книги из ГПНТБ / Лисовская Э.П. Физико-химические методы очистки поверхности деталей и изделий в судостроении обзор

Моющая композиция для очистки металлической поверхно­ сти по [203] содержит (% по массе):

10, 11 —очистка от явных загрязнений.

Кислые эмульсионные очищающие растворы также могут в частных случаях применяться для очистки погружением и также с последующей пассивирующей промывкой в 1—2%-ной фос­ форной кислоте.

Компоненты кислых эмульсионных растворов поставляются раздельно в двух упаковках. Перед употреблением компоненты смешивают и используют без разбавления, либо разбавив водой в соотношении 1 : 2—4 частям воды.

Кислые эмульсионные составы для очистки обладают такой же эффективностью, как щелочные эмульсионные составы, но дополнительно пассивируют поверхность и способны удалять на­ лет ржавчины.

Приготовляют в форме концентрата, затем разбавляют водой 1 : 50—1 : 100.

94

2.3.4. Прочие эмульсионные составы

По [204] для очистки металлических изделии от жировых и водорастворимых загрязнений предлагается водный раствор по­ верхностно-активного вещества при соотношении водной и угле­ водородной фаз равном соответственно (5—1) : (1—2) и сле­ дующем содержании компонентов (г/л): поверхностно-активное вещество 2—50; маслорастворимый ингибитор 10—40.

Это позволяет одновременно осуществлять очистку поверх­ ности металлических изделий от жировых и водорастворимых загрязнений и обеспечивает защиту поверхности изделий от кор­ розии.

В качестве поверхностно-активных веществ могут быть ис­ пользованы ДС-РАС, сульфонол, СВ-133, в качестве углеводо­

слаивания раствор восстанавливают легким перемешиванием. Изделия из черных металлов и бронзы, латуни, дюраля после-

с сульфонолом НП-5, затем с кальцинированной содой и жидким стеклом. Механическим перемешиванием получают стойкую, эмульсию с высокой моющей и очищающей способностью.

Прокачивая моющее средство через топливные танки, дости­ гают высокоэффективной их очистки без предварительных опе­ раций (пропарки, выборки остатков и т. п.), которые совершеннонеобходимы при очистке многими моющими средствами. Пред­ лагаемое моющее средство полностью исключает применениеручного труда.

При очистке емкости температура моющего раствора поддер­

95

2.4. Расплавы солей

Наряду с загрязнениями поверхности деталей и изделий, сравнительно легко удаляемыми действием органических или водных растворов, в практическом обиходе встречается много таких видов загрязнений, которые не поддаются действию очи­ щающих растворов.

Примерами таких загрязнений являются остатки формовоч­ ной земли на отливках (пригар), углеродистые отложения на деталях двигателей (нагар), слои окислов на металлах после термической обработки, плотные остатки смазок от обработки давлением и т. д.

Удаление таких загрязнений требует применения более ин­ тенсивных и специфичных воздействий на них, что достигается различными способами, в том числе использованием расплавлен­ ных солей в качестве очищающей среды [100], [101].

Очистка поверхности металлов от прочносцепленных неме­ таллических пленок (окалины, ржавчины, лакокрасочных покры­ тий, пригара и т. д.) производится погружением очищаемых де­ талей в химические активные расплавы некоторых солей и ще­ лочей, нагретые, до высокой температуры. Пропускание электри­ ческого тока часто интенсифицирует процесс очистки. Несмотря на определенную производственную опасность работы с распла­ вами, их применение при очистке получило достаточно широкое распространение и при строгом соблюдении правил техники без­ опасности носит характер нормального технологического про­ цесса.

В табл. 32 приведены рецепты некоторых составов для очист­ ки металлов и сплавов в расплавах и режимы их применения.

гружают едкий натр, после расплавления вводят хлористый на­ трий, прокаливают при 450° С и обезвоживают металлическим натрием (осторожно!). При 370—400°С с помощью генератора гидрида или добавкой гидридного продукта (смесь NaH и NaOH) образуют нужную концентрацию гидрида, после чего

96

* См. пояснения в тексте.

