JPS6261670B2 - - Google Patents
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- JPS6261670B2 JPS6261670B2 JP58007476A JP747683A JPS6261670B2 JP S6261670 B2 JPS6261670 B2 JP S6261670B2 JP 58007476 A JP58007476 A JP 58007476A JP 747683 A JP747683 A JP 747683A JP S6261670 B2 JPS6261670 B2 JP S6261670B2
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/10—Other heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツク、セルメツトおよび金属の
コーテイングを高強度高温性金属基体から除去す
ることに関し、さらに詳しくは、高エネルギー密
度撹拌手段を備えた水性酸性剥離浴を使用してこ
れらの硬質表面コーテイングを超合金とくにニツ
ケル系基体から除去することに関する。
コーテイングを高強度高温性金属基体から除去す
ることに関し、さらに詳しくは、高エネルギー密
度撹拌手段を備えた水性酸性剥離浴を使用してこ
れらの硬質表面コーテイングを超合金とくにニツ
ケル系基体から除去することに関する。
化学的剥離技術の最も困難な要件の一つは「硬
質表面」コーテイング、すなわちジエツトエンジ
ン燃焼室のようなニツケルをベースとする金属表
面にデトネーシヨン・ガン、プラズマ、および火
炎吹付法により適用される溶融粒子コーテイング
を化学的に除去する組成物を開発することであつ
た。このようなコーテイングは通常薄層として適
用されて高温の酸化性ガス流に対する保護を与え
ているが、これらには耐熱性セラミツク、セルメ
ツトおよびニツケルをベースとする混合物が含ま
れる。
質表面」コーテイング、すなわちジエツトエンジ
ン燃焼室のようなニツケルをベースとする金属表
面にデトネーシヨン・ガン、プラズマ、および火
炎吹付法により適用される溶融粒子コーテイング
を化学的に除去する組成物を開発することであつ
た。このようなコーテイングは通常薄層として適
用されて高温の酸化性ガス流に対する保護を与え
ているが、これらには耐熱性セラミツク、セルメ
ツトおよびニツケルをベースとする混合物が含ま
れる。
従来技術にはこのようなコーテイングをその下
にある基体を損傷せずに迅速にかつ選択的に除去
できる効率的な化学的剥離剤が欠けていた。これ
まで使用されている技術の特徴はコーテイングの
機械加工、研磨、および吹付研磨のような機械的
方法、ならびにセラミツクコーテイングを軟化す
るだけの溶液、たとえば塩酸、への化学的浸漬お
よび溶融塩浴の使用のような非機械的方法にあ
る。しかしながら、機械的方法は非常に時間がか
かり、その上、「先端技術」への適用において頻
繁に使用される金属基体に大きな寸法上の狂いを
生じ易いため装置の非常に高価な部品を損傷し易
い。従来の化学的方法により若干のセラミツクコ
ーテイングは軟化するが、引き続いてセラミツク
をその下にある内側接着コーテイングと一緒に機
械的に除去することが依然として必要である。溶
融塩浴は操作が面倒であり、コーテイングと基体
の限られた数の組み合わせだけに有効であるに過
ぎない。また、これらの技術は除去速度、操作費
用および結果の有効性のすべてにおいて欠陥があ
る。米国特許第2698781号は銅基体から酸化物ス
ケールと電着ニツケルを除去するのに有効なニト
ロ芳香族添加物を含有する硫酸溶液を開示してい
る。しかしながら、セラミツク、セルメツトまた
は金属の硬質表面コーテイングがニツケルをベー
スとする基体から化学的に除去することに対して
は有効ではない。
にある基体を損傷せずに迅速にかつ選択的に除去
できる効率的な化学的剥離剤が欠けていた。これ
まで使用されている技術の特徴はコーテイングの
機械加工、研磨、および吹付研磨のような機械的
方法、ならびにセラミツクコーテイングを軟化す
るだけの溶液、たとえば塩酸、への化学的浸漬お
よび溶融塩浴の使用のような非機械的方法にあ
る。しかしながら、機械的方法は非常に時間がか
かり、その上、「先端技術」への適用において頻
繁に使用される金属基体に大きな寸法上の狂いを
生じ易いため装置の非常に高価な部品を損傷し易
い。従来の化学的方法により若干のセラミツクコ
ーテイングは軟化するが、引き続いてセラミツク
をその下にある内側接着コーテイングと一緒に機
械的に除去することが依然として必要である。溶
融塩浴は操作が面倒であり、コーテイングと基体
の限られた数の組み合わせだけに有効であるに過
ぎない。また、これらの技術は除去速度、操作費
用および結果の有効性のすべてにおいて欠陥があ
る。米国特許第2698781号は銅基体から酸化物ス
ケールと電着ニツケルを除去するのに有効なニト
ロ芳香族添加物を含有する硫酸溶液を開示してい
る。しかしながら、セラミツク、セルメツトまた
は金属の硬質表面コーテイングがニツケルをベー
スとする基体から化学的に除去することに対して
は有効ではない。
本発明の目的は硬質表面コーテイングを高強度
耐高温性合金属基体から除去するための有効な組
成物およびそれに伴なう方法を創出することであ
る。
耐高温性合金属基体から除去するための有効な組
成物およびそれに伴なう方法を創出することであ
る。
本発明の別の目的は付着された硬質耐高温性セ
ラミツク、セルメツトおよびニツケルをベースと
するコーテイングをニツケルをベースとする基体
から選択的にしかも非腐蝕的に除去するのに有効
な組成物およびそれに伴なう方法を創出すること
にある。
ラミツク、セルメツトおよびニツケルをベースと
