическое травление

Суть электролитической очистки заключается в неравномерной анодной обработке различных структурных элементов, а также в избирательной окраске металла из-за появления пленок. Отличительной чертой данной обработки считается имение внешних источников тока.

Максимально эффективна электролитическая обработка во время определения макроструктуры металлов, сплавов подвергшихся деформации, а также высоколегированных сталей, которые отличаются высокой химической устойчивостью. Электролитическая обработка имеет три вариации травления:

  • Очистка посредством анодного растворения;
  • Анодная пленочная очитка;
  • Катодная пленочная очистка.

Самым распространённым методом электротравления считается анодное растворение, благодаря которому рельеф на поверхности образуется в результате отдельных границ или фаз зерен.

Травление готовыми пастами

На данный момент современный рынок обеспечен огромным ассортиментом различных паст для травления нержавеющей стали. Главная задача пасты – изменение неровностей окрашенной поверхности в результате высоких перепадов температуры, а также очистка сварных швов. Процесс использования травильной пасты достаточно прост и может быть применён даже в домашних условиях. Нержавейка после сварки хорошо очищается пастой густой концентрации, ведь её эффективность уже начинает проявляться при температуре 80 градусов. Перед травлением металлическую поверхность необходимо очистить от коррозии и прочих дефектов.

Процесс травления пастой состоит из следующих шагов:

  • Обработка верхнего слоя заготовки пастой слоем до нескольких сантиметров;
  • Выдержка в течение полутора часа;
  • Промывка под проточной водой.

Травление пастой идеально подходит для обработки сварных швов на нержавеющих марках стали. После правильной обработки поверхность способна выдерживать коррозийные атаки в самых неблагоприятных условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *