CS258819B1 - Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials - Google Patents

Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials Download PDF

Info

Publication number
CS258819B1
CS258819B1 CS862745A CS274586A CS258819B1 CS 258819 B1 CS258819 B1 CS 258819B1 CS 862745 A CS862745 A CS 862745A CS 274586 A CS274586 A CS 274586A CS 258819 B1 CS258819 B1 CS 258819B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
additive
polishing
electrolytic polishing
metallic materials
metal
Prior art date
Application number
CS862745A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS274586A1 (en
Inventor
Karel Barton
Ondrej Kusnierik
Zdenek Svobodny
Jiri Sulc
Original Assignee
Karel Barton
Ondrej Kusnierik
Zdenek Svobodny
Jiri Sulc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karel Barton, Ondrej Kusnierik, Zdenek Svobodny, Jiri Sulc filed Critical Karel Barton
Priority to CS862745A priority Critical patent/CS258819B1/en
Publication of CS274586A1 publication Critical patent/CS274586A1/en
Publication of CS258819B1 publication Critical patent/CS258819B1/en

Links

Landscapes

  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

Řeší se složení přísady do lázní pro elektrolytické lešení kovových materiálů na bázi kyseliny orthofosforečné a sírové, vhodných zejména k leštění korozivzdorné oceli. Přísada je tvořena koloidní disperzí sloučeniny Me2O3 . 3 P2Os . 6 H2O, přičemž Me je znak pro kov, vytvářející stabilní oxidy, ve kterých je tento kov trojmocný, například hliník, železo, chrom. Přísada umožňuje provoz leštících lázní při nízké proudové hustotě.The composition of the additive for baths for electrolytic plating of metal materials based on orthophosphoric and sulfuric acid, suitable especially for polishing stainless steel, is addressed. The additive is formed by a colloidal dispersion of the compound Me2O3 . 3 P2Os . 6 H2O, where Me is a symbol for a metal, forming stable oxides in which this metal is trivalent, for example aluminum, iron, chromium. The additive enables the operation of polishing baths at low current density.

Description

Vynález se týká přísady do lázní pro elektrolytické leštění kovových materiálů, na bázi anorganických kyselin, zejména kyseliny orthofosforečné a sirové.The present invention relates to a bath additive for the electrolytic polishing of metallic materials based on inorganic acids, in particular orthophosphoric acid and sulfuric acid.

Elektrolytické leštěni kovových materiálů je zvláštním případem anodického rozpouštění kovů, jímž se řízením složení roztoku a pracovních podmínek dosahuje hladkého, lesklého povrchu. Podstatou procesu je výrazně větší hustota proudu na konvexních vyvýšeninách než na ostatních místech drsného povrchu. K dosažení potřebné diferenciace hustoty proudu na leštěném povrchu se formulují roztoky speciálního složení, obvykle na bázi kyseliny fosforečné s dalšími složkami, například kyselinou sírovou, oxidem chromovým a podobně. Při použití -2 těchto roztoků je k leštění zapotřebí velkých proudových hustot, obvykle 3 až 100 A.dm .Electrolytic polishing of metallic materials is a special case of anodic metal dissolution, which achieves a smooth, glossy surface by controlling solution composition and working conditions. The essence of the process is a significantly higher current density on convex ridges than at other locations on the rough surface. To achieve the necessary differentiation of the current density on the polished surface, solutions of a special composition, usually based on phosphoric acid, with other components such as sulfuric acid, chromium oxide and the like are formulated. When using -2 of these solutions, high current densities, typically 3 to 100 A.dm, are required for polishing.