するコーテイングをニツケルをベースとする基体
から選択的にしかも非腐蝕的に除去するのに有効
な組成物およびそれに伴なう方法を創出すること
にある。
本発明のまた別の目的は剥離処理を受ける金属
表面に寸法の狂いを与えず硬質表面コーテイング
だけをジエツトエンジン部品の金属表面から選択
的に剥離する方法を案出することにある。
表面に寸法の狂いを与えず硬質表面コーテイング
だけをジエツトエンジン部品の金属表面から選択
的に剥離する方法を案出することにある。
本発明の上記目的およびその他の目的は硬質表
面コーテイングとくに耐熱性セラミツク、セルメ
ツトおよびニツケルをベースとするコーテイング
を高強度耐高温性金属基体とくにニツケルをベー
スとする基体から選択的に除去するための新規な
組成物およびそれに伴なう方法を発見することに
より完成された。剥離用組成物はH2SO4、好まし
くは約90−450ｇ／の濃縮H2SO4、たとえば66
゜Be′δ比重1.84（66゜Be′＠1.84Spec.grav.）、
もつとも好ましくは約250−300ｇ／；約20ｇ／
ないし飽和状態の水溶性ニトロ置換芳香族化
物、そしてもつとも好ましくは約100−120ｇ／
のメタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム；約
０−70ｇ／の水溶性フツ素含有種、もつとも好
ましくは約10−20ｇ／のフルオロホウ酸；約０
−1.0ｇ／の界面活性剤、もつとも好ましくは
約０−0.5ｇ／のジフエニルエーテルスルホン
酸塩の属の一種；残部は溶液のの約２−90重量％
の量の水から成る。
面コーテイングとくに耐熱性セラミツク、セルメ
ツトおよびニツケルをベースとするコーテイング
を高強度耐高温性金属基体とくにニツケルをベー
スとする基体から選択的に除去するための新規な
組成物およびそれに伴なう方法を発見することに
より完成された。剥離用組成物はH2SO4、好まし
くは約90−450ｇ／の濃縮H2SO4、たとえば66
゜Be′δ比重1.84（66゜Be′＠1.84Spec.grav.）、
もつとも好ましくは約250−300ｇ／；約20ｇ／
ないし飽和状態の水溶性ニトロ置換芳香族化
物、そしてもつとも好ましくは約100−120ｇ／
のメタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム；約
０−70ｇ／の水溶性フツ素含有種、もつとも好
ましくは約10−20ｇ／のフルオロホウ酸；約０
−1.0ｇ／の界面活性剤、もつとも好ましくは
約０−0.5ｇ／のジフエニルエーテルスルホン
酸塩の属の一種；残部は溶液のの約２−90重量％
の量の水から成る。
本発明の剥離方法は金属基体上の硬質表面コー
テイング、通常、耐熱性セラミツク、セルメツト
またはニツケルをベースとするコーテイングを上
記酸性剥離溶液、好ましくは硫酸、可溶性フツ素
含有種、可溶性ニトロ置換芳香族化合物、界面活
性剤および水から成る溶液と接触させ、硬質表面
コーテイングが金属表面から選択的に除去される
までこの接触を継続する。接触はコーテイングの
付着した基体を約48〜83℃（120−180〓）、もつ
とも好ましくは約54〜66℃（130−150〓）に保つ
た溶液浴に、該浴が超音波撹拌手段、もつとも好
ましくは十分に電力を供給した超音波発生変換器
で少なくとも約0.62ワツト／cm2（約４ワツト／
in2）、好ましくは約1.08〜1.25ワツト／cm2（約７
−８ワツト／in2）の電力密度で積極的に撹拌され
ている間に浸漬することによつて行なわれる。コ
ーテイングが完全に除去されたのち基体を溶液か
ら取り出し、リンスして次の加工に適した状態と
なる。
テイング、通常、耐熱性セラミツク、セルメツト
またはニツケルをベースとするコーテイングを上
記酸性剥離溶液、好ましくは硫酸、可溶性フツ素
含有種、可溶性ニトロ置換芳香族化合物、界面活
性剤および水から成る溶液と接触させ、硬質表面
コーテイングが金属表面から選択的に除去される
までこの接触を継続する。接触はコーテイングの
付着した基体を約48〜83℃（120−180〓）、もつ
とも好ましくは約54〜66℃（130−150〓）に保つ
た溶液浴に、該浴が超音波撹拌手段、もつとも好
ましくは十分に電力を供給した超音波発生変換器
で少なくとも約0.62ワツト／cm2（約４ワツト／
in2）、好ましくは約1.08〜1.25ワツト／cm2（約７
−８ワツト／in2）の電力密度で積極的に撹拌され
ている間に浸漬することによつて行なわれる。コ
ーテイングが完全に除去されたのち基体を溶液か
ら取り出し、リンスして次の加工に適した状態と
なる。
周知技術とくにジエツトエンジンや航空学的応
用などに有用な超合金を使用するガスタービンエ
ンジンの建造に関係する「先端技術」工業におけ
る周知技術には厳しい高温で酸化的環境にさらさ
れる金属表面を薄い（数mil）金属製保護層また
は非金属製保護層のコーテイングで被覆すること
が必要である。これらのコーテイングはふつう
「硬質表面」コーテイングと呼ばれ、多数の高強
度耐熱耐蝕性物質のいずれであつてもよく、通常
は以下に「保護セラミツク層に対する接着コート
としてあるいは保護層自体としてのいずれにも働
くことのできるニツケルに富む金属混合物」とし
て定義される「ニツケルをベースとするもの」、
「セラミツク物質」または「セルメツト」、ならび
に若干のこれらの物質の混合物が使用できる。航
空機の燃焼室に保護層として頻繁に使用されると
くに硬質のコーテイングは３層系であり、次の組
成をもつている。
用などに有用な超合金を使用するガスタービンエ
ンジンの建造に関係する「先端技術」工業におけ
る周知技術には厳しい高温で酸化的環境にさらさ
れる金属表面を薄い（数mil）金属製保護層また
は非金属製保護層のコーテイングで被覆すること
が必要である。これらのコーテイングはふつう
