Травлення стали.
При виготовленні та зберіганні металеві вироби піддаються впливу навколишнього середовища, в результаті їх поверхня покривається продуктами корозії або термічної окалини. Цей шар не тільки погіршує зовнішній вигляд виробів, але і ускладнює виконання наступних технологічних операцій.
Перед осадженням на вироби гальванічних покриттів їх поверхню повинна бути очищена від усіляких забруднень і оксидів. Забруднення видаляються в процесі знежирення (див. «Обезжирення поверхні.»). Від оксидів і термічної окалини поверхня очищається в процесі травлення.
Травлення може здійснюватися в розчинах хімічним або електрохімічним способом.
Гальванічна лінія для травлення поверхні
Хімічне травлення проводять шляхом занурення виробів в травильний розчин без впливу електричного струму.
Найбільший відсоток деталей, що покриваються в гальванічному цеху, з низьковуглецевої сталі, які мають на поверхні окисний шар, нерівномірний по товщині. Шар окалини пористий, тому при травленні в розчинах кислот разом з оксидами відбувається часткове розчинення металу.
Для травлення оксиду двовалентного заліза використовують в основному розчинами сірчаної та соляної кислот. Необхідно процес травлення здійснювати таким чином, щоб травлення в розчині основного металу було мінімальним. Це залежить від складу розчину, концентрації кислот і температури.
У розчині соляної кислоти, на відміну від сірчаної, травлення окалини відбувається за рахунок її хімічного розчинення. На практиці використовують 10 - 20% розчини соляної кислоти при кімнатній температурі. При травленні в розчині сірчаної кислоти оптимальна концентрація 20 - 25%, температура 50 - 60 0 С. З огляду на різний характер впливу кислот на залізо і його оксиди, для травлення застосовують суміші розчинів: сірчаної кислоти - 5%, соляної - 15% або сірчаної 10 %, соляної - 10%.
Процес травлення. крім видалення окалини, супроводжується виділенням водню, при цьому в розчині відбувається наводоражіваніе поверхні. що приводить до охрупчіванію. Для запобігання сорбції металом водню в травильні розчини вводять інгібітори: катапін К-І-1, Синтанол, уротропін і ін. В кількості 3 - 5 г / л.
При травленні в розчинах легованих сталей. зважаючи на наявність термічної окалини, потрібне застосування більш активних розчинів. Доцільно проводити травлення в розчинах в дві стадії: розпушити основний шар окалини в розчині 20% - ної соляної або сірчаної кислоти, а закінчити травлення в розчині 20 - 40% -ної азотної кислоти.
Для прискорення процесу очищення поверхні застосовують електрохімічний метод травлення, який можна проводити як на аноді, так і на катоді.
При анодному травленні спочатку відбувається травлення в розчині оксидної плівки, а потім освіту пасивної плівки. Процес травлення протікає інтенсивно, тому важливо не перетравити поверхню деталі, яка є анодом. Анодное травлення застосовується для деталей простої форми з вуглецевої і легованої сталі.
Склади розчинів електролітів для анодного травлення вуглецевих сталей, г / л:
Сірчана кислота 200 - 250
Залізо сірчанокисле 7-ми водне 1 - 2
Натрій хлористий 20 - 25
Температура розчину 40 - 50 0 С, ТАК = 5 - 10 А / дм 2. час 10 - 20 хвилин
Соляна кислота 8 - 10
Натрій хлористий 40 - 50
Залізо хлористе 6-ти водне 140 - 150
Температура розчину 18 - 35 0 С, ТАК = 5 - 10 А / дм 2. час 5 - 10 хвилин
Щільність анодного струму вибирається залежно від стану поверхні при травленні в розчині електроліту і від необхідної швидкості процесу.
Склади розчинів електролітів для катодного травлення вуглецевих сталей, г / л:
Сірчана кислота 100 - 150
Температура розчину 40 - 50 0 С, ДК = 3 - 10 А / дм 2. час 10 - 15 хвилин.
Сірчана кислота 50 - 60
Соляна кислота 25 - 30
Натрій хлористий 15 - 20
Температура розчину 60 - 70 0 С, ТАК = 10 - 15 А / дм 2. час 10 - 15 хвилин
Катодне травлення в розчині електроліту застосовується головним чином для видалення оксидів з поверхні деталей, підданих термічній обробці і загартуванню в маслі. Як анода використовується свинець.