CH470491A

CH470491A - Process for cleaning, in particular for descaling, metal surfaces in molten salts containing alkali hydroxide and nitrate

Info

Publication number: CH470491A
Application number: CH348966A
Authority: CH
Inventors: H Shoemaker Robert; Geschwender Harold
Original assignee: Degussa
Priority date: 1966-03-10
Filing date: 1966-03-10
Publication date: 1969-03-31

Description

  

  Verfahren zur Reinigung, insbesondere zur     Entzunderung,    von Metalloberflächen in     Alkalihydroxyd     und     Nitrat    enthaltenden     Salzschmelzen       Es ist bekannt,     Metalloberflächen,    insbesondere von  Stählen, dadurch zu     entzundern,    dass man sie in eine       Salzschmelze    aus einem Gemisch von     Alkalihydroxyd     und Nitrat bei einer Temperatur von etwa 400 bis  500  C eintaucht.

   Durch die     alkalische    oxydierende       Salzschmelze    wird der Zunder aufgelockert, so dass  die darauffolgende Beize mit kurzen     Beizdauern    und  mit sehr niedrigem Metallverlust und Säureverbrauch  auskommt.  



  Die bekannten     Salzgemische    haben sich in vielen  Fällen gut bewährt, jedoch ergeben sich in gewissen  Fällen     Schwierigkeiten.    Dies gilt z. B. für die Reini  gung der Oberflächen von Werkstücken aus rostfreiem  Stahl, z. B. von Rohren, bei deren Herstellung ein       Strangpress-    oder Ziehprozess verwendet     wird,    wobei  Glas als Schmiermittel dient. Hierbei bildet sich eine  festgebundene Oberflächenschicht, die im wesentlichen  aus Glas besteht.

   Diese Schicht lässt sich mit den be  kannten Salzschmelzen nur durch eine mehrfache  Tauchbehandlung     entfernen.    Die gleichen Schwierigkei  ten ergeben sich bei der Entfernung der     Zunderschicht     von Titan und     Titanlegierungen,    die einer Wärmebe  handlung unterworfen worden sind. Man muss hierbei  relativ hohe Temperaturen anwenden; weiterhin besit  zen die bekannten Salzmischungen den Nachteil, dass  sie eine relativ grosse Viskosität haben, so dass es  schwierig ist, den bei der Behandlung in die     Schmelze     übergehenden Schlamm zu entfernen.  



  Bei gewissen Stahllegierungen, die zur Erhöhung  der Temperaturfestigkeit mit Nickel, Mangan,     Molyb-          dän    oder Wolfram legiert sind, zeigt sich bei der Ver  wendung der bekannten Salzmischungen, dass auf der       Oberfläche    mehr Oxyde gebildet werden als von der  Salzschmelze entfernt werden.    Es wurde nun gefunden, dass die in den genannten  Fällen auftretenden Nachteile der bekannten Salzgemi  sche dann nicht vorhanden sind, wenn ein     Salzgemisch     von einer ganz bestimmten Zusammensetzungsmarge  verwendet wird.

   Diese Marge ist gekennzeichnet durch  Gehaltszahlen von 9 bis 15 Gewichtsprozent     Natrium-          nitrat,    5 bis 15 Gewichtsprozent     Natriumchlorid,    8 bis  20 Gewichtsprozent     Kaliumhydroxyd    und 50 bis 78  Gewichtsprozent     Natriumhydroxyd,    wobei das Ge  wichtsverhältnis von     Kaliumhydroxyd    zu     Natriumhydro-          xyd    zwischen 0,1 und 0,4 liegt.  



  Gemische dieser Art sind sehr wirksam und zuver  lässig im Gebrauch und insbesondere nicht korrosiv für  die zur Anwendung kommende Anlage, insbesondere  den     Badbehälter.    Das Gewichtsverhältnis von Kalium  hydroxyd zu     Natriumhydroxyd    zwischen 0,1 und 0,4  bewirkt, dass die     Salzschmelze    bei einer     Vielzahl    von  Metallen sehr gut wirksam ist und insbesondere eine       Entzunderung    von Titan und     Titanlegierungen    möglich  ist. Mit einer solchen     Zusammensetzung    lassen sich auch       Metalloberflächen    reinigen, die mit einem glasartigen  Schmiermittel überzogen sind.

   Der verhältnismässig  hohe Anteil von     Natriumchlorid    bewirkt, dass die     Salz-          schmelze    eine sehr niedrige Viskosität besitzt und eine  Behandlungstemperatur unterhalb von 500  bzw. eine  solche von 350 bis 450  angewendet werden kann.  



  Das     Salzgemisch    enthält kein Karbonat und keine  wasserstoffhaltigen Verbindungen, die z. B. bei der Be  handlung von Titan zu Schwierigkeiten führen.  



  Das zu reinigende Metall wird zweckmässig etwa  30 Sekunden in die Schmelze eingetaucht, dann gewa  schen und der bekannten     Beizbehandlung    in verdünn  ten Säuren unterworfen.      <I>Beispiel 1</I>  Eine Charge von glasüberzogenen Röhren aus rost  freiem Stahl, die in einem     Strangpressverfahren    her  gestellt waren, wurde in eine     Schmelze    eingetaucht, die  aus 12 Gewichtsprozent     Natriumnitrat,    10 Gewichts  prozent     Natriumchlorid,    15 Gewichtsprozent Kalium  hydroxyd und 63 Gewichtsprozent     Natriumhydroxyd     bestand.     Die    Temperatur betrug 480  C und die Be  handlungsdauer 30 Sekunden.