「硬質表面」コーテイングと呼ばれ、多数の高強
度耐熱耐蝕性物質のいずれであつてもよく、通常
は以下に「保護セラミツク層に対する接着コート
としてあるいは保護層自体としてのいずれにも働
くことのできるニツケルに富む金属混合物」とし
て定義される「ニツケルをベースとするもの」、
「セラミツク物質」または「セルメツト」、ならび
に若干のこれらの物質の混合物が使用できる。航
空機の燃焼室に保護層として頻繁に使用されると
くに硬質のコーテイングは３層系であり、次の組
成をもつている。
接着コート：約0.07〜0.13ｍ／ｍ（３−5mil），
Ni80％，Cr15％ 中間コート：約0.10〜0.16ｍ／ｍ（４−6mil），
Ni80％−Cr20％とMgO−ZrO2との
35−65％混合物 外側コート：約0.15−0.26ｍ／ｍ（６−10mil）、
MgO−ZrO2 ジエツトエンジンの燃焼室に適用されはじめた
硬質表面コーテイングで特記すべきものは次の通
りである。
Ni80％，Cr15％ 中間コート：約0.10〜0.16ｍ／ｍ（４−6mil），
Ni80％−Cr20％とMgO−ZrO2との
35−65％混合物 外側コート：約0.15−0.26ｍ／ｍ（６−10mil）、
MgO−ZrO2 ジエツトエンジンの燃焼室に適用されはじめた
硬質表面コーテイングで特記すべきものは次の通
りである。
Ａ：Co23、Cr18、Al12、Yo5、Ni残部
Ｂ：Ｙ安定化ジルコニア
Ｃ：Co Cr Al Ｙ
Ｄ：Ni＋Cr94、Al6、Y1
これらの硬質表面コーテイングは種々の金属基
体（本発明のもつとも広い実施態様においては酸
腐蝕またはアルカリ腐蝕に抵抗性のある任意の金
属でよく、さらに詳しくは耐高温性と高温での高
強度の両方をもつ金属超合金）から剥離できる。
とくに、周規律表の第族に位置する金属すなわ
ち鉄、ニツケルおよびコバルトの合金、とくに周
知の「Hastelloy Ｘ」のようなニツケルをベース
とする合金ではその上のコーテイングが本発明の
組成物を使用すると剥離される。コーテイングは
種々の周知技術たとえばデドネーシヨン・ガン、
プラズマ噴霧および火炎吹付粒子塗布により基体
に適用される。これらの周知の適用技術はすべて
本質的には組成物を微粉末に磨砕し、溶融状態に
なるまでこの粉末を加熱し、ガスプラズマ中で高
速に加速された溶融材料を微細な非常に希薄な金
属ミストの形で被覆されるべき基体上に噴霧し、
該金属ミストが硬化して極度に強靭な保護コーテ
イングを形成することから成る。
体（本発明のもつとも広い実施態様においては酸
腐蝕またはアルカリ腐蝕に抵抗性のある任意の金
属でよく、さらに詳しくは耐高温性と高温での高
強度の両方をもつ金属超合金）から剥離できる。
とくに、周規律表の第族に位置する金属すなわ
ち鉄、ニツケルおよびコバルトの合金、とくに周
知の「Hastelloy Ｘ」のようなニツケルをベース
とする合金ではその上のコーテイングが本発明の
組成物を使用すると剥離される。コーテイングは
種々の周知技術たとえばデドネーシヨン・ガン、
プラズマ噴霧および火炎吹付粒子塗布により基体
に適用される。これらの周知の適用技術はすべて
本質的には組成物を微粉末に磨砕し、溶融状態に
なるまでこの粉末を加熱し、ガスプラズマ中で高
速に加速された溶融材料を微細な非常に希薄な金
属ミストの形で被覆されるべき基体上に噴霧し、
該金属ミストが硬化して極度に強靭な保護コーテ
イングを形成することから成る。
本発明はさらに、上記のように適用されたこれ
らのコーテイングを除去するための改良された組
成物およびそれに伴なう方法に向けられている。
強力な化学的剥離剤を有効に機能させるためには
いくつかの問題点を最初に克服しておかなければ
ならない。剥離用組成物は満足な速度、たとえば
約0.012〜0.051mm／時（1/2−2mil／時）程度の
速度で剥離できなければならず、またこの方法を
実施することにより生じる有毒な気体を除去する
ために念入りに換気しなければならない。この換
気は実験室および工場の双方の環境と適用におい
てつねに主要な考慮点である。このような溶液は
次の組成をもつ水成酸性浴を創出することによつ
て見出された。すなわち、硫酸H2SO4（任意の市
販銘柄で十分であるが、好ましくは濃縮したも
の、たとえば66Be′.）は溶液の必須成分である。
H2SO4の濃度は約90−450ｇ／、好ましくは約
250−300ｇ／の範囲である。酸が少な過ぎると
適当な速度でコーテイングを除去するのに必要な
酸強度が浴に生じないが、一方、450ｇ／を超
える量を使用すると追加の優れた剥離結果が得ら
れず、経済的にも正当化できない。しかしなが
ら、理論上はH2SO4は溶液の90％までを占めても
よい。
らのコーテイングを除去するための改良された組
成物およびそれに伴なう方法に向けられている。
強力な化学的剥離剤を有効に機能させるためには
いくつかの問題点を最初に克服しておかなければ
ならない。剥離用組成物は満足な速度、たとえば
約0.012〜0.051mm／時（1/2−2mil／時）程度の
速度で剥離できなければならず、またこの方法を
実施することにより生じる有毒な気体を除去する
ために念入りに換気しなければならない。この換
気は実験室および工場の双方の環境と適用におい
てつねに主要な考慮点である。このような溶液は
次の組成をもつ水成酸性浴を創出することによつ
て見出された。すなわち、硫酸H2SO4（任意の市
販銘柄で十分であるが、好ましくは濃縮したも
の、たとえば66Be′.）は溶液の必須成分である。
H2SO4の濃度は約90−450ｇ／、好ましくは約
250−300ｇ／の範囲である。酸が少な過ぎると
適当な速度でコーテイングを除去するのに必要な
酸強度が浴に生じないが、一方、450ｇ／を超
える量を使用すると追加の優れた剥離結果が得ら
れず、経済的にも正当化できない。しかしなが
