PL58055B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 6.IX.1969 58055 KI. 48 a, 1/00 MKP C 23 b A(oc b&B^ 62rT7ft27 Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jerzy Kwiecien, Emil Kolasinski Wlasciciel patentu: Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa (Polska) Sposób oczyszczania powierzchni metali Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania powierzchni metali takich jak stal, staliwo oraz miedz, nikiel, chrom i ich stopy w roztopionych solach metoda elektrolityczna.Sposób oczyszczania powierzchni metali w kapie¬ lach ze stopionych soli z udzialem pradu elek¬ trycznego jest znany. I tak np. w opisie patento¬ wym Stanów Zjednoczonych nr 2 760 927 powierz¬ chnie metali oczyszcza sie katodowo i anodowo w kapieli ze stopionych soli, zawierajacej okolo 90°/o wodorotlenku sodowego i okolo 10°/o boranu sodo¬ wego.Wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczo¬ nych nr 2 732 339 zastosowano kapiel ze stopionych soli zawierajaca wodorotlenek potasowy, wodoro¬ tlenek sodowy, chlorek sodowy i glinian sodowy oraz ewentualnie fluorek sodowy, przy czym oczyszczanie prowadzi sie naprzemian katodowo i anodowo.W opisie patentowym francuskim nr 1 098 759 przewidziano oczyszczanie katodowe i anodowe w ^kapieli o skladzie 57—98,75% wodorotlenku me¬ talu alkalicznego, 1,25—5% glinianu metalu alka¬ licznego, 0—18°/o weglanu metalu alkalicznego i 0— 20% chlorku metalu alkalicznego, przy czym tem¬ perature utrzymuje sie w zakresie 280—450°C.W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych nr 2 847 374 zastosowano sposób dwustopniowy, przy czym w pierwszym etapie oczyszczany przedmiot 10 20 25 30 zanurza sie w kapieli nieelektrolityczn^j, znajdu¬ jacej sie w temperaturze 590—730°C, a dopiero na¬ stepnie oczyszczanie prowadzi sie w kapieli elek¬ trolitycznej w temperaturze 315—540°C, o skladzie 75—90% wodorotlenku metalu alkalicznego, mak¬ simum 15°/o chlorku sodowego, 6% fluorku metalu alkalicznego, 10°/o cyjanku metalu alkalicznego, 10% krzemianu alkalicznego i co najmniej 0,5% glinia¬ nu sodowego lub boranu metalu alkalicznego, przy czym czas procesu katodowego wynosi okolo 20 mi¬ nut, a anodowego 10 minut.Wymienione wyzej sposoby, chociaz przydatne przy oczyszczaniu duzych przedmiotów, dla któ¬ rych tolerancje wymiarowe nie graja podstawowej roli, nie moga byc stosowane do oczyszczania przedmiotów drobnych, przedmiotów o skompliko¬ wanych ksztaltach oraz przedmiotów o waskich tolerancjach wymiarowych. Ogólna ich wade sta¬ nowi fakt, ze wytrawianie wystepujace w fazie oczyszczania katodowego postepuje stosunkowo wolno w zakresie kilkudziesieciu minut do kilku godzin, prawdopodobnie na skutek zbyt malej prze¬ wodnosci kapieli, wskutek czego nastepuje rów¬ niez naruszenie powierzchni podloza oraz niewiel¬ ka, ale niepozadana w przypadku elementów cien¬ kosciennych dyfuzja wodoru do materialu podloza.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu oczyszczania elektrolitycznego powierzchni przed¬ miotów stalowych, staliwnych oraz z miedzi, niklu, chromu i ich stopów, pozwalajacego na duza in- 58 05558 055 3 4 tensyfikacje dzialania kapieli, bez naruszania ma¬ terialu podloza i bez jego nawodorowania.Cel zostal osiagniety wedlug wynalazku, gdyz okazalo sie, ze mieszanina wodorotlenku potaso¬ wego i wodorotlenku sodowego w obecnosci chlor¬ ków i fluorków metali alkalicznych z dodatkiem rozdrobnionego zelaza oraz niewielkiej ilosci zela- zocyjanku potasowego spelnia postawione zadanie.Stwierdzono mianowicie, ze calkowite oczyszczenie powierzchni mozna uzyskac tylko w trzech eta¬ pach procesu prowadzonego pradem stalym. W pierwszym etapie, w procesie katodowym, udaje sie usunac tlenki przecietnie w ciagu 3—5 minut, przy czym w przypadku