Při potřebě elektrolytického leštění velkoplošných zařízení, například řádu 10 až 2 2 m , jsou takového hustoty proudu obtížně realizovatelné. Pro elektrolytické leštění velkoplošných zařízení byly proto vyvinuty zvláštní roztoky, umožňující leštění při poměrně _2 nízkých hustotách proudu, například 2 až 10 A.dm . Podstatnou složkou těchto roztoků jsou přísady organických, obvykle neionogenních látek, které zvyšují viskozitu roztoku a tím podporují koncentrační polarizaci anody, která je pro dosažení leštícího efektu nutná. Uvádí se, že organické přísady, případně jejich reakční produkty v lázni, působí i jako inhibitory koroze. Běžnými přísadami s tímto účinkem jsou vícefunkční alkoholy, například ethylenglykol, glycerol a podobně. Nevýhodou takto formulovaných roztoků je, že přísady organických látek výrazně komplikují a zdražují zneškodňování odpadních vod, například značně zvyšují biologickou spotřebu kyslíku, jsou živným médiem pro růst plísní a podobně.With the need for electrolytic polishing of large-scale installations, for example of the order of 10 to 22 meters, such current densities are difficult to achieve. Therefore, special solutions have been developed for the electrolytic polishing of large-scale devices, enabling polishing at relatively low current densities, for example 2 to 10 A.dm. An essential component of these solutions is the addition of organic, usually non-ionic, substances which increase the viscosity of the solution and thereby promote the concentration polarization of the anode required to achieve the polishing effect. It has been reported that the organic additives or their reaction products in the bath also act as corrosion inhibitors. Conventional additives with this effect are multifunctional alcohols such as ethylene glycol, glycerol and the like. The disadvantage of such formulated solutions is that the additives of organic substances significantly complicate and increase the cost of waste water disposal, for example considerably increase biological oxygen consumption, are a nutrient medium for mold growth and the like.

Likvidace odpadních vod obsahujících tyto složky je náročná, jak po stránce Investičních, tak provozních nákladů. Nahražení organických složek leštících roztoků anorganickými je například předmětem patentu USA 4 372 831, podle nějž je funkce organických složek lázně, inhibujících leptací funkci iontů H^O na povrch kovu, nahražena přísadou polyfosforečnanů například sodného se stupněm polymerace 16 až 36. Lázeň však umožňuje leštění při proudových -2 hustotách nad 8 A.dm .The disposal of waste water containing these components is demanding both in terms of investment and operating costs. Replacement of the organic components of polishing solutions with inorganic compounds is for example the subject of U.S. Pat. No. 4,372,831, according to which the function of the organic bath components inhibiting the etching function of H 2 O ions on the metal surface is replaced by an addition of polyphosphates such as sodium. at current -2 densities above 8 A.dm.

Nedostatky známého stavu techniky v této oblasti do značné míry odstraňuje přísada do lázní pro elektrolytické leštění kovových materiálů na bázi anorganických kyselin, zejména kyseliny orthofosforečné a sírové, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že přísada je tvořena koloidní disperzí sloučeniny MejOj . 3 PjOj · 6 HjO, kde Me je znakem pro kovy, tvořící stabilní oxidy uvedeného složení, zejména pro hliník Al, železo Fe a chrom Cr.The disadvantages of the prior art in this field are largely eliminated by the bath additive for the electrolytic polishing of inorganic acid-based metallic materials, in particular orthophosphoric acid and sulfuric acid, according to the invention. The substance of the invention is characterized in that the additive consists of a colloidal dispersion of the compound MejOj. 3 PjOj · 6 HjO, where Me is a symbol for the metals forming stable oxides of this composition, especially for aluminum Al, iron Fe and chromium Cr.

Vynález je založen na zjištění specifických vlastností roztoků polymerních sloučenin, které vznikají v soustavě HjO, P2O,., Me2°3 přísady do základního leštícího roztoku, obsahujícího kyselinu sírovou a fosforečnou. Protože polymerní komplex má charakter aniontů a viskozita jeho roztoku se výrazně zvyšuje s koncentrací, je přísada zvláště účinná při elektrolytickém leštění tím, že zvyšuje viskozitu roztoku na fázovém rozhraní leštěný kov: roztok, a tím i koncentrační polarizaci. Přísada podle vynálezu nejenom zcela odstraňuje nevýhody organických složek roztoků pro elektrolytické leštění, ale svými specifickými vlastnostmi umožňuje dosáhnout výhodnějších technických parametrů, zejména nižších efektivních proudových hustot i celkového elektrického náboje potřebného k dosažení požadovaného stavu povrchu.The invention is based on the determination of the specific properties of solutions of polymeric compounds which are formed in a system of H 2 O, P 2 O 3, Me 2 O 3 additive in a polishing solution containing sulfuric and phosphoric acid. Since the polymer complex has the character of anions and the viscosity of its solution increases significantly with concentration, the additive is particularly effective in electrolytic polishing by increasing the viscosity of the solution at the polished metal: solution phase interface and thereby concentration polarization. The additive according to the invention not only completely eliminates the disadvantages of the organic components of the electrolytic polishing solutions, but by its specific properties it makes it possible to achieve more advantageous technical parameters, in particular lower effective current densities and total electrical charge required to achieve the desired surface condition.