ら、理論上はH2SO4は溶液の90％までを占めても
よい。
剥離溶液中の酸化剤として機能する第２の必須
成分は本発明のもつとも広い実施態様においては
水溶性ニトロ置換芳香族化合物、さらに詳しくは
米国特許第2698781号に開示された化合物の綱の
ような水溶性ニトロ置換ベンゼン化合物である。
もつとも好ましくは、メタニトロベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムまたは−スルホン酸等、たとえば
ニトロベンゼンスルホン酸の適当なアルカリ金属
塩またはアルカリ土類金属塩（機能的均等物とし
てアンモニウム基を含む）が有効である。この綱
の薬品は溶液中で反応促進剤として機能すると考
えられるが、この説に拘束されるものではない。
成分は本発明のもつとも広い実施態様においては
水溶性ニトロ置換芳香族化合物、さらに詳しくは
米国特許第2698781号に開示された化合物の綱の
ような水溶性ニトロ置換ベンゼン化合物である。
もつとも好ましくは、メタニトロベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムまたは−スルホン酸等、たとえば
ニトロベンゼンスルホン酸の適当なアルカリ金属
塩またはアルカリ土類金属塩（機能的均等物とし
てアンモニウム基を含む）が有効である。この綱
の薬品は溶液中で反応促進剤として機能すると考
えられるが、この説に拘束されるものではない。
ニトロ置換芳香族化合物の濃度は約20ｇ／な
いし飽和の範囲でよく、約20−120ｇ／であ
り、高濃度たとえば60−120ｇ／がもつとも好
ましい。
いし飽和の範囲でよく、約20−120ｇ／であ
り、高濃度たとえば60−120ｇ／がもつとも好
ましい。
第３の必須の浴成分として可溶性フツ素含有
種、もつとも好ましくはフルオロホウ酸HBF4を
添加するが、水溶液中で解離して低濃度のフツ素
イオンを発生することができる他のフツ素含有
種、たとえばHF、NH4HF2、Na3AlF6などが特に
好適である。フツ素含有種の濃度は溶液中に所望
の濃度のフツ素イオンを生じるのに必要な量によ
つて決まるが、水溶液中で解離度の高い物質に対
しては一般に約70ｇ／以下、好ましくは約10−
20ｇ／の範囲でよい。フツ素イオン濃度が上昇
するにつれて基体に対する有害な腐蝕が起きる機
会も増し、剥離溶液に添加できるフツ素イオン量
には上限がある。
種、もつとも好ましくはフルオロホウ酸HBF4を
添加するが、水溶液中で解離して低濃度のフツ素
イオンを発生することができる他のフツ素含有
種、たとえばHF、NH4HF2、Na3AlF6などが特に
好適である。フツ素含有種の濃度は溶液中に所望
の濃度のフツ素イオンを生じるのに必要な量によ
つて決まるが、水溶液中で解離度の高い物質に対
しては一般に約70ｇ／以下、好ましくは約10−
20ｇ／の範囲でよい。フツ素イオン濃度が上昇
するにつれて基体に対する有害な腐蝕が起きる機
会も増し、剥離溶液に添加できるフツ素イオン量
には上限がある。
必須ではないが、少量たとえば０−3.0ｇ／
好ましくは約０−1.0ｇ／の界面活性剤を含有
させて溶解すべき表面への濡れ剤として働かせる
のが好ましい。この目的にとくに好ましい化合物
はジフエニルエーテルスルホン酸塩類、たとえば
一般式、 （式中、Ｒはアルキル基または水素原子を示
し、Ｘはナトリウムのようなアルカリ金属を示
す。）の化合物である。このような製品はミシガ
ン州ミツドランド市在ダウ・ケミカル社により
「Dowfax 3B2」という商品名で市販されてい
る。ほとんどのジフエニルエーテルスルホン酸ア
ルカリ金属塩は好適な均等物であり、本発明のも
つとも広い実施態様においては、剥離溶液に対し
て加水分解安定性および酸化安定性をもつ任意の
界面活性剤は代替物として使用できる。剥離用組
成物は２−90重量％の水を添加して溶液を所望の
強度にして完成される。水は剥離溶液の粘度を下
げ、溶液中のイオン種の易動度を上げる。
好ましくは約０−1.0ｇ／の界面活性剤を含有
させて溶解すべき表面への濡れ剤として働かせる
のが好ましい。この目的にとくに好ましい化合物
はジフエニルエーテルスルホン酸塩類、たとえば
一般式、 （式中、Ｒはアルキル基または水素原子を示
し、Ｘはナトリウムのようなアルカリ金属を示
す。）の化合物である。このような製品はミシガ
ン州ミツドランド市在ダウ・ケミカル社により
「Dowfax 3B2」という商品名で市販されてい
る。ほとんどのジフエニルエーテルスルホン酸ア
ルカリ金属塩は好適な均等物であり、本発明のも
つとも広い実施態様においては、剥離溶液に対し
て加水分解安定性および酸化安定性をもつ任意の
界面活性剤は代替物として使用できる。剥離用組
成物は２−90重量％の水を添加して溶液を所望の
強度にして完成される。水は剥離溶液の粘度を下
げ、溶液中のイオン種の易動度を上げる。
硫酸に水を添加すると溶液のキヤビテーシヨン
閾値、すなわち溶液に働く局所圧力を溶液の蒸気
圧より小さい値にするのに要する最小の力、を低
下させる望ましい効果をもつ。この閾値は蒸気圧
の上昇および粘度と希釈密度の低下により起き
る。室温の水に対して20KHzにおいてキヤビテイ
ーシヨン閾値は約0.38W／cm2（2.45W／in2）であ
る。
閾値、すなわち溶液に働く局所圧力を溶液の蒸気
圧より小さい値にするのに要する最小の力、を低
下させる望ましい効果をもつ。この閾値は蒸気圧
の上昇および粘度と希釈密度の低下により起き
る。室温の水に対して20KHzにおいてキヤビテイ
ーシヨン閾値は約0.38W／cm2（2.45W／in2）であ
る。
本発明の方法は硬質表面コーテイングを酸性剥
離溶液と接触させ、硬質表面コーテイングがその
下の表面の寸法変化を起こさずに金属基体から実
質的に除去されるまでその接触を継続することか