   Nach Abschreckung in  Wasser und einer     Beizung    in verdünnter Säure zeigte  sich, dass die gesamte Oberflächenschicht aus Glas und  Zunder durch diese     einzige    Behandlung entfernt wurde.    <I>Beispiel 2</I>    In die     Salzschmelze    nach Beispiel 1 wurden Werk  stücke aus Titan eingetaucht, die einem Glühprozess  bei 1200  C unterworfen waren. Die auf der Ober  fläche vorhandene     Zunderschicht    wurde auch bei die  sem Material durch eine     einzige    Behandlung     entfernt,     ohne dass das Material Wasserstoff aufnahm.



  Process for cleaning, in particular for descaling, of metal surfaces in molten salts containing alkali hydroxide and nitrate It is known to descaling metal surfaces, in particular of steels, by converting them into a molten salt composed of a mixture of alkali hydroxide and nitrate at a temperature of about 400 to 500 C immersed.

   The alkaline, oxidizing salt melt loosens the scale so that the subsequent pickling takes place with short pickling times and very little metal loss and acid consumption.



  The known salt mixtures have proven their worth in many cases, but difficulties arise in certain cases. This applies e.g. B. for cleaning the surfaces of stainless steel workpieces, e.g. B. of pipes in the manufacture of which an extrusion or drawing process is used, with glass serving as a lubricant. A firmly bonded surface layer is formed, which essentially consists of glass.

   With the known molten salts, this layer can only be removed by repeated immersion treatment. The same difficulties arise in removing the scale layer from titanium and titanium alloys that have been subjected to a heat treatment. You have to use relatively high temperatures here; furthermore, the known salt mixtures have the disadvantage that they have a relatively high viscosity, so that it is difficult to remove the sludge which has passed into the melt during the treatment.



  In the case of certain steel alloys that are alloyed with nickel, manganese, molybdenum or tungsten to increase the temperature resistance, when using the known salt mixtures, it is evident that more oxides are formed on the surface than are removed by the molten salt. It has now been found that the disadvantages of the known salt mixtures occurring in the cases mentioned do not exist when a salt mixture of a very specific composition margin is used.

   This margin is characterized by content numbers of 9 to 15 percent by weight of sodium nitrate, 5 to 15 percent by weight of sodium chloride, 8 to 20 percent by weight of potassium hydroxide and 50 to 78 percent by weight of sodium hydroxide, the weight ratio of potassium hydroxide to sodium hydroxide being between 0.1 and 0, 4 lies.



  Mixtures of this type are very effective and reliable in use and, in particular, are non-corrosive to the system used, especially the bath tank. The weight ratio of potassium hydroxide to sodium hydroxide between 0.1 and 0.4 ensures that the molten salt is very effective with a large number of metals and, in particular, that titanium and titanium alloys can be descaled. Such a composition can also be used to clean metal surfaces that are coated with a vitreous lubricant.

   The relatively high proportion of sodium chloride has the effect that the molten salt has a very low viscosity and a treatment temperature below 500 or between 350 and 450 can be used.



  The salt mixture does not contain any carbonate or any hydrogen-containing compounds which, for. B. lead to difficulties in the treatment of titanium.



  The metal to be cleaned is expediently immersed in the melt for about 30 seconds, then washed and subjected to the known pickling treatment in dilute acids. <I> Example 1 </I> A batch of glass-coated stainless steel tubes produced in an extrusion process was immersed in a melt composed of 12 percent by weight sodium nitrate, 10 percent by weight sodium chloride, 15 percent by weight potassium hydroxide and 63 Weight percent sodium hydroxide consisted. The temperature was 480 C and the treatment time was 30 seconds.

   After quenching in water and pickling in dilute acid, it was found that the entire surface layer of glass and scale was removed by this single treatment. <I> Example 2 </I> Workpieces made of titanium, which were subjected to an annealing process at 1200 C, were immersed in the molten salt according to Example 1. The layer of scale on the surface was also removed from this material by a single treatment without the material taking up hydrogen.

Claims

PATENT CLAIM A process for cleaning, in particular for descaling metal surfaces in molten salts, which contain alkali hydroxide and nitrate, characterized in that a salt mixture is used which consists of 9 to 15 percent by weight sodium nitrate, 5 to 15 percent by weight sodium chloride, 8 to 20 percent by weight cent potassium hydroxide and 50 to 78 percent by weight sodium hydroxide,

the weight ratio of potassium hydroxide to sodium hydroxide being between 0.1 and 0.4. SUBClaims 1. A method according to claim, characterized in that a mixture of 12 percent by weight sodium nitrate, 10 percent by weight sodium chloride, 15 percent by weight potassium hydroxide and 63 percent by weight sodium hydroxide is used. 2.

Method according to claim, characterized in that the molten salt is kept at a temperature between 350 and 450 ° C.