Vynález odstraňuje potřebu použití organických přísad, jako jsou glykol, glycerol a jiné, do leštící lázně, které komplikují a zdražují zneškodňování odpadních vod. Přísada podle vynálezu v leštícím roztoku výrazně zvyšuje jeho viskozitu, a to zejména v bezprostřední blízkosti rozhraní kov - roztok, což je důsledkem zvýšené koncentrace záporně nabitých koloidních částic při anodové polarizovaném povrchu s kladným nábojem. Zvýšená viskozita a koncentrace přísady v blízkosti rozhraní vede k výraznému růstu polarizace, což příznivě ovlivňuje proces leštění. Vyšší účinek vynálezu se projevuje zejména v tom, že vedle úplného odstranění organických přísad umožňuje leštění při nízkých proudových hustotách, zkracuje dobu leštění a snižuje celkovou spotřebu elektrického náboje.The invention eliminates the need for the use of organic additives, such as glycol, glycerol and others, in a polishing bath, which complicates and increases the cost of wastewater disposal. The additive according to the invention in the polishing solution greatly increases its viscosity, especially in the immediate vicinity of the metal-solution interface, as a result of the increased concentration of negatively charged colloidal particles on the positive-charged anodized polarized surface. The increased viscosity and concentration of the additive near the interface leads to a marked increase in polarization, favorably affecting the polishing process. The higher effect of the invention is particularly manifested in that, in addition to completely removing the organic additives, it allows polishing at low current densities, shortens the polishing time and reduces the total consumption of electric charge.

Vynález je dále podrobněji objasněn na popisu příkladů jeho možného konkrétního provedení.The invention is explained in more detail below by way of example of a possible specific embodiment thereof.

PřikladlHe did

K elektrolytickému leštění korozivzdorné chromniklové oceli byl použit základní roztok obsahující 350 g.l-1 oxidu fosforečného Ρ2Ο5' K ton,uto základnímu roztoku bylo přidáno 200 ml.I-1 koloidní disperze sloučeniny A12O3 . 3 P2°5 · 6 H2°‘ Pro srovn4ní byl připraven standardně používaný roztok a to s přídavkem 100 ml glycerolu a 50 ml vody na 1 1 základního _2 roztoku. Leštění v obou roztocích probíhalo při proudové hustotě na anodě 10 A.dm a lesk byl posuzován vizuálně po průchodu plošného elektrického náboje 1,2, 2,4 a 3,6 MC.mA base solution containing 350 gl -1 phosphorus pentoxide Ρ2 Ο 5 ' K tons was used to electrolytically polish stainless steel. 200 ml.l -1 of the colloidal dispersion of compound A12O 3 was added to the base solution. 3 P 2 ° 5 · 6H 2 ° 's for srovn4n prepared and used as a standard solution with addition of 100 ml of glycerol and 50 ml of water per 1 1 of the basic solution _2. Polishing in both solutions was carried out at an anode current density of 10 A.dm and the gloss was assessed visually after passing an electrical charge of 1.2, 2.4 and 3.6 MC.m.

K dosažení lesku a hladkosti povrchu definovaného etanolem bylo při použiti roztoku podleTo achieve a gloss and smoothness of the ethanol-defined surface, a solution according to the invention was used

-2 -2 vynálezu zapotřebí plošného elektrického náboje 1,2 MC.m a v roztoku srovnávacím 2,4 MC.m-2 -2 of the invention required a surface electric charge of 1.2 MC.m and in a comparative solution of 2.4 MC.m

Příklad 2Example 2

Při elektrolytickém leštění stejné austenické chromniklové oceli s matným povrchem bylo postupováno stejným způsobem jako u příkladu 1, s tím rozdílem, že jako přísada byla použita koloidní disperze sloučeniny FeO3 · p2°5 · ® Hv mn°žství 150 ml.l Výsledek byl stejný jako v prvním příkladě. Se stejným účinkem byla použita přísada tvořená koloidní disperzí sloučeniny Cr,,O3 . Ρ2Ο^ . 6 H20.The electrolytic polishing of the same austenitic chromium-nickel steel with a matt surface followed the same procedure as in Example 1, except that a colloidal dispersion of FeO 3 · p 2 ° 5 · ® H 2 ° in an amount of 150 ml was used as an additive. l The result was the same as in the first example. An additive consisting of a colloidal dispersion of Cr 1 O 3 was used with the same effect. Ρ 2 Ο ^. 6 H 2 0.