ら成る。剥離が許容し得る速度で起きるためには
溶液浴を適当な撹拌手段、好ましくは磁気歪（こ
ちらが好ましい）または圧電変換器のいずれかの
超音波発生変換器により連続的に撹拌することが
必須である。変換器は約0.62W／cm2（約4W／
in2）、好ましくは約1.08〜1.25W／cm2（約７−
8W／in2の最小電力密度を生じるように繰作しな
ければならない。単に従来技術により撹拌するだ
けでは有効な速度を生じるのに必要な溶液撹拌が
剥離浴中に生じない。溶液に本来的にエネルギー
を供給する超音波撹拌器と組み合わせて、許容し
得る剥離速度を得るために、操作中、溶液を約43
〜83℃（約110−180〓）、もつとも好ましくは約
54−66℃（約130−150〓）の温度に保つことが必
要である。
離溶液と接触させ、硬質表面コーテイングがその
下の表面の寸法変化を起こさずに金属基体から実
質的に除去されるまでその接触を継続することか
ら成る。剥離が許容し得る速度で起きるためには
溶液浴を適当な撹拌手段、好ましくは磁気歪（こ
ちらが好ましい）または圧電変換器のいずれかの
超音波発生変換器により連続的に撹拌することが
必須である。変換器は約0.62W／cm2（約4W／
in2）、好ましくは約1.08〜1.25W／cm2（約７−
8W／in2の最小電力密度を生じるように繰作しな
ければならない。単に従来技術により撹拌するだ
けでは有効な速度を生じるのに必要な溶液撹拌が
剥離浴中に生じない。溶液に本来的にエネルギー
を供給する超音波撹拌器と組み合わせて、許容し
得る剥離速度を得るために、操作中、溶液を約43
〜83℃（約110−180〓）、もつとも好ましくは約
54−66℃（約130−150〓）の温度に保つことが必
要である。
以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
する。
実施例 １
ジエツトエンジンに使用された航空機用燃焼器
をHastelloy Ｘ（22 Cr、18.5 Fe、9.0Mo、
1.5 Co、0.6 Ｗ、残部 Ni）で作り、接着コート
（約0.07〜0.13mm（３−5mil）厚、Ni／Cr 95％）
と、中間コート（約0.10〜0.16mm（４−6mil）
厚、Ni80％−Cr20％とMgO−ZrO2の35−36％混
合物）と、外側コート（約0.15−0.26mm（６−
10mil）厚、MgO−ZrO2）とから成る三重層を約
0.34m2（520in2）にわたつて火炎吹付けした。こ
れらの筒形燃焼室のうち２個は約48〜77℃（120
−170〓）の範囲の温度に保つた浴中で超音波撹
拌を使用して10−16時間コーテイングを剥離し
た。２基の1200ワツト側面載置式の浸漬可能な超
音波変換器を有する約114（30ガロン）のステ
ンレス鋼製熱水タンクを剥離操作時に使用し、四
角いポリプロピレン製容器に収容された剥離溶液
（275ｇ／のH2SO466゜Be′、14ｇ／のHBF4
（48％）、120ｇ／のｍ−ニトロベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム、0.1ｇ／のDowfax 3B2）を約
22.7（６ガロン）使用した。金属組織学的検査
をしたところ筒形燃焼室の基体に破壊は少しもみ
られなかつた。
をHastelloy Ｘ（22 Cr、18.5 Fe、9.0Mo、
1.5 Co、0.6 Ｗ、残部 Ni）で作り、接着コート
（約0.07〜0.13mm（３−5mil）厚、Ni／Cr 95％）
と、中間コート（約0.10〜0.16mm（４−6mil）
厚、Ni80％−Cr20％とMgO−ZrO2の35−36％混
合物）と、外側コート（約0.15−0.26mm（６−
10mil）厚、MgO−ZrO2）とから成る三重層を約
0.34m2（520in2）にわたつて火炎吹付けした。こ
れらの筒形燃焼室のうち２個は約48〜77℃（120
−170〓）の範囲の温度に保つた浴中で超音波撹
拌を使用して10−16時間コーテイングを剥離し
た。２基の1200ワツト側面載置式の浸漬可能な超
音波変換器を有する約114（30ガロン）のステ
ンレス鋼製熱水タンクを剥離操作時に使用し、四
角いポリプロピレン製容器に収容された剥離溶液
（275ｇ／のH2SO466゜Be′、14ｇ／のHBF4
（48％）、120ｇ／のｍ−ニトロベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム、0.1ｇ／のDowfax 3B2）を約
22.7（６ガロン）使用した。金属組織学的検査
をしたところ筒形燃焼室の基体に破壊は少しもみ
られなかつた。
実施例 ２
軍用ジエツトのエンジンの筒形燃焼室を275
ｇ／の濃硫酸H2SO4（66゜Be′）、145ｇ／の
フルオロホウ酸HBF4（48％）、および116ｇ／
のメタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを含
有する剥離溶液に浸漬した。約54〜77℃（130−
170〓）で20時間経過後、バーナー筒から３層の
コーテイングを除去した。1000ワツトの底部載置
式超音波変換器を取付け剥離溶液約7.6（２ガ
ロン）を四角いポリプロピレン製容器に収容した
約18.9（５ガロン）のステンレス鋼製タンクを
使用した。基体の破壊は見られなかつた。
ｇ／の濃硫酸H2SO4（66゜Be′）、145ｇ／の
フルオロホウ酸HBF4（48％）、および116ｇ／
のメタニトロベンゼンスルホン酸ナトリウムを含
有する剥離溶液に浸漬した。約54〜77℃（130−
170〓）で20時間経過後、バーナー筒から３層の
コーテイングを除去した。1000ワツトの底部載置
式超音波変換器を取付け剥離溶液約7.6（２ガ
ロン）を四角いポリプロピレン製容器に収容した
約18.9（５ガロン）のステンレス鋼製タンクを