skrajnie grubej warstwy zgorzeliny wystarcza maksimum 30 minut.W drugim kolejnym etapie, w procesie anodo¬ wym, do usuwania grafitu, fosforu i siarki wy¬ starcza 1,5—2' minut. W ostatnim, trzecim etapie katodowym calkowite usuniecie reszty utworzo¬ nych tlenków nastepuje w ciagu 1 minuty. Po¬ wierzchnia w ten sposób przygotowana posiada przyczepnosc wymagana przy nakladaniu powlok galwanicznych i zanurzeniowych, a co najwazniej¬ sze nie obserwuje sie ubytku materialu podloza, ani jego nawodorowania.Stwierdzono, ze dodanie niewielkiej ilosci roz¬ drobnionego zelaza podwyzsza przewodnosc elek¬ tryczna cieklej mieszaniny, a dodatek niewielkiej ilosci zelazocyjanku potasowego w procesie ano¬ dowego oczyszczania eliminuje utlenienie metalu podloza przez usuwanie nadmiaru tlenu.Oczyszczanie powierzchni metali sposobem we¬ dlug wynalazku prowadzi sie nastepujaco.Przedmioty przeznaczone do oczyszczania zawie¬ sza sie na hakach i zanurza do roztopionej kapieli elektrolitycznej, zawierajacej wagowo 20—30°/o wo¬ dorotlenku potasowego, 1—10°/o w sumie chlorków i fluorków metali alkalicznych, 0,05—2% rozdrob¬ nionego zelaza, 0,1—0,3% zelazocyjanku potasowe¬ go i reszta wodorotlenek sodowy.Szyny, na których zawiesza sie przedmioty, sa podlaczone do jednego z biegunów zródla pradu stalego o napieciu 2—12 V, a wanna metalowa z ka¬ piela solna do drugiego bieguna z tym, ze insta¬ lacja posiada mozliwosc zmiany biegunów podczas prowadzenia procesu.Oczyszczanie prowadzi sie w trzech etapach-fa- zach procesu, przy gestosci pradu 5—25 A/dcm2, w temperaturze 300—600°C, przy czym pierwszy etap — oczyszczanie katodowe trwa przecietnie 3—5 minut, a przy najgrubszej warstwie zgorzeli¬ ny 20—30 minut, nastepny etap — oczyszczanie anodowe — 1,5—2 minut, natomiast powtórna re¬ dukcja katodowa — do 1 minuty.Oczyszczona w ten sposób powierzchnie o po¬ lysku metalicznym plucze sie w zimnej biezacej, a nastepnie w wodzie goracej, suszy i zobojetnia.Po przeprowadzeniu tych czynnosci powierzchnia jest przygotowana do nakladania powloki.Przyklad. Przygotowano stopiona kapiel elek¬ trolityczna o skladzie wagowym 20°/o wodorotlen¬ ku potasowego, 3°/o chlorku sodowego, 3,5% fluor¬ ku sodowego, 0;15°/o rozdrobnionego zelaza, 0,2°/o zelazocyjanku potasowego i reszta wodorotlenek sodowy i podgrzano do temperatury 400°C. Przed¬ mioty przeznaczone do oczyszczania zanurzono do kapieli i wytrzymano w ukladzie katodowym przez; 4 minuty, a nastepnie zmieniono uklad na anodo¬ wy i wytrzymano przez 1,5 minuty i po przela¬ czeniu ukladu powtórnie na katodowy wytrzyma¬ no przez 30 sekund. Przedmioty wyjeto, zanurzono- do zimnej biezacej wody, nastepnie do goracej wody dla oplukania, wysuszono i zobojetniono w 5% roztworze kwasu solnego. Po tych zabiegach przekazano przedmioty do aluminiowania zanurze¬ niowego.Przeprowadzone badania wykazaly, ze przyczep¬ nosc powloki aluminiowej odpowiadala na calej powierzchni przedmiotu stawianym wymaganiom. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania powierzchni metali w ciek¬ lej kapieli elektrolitycznej, stanowiacej mieszanine- "stopionych wodorotlenków metali alkalicznych oraz chlorków i fluorków metali alkalicznych, podczas, elektrolizy pradem stalym o napieciu 2—12 V, przy gestosci pradu 5—25 A/dcm2, w temperaturze 300— 600°C, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel zawie¬ rajaca dodatkowo 0,05—2°/o wagowych rozdrobnio¬ nego zelaza oraz 0,1—0,3°/o wagowych zelazocyjan¬ ku potasowego, zas proces oczyszczania prowadzi sie w trzech etapach, w pierwszym etapie w ukla¬ dzie katodowym w czasie 3—5 minut, w drugim — w ukladzie anodowym w czasie 1,5—2 minut i w trzecim powtórnie w ukladzie katodowym w cza¬ sie do 1 minuty. 10 15 20 55 30 35 40 Bltk 1862/69. 270 szt. A4. PL