Vynález je možno využívat ve strojírenství pro leštění zejména velkoplošných zařízení.The invention can be used in mechanical engineering for polishing, in particular large-area installations.

Claims (1)

Přísada do lázní pro elektrolytické leštění kovových materiálů na bázi anorganických kyselin, zejména kyseliny orthofosforečné a sírové, vyznačující se tím, že je tvořena koloidní disperzí sloučeniny Me2O3 . 3 P2O5 . 6 H2<3, kde Me je znakem pro kovy, tvořící stabilní oxidy uvedeného složení, zejména pro hliník, železo a chrom.A bath additive for the electrolytic polishing of metallic materials based on inorganic acids, in particular orthophosphoric acid and sulfuric acid, characterized in that it consists of a colloidal dispersion of the compound Me 2 O 3 . 3 P 2 O 5 . 6 H 2 3 3, where Me is a feature for the metals forming stable oxides of said composition, especially for aluminum, iron and chromium.
CS862745A 1986-04-15 1986-04-15 Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials CS258819B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862745A CS258819B1 (en) 1986-04-15 1986-04-15 Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862745A CS258819B1 (en) 1986-04-15 1986-04-15 Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS274586A1 CS274586A1 (en) 1988-01-15
CS258819B1 true CS258819B1 (en) 1988-09-16

Family

ID=5365421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862745A CS258819B1 (en) 1986-04-15 1986-04-15 Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258819B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109080649B (en) * 2018-08-15 2019-12-20 深圳市粤通建设工程有限公司 Tunnel detection vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CS274586A1 (en) 1988-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2810686A (en) Electrolytic treatment of waste sulfate pickle liquor
CN108191107B (en) Recovery system and method of single nickel salt coloring and medium temperature hole sealing agent in aluminum processing
CN108069449A (en) The method that Aluminum subtracts the devil liquor recovery aluminium hydroxide and sodium hydroxide of slag
CN101498026B (en) Electrolyte for anodic oxidation treatment of magnesium alloy and method for surface treatment of magnesium alloy
US4372831A (en) Electrolyte solution for electropolishing
CN108503167B (en) Method for synthesizing water purifying agent by using steel pickling waste liquid
CS258819B1 (en) Bath additive for electrolytic polishing of metallic materials
Ruzmatov et al. Increase in current efficiency during the reduction of chromate ions
RU2736203C1 (en) Method for decontamination of spent solutions of anodic oxidation of aluminum and its alloys
CN114517300B (en) Method for synthesizing water treatment agent by utilizing sulfuric acid waste liquid
US4061548A (en) Electrolytic hydroquinone process
US2424674A (en) Electrolytic bright polishing
US3390063A (en) Electrolytes and method for anodizing aluminum
CN109097807A (en) The method of single nickel salt coloring recycling hole sealing agent and Waste water utilization
CA2103991A1 (en) Process for continuous electrochemical lead refining
CN208378590U (en) A kind of device for stainless steel electrolytic polishing wastewater treatment
US4496466A (en) Wet-process phosphoric acid brightening reagent for aluminum
CN113788520A (en) Iron-chromium-aluminum pickling process, wastewater treatment method and wastewater treatment device
GB1217464A (en) Continuous treatment of carry-over on ferrous metal workpieces
KR20000012157A (en) Electrolytic grinding solution of aluminum or aluminum alloy and pre-treatment with it
FR2431996A1 (en) Electrolytically removing chromium from aq. effluent - followed by flocculation and decanting stages
US2986499A (en) Electropolishing steel
US2935455A (en) Metal polishing compositions and electropolishing of metals therewith
US3756931A (en) Electrolytic cleaning and corrosi on removal process
JPS5847478B2 (en) Stainless steel surface treatment method