使用した。基体の破壊は見られなかつた。
本発明によれば、セラミツク、セルメツトおよ
びニツケルをベースとする物質を金属、とくに、
ニツケルをベースとする超合金から金属基体に許
容し得ない寸法上または構造上の変化をひき起こ
さずに除去することができるだけでなく、広範囲
の硬質表面コーテイングをこれらの基体からその
下にある材料に損傷を与えずに除去することがで
きる。
びニツケルをベースとする物質を金属、とくに、
ニツケルをベースとする超合金から金属基体に許
容し得ない寸法上または構造上の変化をひき起こ
さずに除去することができるだけでなく、広範囲
の硬質表面コーテイングをこれらの基体からその
下にある材料に損傷を与えずに除去することがで
きる。
明らかに、上記説明に照らして本発明に種々の
変更を加えることが可能である。従つて、本願特
許請求の範囲内で本発明を上記の説明とは異なつ
た態様で実施することができる。
変更を加えることが可能である。従つて、本願特
許請求の範囲内で本発明を上記の説明とは異なつ
た態様で実施することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高強度耐高温性金属基体からセラミツク、セ
ルメツトおよびニツケルをベースとする硬質表面
コーテイングを選択的に除去するための組成物で
あつて、該組成物は次の成分により構成される。 約90〜450ｇ／の量のH2SO4と、 約60〜240ｇ／の量の水溶性ニトロ置換芳香
族化合物と、 有効量のフルオロホウ酸（HBF4）と、 残部の水。 ２ フルオロホウ酸は70ｇ／以下の量で加えら
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の組成物。 ３ 溶液は約３ｇ／以下の量のジフエニルエー
テル・スルホン酸塩の綱から選ばれた界面活性剤
を更に含有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の組成物。 ４ 組成物は次の成分により構成されることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の組成物。 約250〜300ｇ／の量のH2SO4と、約60〜120
ｇ／の量の水溶性ニトロ置換ベンゼン化合物
と、 約10〜20ｇ／の量のフルオロホウ酸と、約１
ｇ／以下の量のジフエニルエーテル・スルホン
酸塩の綱から選ばれた界面活性剤。 ５ 水溶性ニトロ置換ベンゼン化合物はメタ―ニ
トロベンゼン・スルホン酸ナトリウムであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の組成
物。 ６ 高強度耐高温性金属基体からセラミツク、セ
ルメツトおよびニツケルをベースとする硬質表面
コーテイングを選択的に除去するための方法であ
つて、該方法は次の工程により構成される。 液温を約43〜83℃（110〜180〓）に保たれかつ
超音波撹拌手段により常に撹拌される特許請求の
範囲第１項記載の酸性剥離溶液に硬質表面コーテ
イングを接触し、基礎をなす基体を損傷すること
なく金属基体から硬質表面コーテイングを除去
し、 その後に、金属基体をその溶液の浴から取り出
す。 ７ 溶液の温度は、作業中、約54〜66℃（130〜
150〓）に保たれることを特徴とする特許請求の
範囲第６項記載の方法。 ８ 超音波撹拌手段は、作業中、少なくとも
0.6W／cm2（4W／in2）の出力密度で溶液に継続し
て供給する超音波発生変換器であることを特徴と
する特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ 変換器は約1.08〜1.25W／cm2（７〜8W／
in2）の出力密度に維持されることを特徴とする特
許請求の範囲第８項記載の方法。 １０ フルオロホウ酸は酸性剥離溶液に約70ｇ／
以下の量で加えられることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US34196582A | 1982-01-22 | 1982-01-22 | |
| US341965 | 1982-01-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130280A JPS58130280A (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6261670B2 true JPS6261670B2 (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=23339766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58007476A Granted JPS58130280A (ja) | 1982-01-22 | 1983-01-21 | 超合金基体からの硬質表面コ−テイングの選択的化学的除去 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130280A (ja) |
| AU (1) | AU546054B2 (ja) |
| BE (1) | BE895241A (ja) |
| CA (1) | CA1185152A (ja) |
| CH (1) | CH651849A5 (ja) |
| DE (1) | DE3248006A1 (ja) |
| ES (1) | ES8402624A1 (ja) |
| FR (1) | FR2520374B1 (ja) |
| GB (1) | GB2115013B (ja) |
| IT (1) | IT1164864B (ja) |
