Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
Применение регуляторов и ингибиторов для травления труб позволяет снизить потери металла на 1,5—7,5 кг на тонну травимых труб, уменьшить расход кислоты на побочные процессы, устранить возникновение дефектов поверхности (особенно в зоне термического воздействия для сварных труб), предотвратить наводороживание и локальные коррозонные процессы на поверхности.
Ингибиторы для машиностроения. В машиностроении применение ингибиторов для травления изделий имеет свои особенности, обусловленные тем, что после травления на них, как правило, наносятся различные покрытия (металлические, лакокрасочные, химические и т. п.). Поэтому ингибиторы не должны прочно сорбироваться на поверхности металлических изделий, чтобы не снижалась прочность сцепления металла с наносимым покрытием. Наряду с этим они должны предотвращать наводороживание, локальные коррозионные процессы, коррозионное растрескивание (особенно для изделий из высокопрочных сталей), улучшать качество поверхности.
Для травления в серной кислоте в большинстве случаев можно использовать те же ингибиторы, что и в металлургической промышленности. Наиболее широко применяют катапин, ХОСП-10, ПКУ, КИ-1, ПБ-5, КПИ-3 и др. Для соляной кислоты в практике травления изделий хорошо зарекомендовали себя ингибиторы БА-6, ХОСП-10, ГМУ, ПКУ-3. Применяют на ряде предприятий в качестве ингибиторов некоторые индивидуальные вещества: уротропин, тиомочевину, смеси на их основе, KI, высокомолекулярные спирты, триэтаноламин и др.
Ниже приведены некоторые составы (г/л) травильных ингибированных растворов для травления изделий из углеродистых сталей [171]:
I. 350—380 НС1 + 5—10 БА-6 (или 3—5 КИ-1)
II. 150—200 H2S04 + 3—5 КИ-1 (или 40—50 уротропина)
III. 80—100 H2SO4+150—200 NaCl+3—5 КИ-1 (или 1—5 БА-6)
IV. 800—100 H2S04 + 1—5 БА-6
V. 70—100 H2S04 + 100—500 НС1+4—6 КИ-1 (или 1—5 БА-6) -V. 150—200 НС1+1—5 БА-6 VII. 350—380 НО + 0,5—1,0 KI + 8—10 уротропин
Растворы I, II, V с КИ-1 применяют для удаления толстослойной окалины и ражавчины, растворы III, IV (с БА-6) и УП для удаления тонкослойном окалины и ржавчины. Составы VI и VII предотвращают перетрав, на поверхности деталей при травлении не образуется шлам.
Весьма эффективно использование в сернокислотных травильных растворах (125—250 г/л H2S04, 20—30 г/л NaCl) ингибитора КПИ-3 в концентрации 1—2 г/л. В присутствии КПИ-3 улучшается качество поверхности детален, вдвое снижается время травления и, что наиболее существенно, не изменяются размеры деталей, обработанных по высокому классу точности. Замена в травильных растворах тиомочевины иа КПИ-3 при удалении окалины с пружинных и тон
108
I
костенных деталей из стали 65Г резко снизило брак от водородного охрупчина-ния. ,
Для травления крепежа, пружинных элементов, тонкостенных мембран из углеродистых и высокопрочных (65Г, ЗОХГСА) сталей можно использовать 4М НС1 с 5 г/л ингибитора ГМУ. В этом растворе не замедляется удаление окалины н ржавчины, получается блестящая гладкая поверхность, отсутствует растрав и значительно снижается наводороживание. При последующем цинковании наблюдается улучшение качества покрытия, увеличивается прочность его сцепления с металлом. Применение ГМУ для травления штоков, плунжеров, крепежа, позволило снизить время травления, повысить температуру травильного раствора до 40°С, интенсифицировало процесс травления в 2—3 раза. Отмечено, что ГМУ обладает стимулирующим действием на растворение окалины.
На некоторых заводах тракторного и сельскохозяйственного машиностроения успешно применяется струйное травление деталей в соляной кислоте (150 г/л) с 20 г/л ингибитора ПБ-5. Температура травления 50—60°С, время 1,5—2 мин [172].
В последнее время на машиностроительных заводах широкое применение находят составы для одновременного обезжиривания и травления. Наибольшее распространение получили растворы на основе фосфорной кислоты, как найме--нее агрессивные. В состав таких растворов обязательно входят ингибиторы и поверхностно-активные моющие добавки. Эти растворы обычно применяют для деталей на которые наносятся лакокрасочные покрытия.
Ниже приведены некоторые составы (г/л) растворов для одновременного обезжиривания и травления:
1. 98 H3P04 (d= 1,64) +50 тринатрийфосфат + 30 ОП-7* (или ОП-10)+5 тиомочевины
ii 65 Н3Р04 (d= 1,64) +35 тринатрийфосфат+25 ОП-7 (или ОП-10)+5 тиомочевины
iii. 150—200 н3ро4 (rf=l,71)+150—180 НС1+Т0—20 ОП-7 (или ОП-10)+30—
40 уротропина
Растворы I и III рекомендуется применять для деталей сильно загрязненных со значительным слоем окалины и ржавчины, раствор ' II—для деталей слабо загрязненных с незначительной окалиной и ржавчиной. Обработка деталей в растворах I и II ведется при 70—75 °С в течение 5—10 мин (стационарные ванны) или 3—5 мин в струйных камерах.
2.2. ТРАВЛЕНИЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
Окалина легированных сталей, образующаяся при термической обработке, имеет сложный состав или состоит из двойных окислов со структурой шпинелей FeO М203 или Fe203 ЛЮ, где М — легирующий металл Сг, Ni и т. д. Состав окалины на железохромистых сплавах зависит от содержания хрома: на сплавах с 2—15 % Сг образуется преимущественно шпинель (Fe, Cr)304, с 15 % Сг—(Fe, Сг)20з, при содержании хрома выше 16% образуются оксиды М20з.