| SE (1) | SE8207490L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001288552A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-10-19 | General Electric Co <Ge> | 断熱皮膜の除去方法 |
| JP2004525254A (ja) * | 2000-12-05 | 2004-08-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | セラミック皮膜の除去方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113283C2 (de) * | 1991-04-24 | 1994-05-05 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verwendung einer Ätzlösung zum selektiven Abätzen einer metallischen Opferschicht bei der Herstellung von Mikrostrukturen |
| DE4219667C2 (de) * | 1992-06-16 | 1994-12-01 | Kernforschungsz Karlsruhe | Werkzeug und Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten Kunststoffschicht |
| US6494960B1 (en) | 1998-04-27 | 2002-12-17 | General Electric Company | Method for removing an aluminide coating from a substrate |
| US5976265A (en) * | 1998-04-27 | 1999-11-02 | General Electric Company | Method for removing an aluminide-containing material from a metal substrate |
| GB9814075D0 (en) * | 1998-06-29 | 1998-08-26 | Ge Aircraft Engine Services Li | Method of stripping a coating from an aircraft engine part |
| DE19833990A1 (de) * | 1998-07-29 | 2000-02-10 | Metallgesellschaft Ag | Beizmittel für Edelstähle |
| US6833328B1 (en) | 2000-06-09 | 2004-12-21 | General Electric Company | Method for removing a coating from a substrate, and related compositions |
| US6863738B2 (en) | 2001-01-29 | 2005-03-08 | General Electric Company | Method for removing oxides and coatings from a substrate |
| US6953533B2 (en) | 2003-06-16 | 2005-10-11 | General Electric Company | Process for removing chromide coatings from metal substrates, and related compositions |
| US20070116875A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | United Technologies Corporation | Strip process for superalloys |
| CN102978631B (zh) * | 2011-09-06 | 2014-12-10 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种精密钛合金零件除重熔层的方法 |
| IT202100025232A1 (it) * | 2021-10-01 | 2023-04-01 | T A G Srl | Metodo di rimozione di un rivestimento di barriera termica ceramica |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2698781A (en) * | 1953-04-27 | 1955-01-04 | Enthone | Accelerating action of acids on metals |
| DE1926228C3 (de) * | 1969-05-22 | 1974-02-21 | Bergische Metallwarenfabrik Dillenberg & Co Kg, 5601 Gruiten | Bad zum elektrolytischen Ablösen von Metallüberzügen aus Nickel oder Chrom von Grundkörpern aus Buntmetall |
| FR2345503A1 (fr) * | 1976-03-22 | 1977-10-21 | Oxy Metal Industries Corp | Compositions et procede pour l'enlevement d'alliages de nickel deposes par voie electrolytique |
| JPS52133830A (en) * | 1976-05-04 | 1977-11-09 | Nihon Kagaku Kizai Kk | Metal coat exfoliating solution |
| DE2824975A1 (de) * | 1978-06-07 | 1979-12-20 | Basf Ag | Verwendung von wasserloeslichen, vernetzten stickstoffhaltigen kondensationsprodukten als zusatz fuer beiz-, polier- und entmetallisierungsbaeder |
| GB2066386B (en) * | 1979-12-26 | 1983-10-12 | Gen Electric | Filler removal method |
| US4302246A (en) * | 1980-01-03 | 1981-11-24 | Enthone, Incorporated | Solution and method for selectively stripping alloys containing nickel with gold, phosphorous or chromium from stainless steel and related nickel base alloys |
| JPS579874A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-19 | Toshiba Corp | Etching solution for nickel |
-
1982
- 1982-11-10 CA CA000415360A patent/CA1185152A/en not_active Expired
- 1982-11-12 AU AU90416/82A patent/AU546054B2/en not_active Ceased
- 1982-12-03 BE BE0/209645A patent/BE895241A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-12-20 CH CH7416/82A patent/CH651849A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-12-24 DE DE19823248006 patent/DE3248006A1/de not_active Withdrawn
- 1982-12-29 SE SE8207490A patent/SE8207490L/ not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-01-18 GB GB08301268A patent/GB2115013B/en not_active Expired
- 1983-01-19 FR FR8300786A patent/FR2520374B1/fr not_active Expired
- 1983-01-20 ES ES519129A patent/ES8402624A1/es not_active Expired
- 1983-01-21 IT IT47598/83A patent/IT1164864B/it active
- 1983-01-21 JP JP58007476A patent/JPS58130280A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JP2001288552A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-10-19 | General Electric Co <Ge> | 断熱皮膜の除去方法 |
| JP2004525254A (ja) * | 2000-12-05 | 2004-08-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | セラミック皮膜の除去方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8301268D0 (en) | 1983-02-16 |
| ES519129A0 (es) | 1984-02-01 |
| BE895241A (fr) | 1983-03-31 |
| GB2115013A (en) | 1983-09-01 |
| AU9041682A (en) | 1983-07-28 |
| JPS58130280A (ja) | 1983-08-03 |
| FR2520374A1 (fr) | 1983-07-29 |
| FR2520374B1 (fr) | 1988-06-24 |
| SE8207490D0 (sv) | 1982-12-29 |
| SE8207490L (sv) | 1983-07-23 |
| IT1164864B (it) | 1987-04-15 |
| GB2115013B (en) | 1985-12-18 |
| ES8402624A1 (es) | 1984-02-01 |
| CA1185152A (en) | 1985-04-09 |
| DE3248006A1 (de) | 1983-07-28 |
| IT8347598A0 (it) | 1983-01-21 |
| AU546054B2 (en) | 1985-08-15 |
| CH651849A5 (de) | 1985-10-15 |
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