помещают катодом в 5—10%-ный раствор хлористого натрия при 20—50° С и 5 А/дм2 ;

6—14 — электрохимическая очистка стали от окислов; 15 — снятие высокотемпературной окалины со сплавов титана

12ХМФ—£>к = 1—3 А/дм2 , т=10—15 мин; мартенситно-ферритная сталь ЭИ756—DK =3—5 А/дм2 , т = 20—30 мин; аустенитная сталь

лодная промывка, нейтрализация в 18—20%-ной серной кислоте,

2.5. Прочие составы для очистки и обезжиривания

Кроме рассмотренных выше основных групп составов для мойки и очистки, которые, несмотря на различия в химической природе и физических свойствах, применяются для одной цели 5— удаления загрязнений, известны и другие варианты составов, целью применения которых является не только очистка, но одно­ временное изменение свойств поверхности, к ним, в частности, относятся так называемые совмещенные составы.

В группу «прочих» следует отнести также сухие составы для очистки протиранием, у которых механическое действие на. очи­ щаемую поверхность совмещается с физико-химическим. •

2.5.1.«Совмещенные» очищающие составы

Вряде случаев представляется целесообразным для сокра­ щения трудоемкости и длительности цикла подготовки поверх­ ности к последующим операциям (например, нанесению покры­

тий или консервации) объединить процессы очистки поверхности с другими видами обработки, например фосфатированием. По­ добная тенденция может рассматриваться как прогрессивная и в последние годы она получила заметное развитие в форме так называемых «совмещенных» процессов очистки.

Известны многочисленные зарубежные патенты на способы одновременного обезжиривания и фосфатирования поверхностей черных металлов.

Фирмой «Ругепе» [104] предложены моющие композиции, со­

производных полиэтиленоксида олеиновой кислоты или полиоксиэтиленовых феиолалкилов. Очистка производится разбрызги­ ванием состава при 55° С в течение 0,5—2 мин.

Фирмой «Рагкег» [105], [106] предложен раствор для одновре­ менного обезжиривания и фосфатирования, содержащий фосфат

мононатрийфосфат— 13; ПАВ производных окиси этилена (мергитоль) — 0,65; этилтриэтиленгликоль или гексиленгликоль — 4,5; обессоленная вода — 81,85. Применяется для струйной очистки в смеси с паром или паром и горячей водой.

Английскими фирмами «Abrasive Developments и G.K.N. Forgings» разработан технологический процесс очистки, совмещен­ ной с фосфатированием, названный «Vag-Fos» [109].

Обрабатываемая поверхность подвергается действию струи

100

цессе обработки удаляются загрязнения и одновременно обра­

непрерывная циркуляция раствора, фильтрация, отделение ча­

впервые предложен фирмой «Дюпон» для совмещенного обезжи­ ривания, фосфатирования и окраски в одной установке с исполь­ зованием общего растворителя трихлорэтилена, а затем в раз­ личных вариантах получил промышленное применение во многих странах.

Достоинством «сухого фосфатирования» является отсутствие необходимости в последующей промывке водой и утилизации водных растворов.

Вместе с тем, фосфатная пленка получается тонкой с невы­ сокими защитными свойствами, и изделия рекомендуется сразу же после . очистки лакировать или окрашивать. Из патентной литературы известны многочисленные составы для подобных операций.

Так, например, по [ПО], [111] совмещенное обезжиривание и фосфатирование изделий из стали, стального литья, изделий из цинка и его сплавов можно проводить в растворах на основе хлоруглеводородов (трихлорэтилена, перхлорэтилена, метил-

100%-ная ортофосфорная кислота 4 г, додецилбензолсульфокислота 2 г;

3 — метилхлороформ 200 мл, сорбитанмонопальмитат 6 г, ортофосфорная кислота 2 мл.

Фирмой «Ноакег Chemicab получен ряд патентов [112]—[116] на безводный состав для одновременного обезжиривания и фос-

101

фатирования стали, алюминия, магния, кадмия, цинка и их спла­ вов, содержащий (% по массе):

двух составов длится 5—10 мин, сушка на воздухе — 5—10 мин.

последующим гальваническим меднением или никелированием, целесообразно осадить подслой меди на сталь непосредственно в процессе обезжиривания.

Для этого в состав обезжиривающих растворов вводятся соответствующие медные соли. Кроме того, по характеру осаж­ дающейся меди можно судить о качестве (полноте) очистки, что в некоторых случаях необходимо. Приводим несколько составов комбинированных электролитов.

Для обезжиривания с одновременным меднением стальных деталей применяются электролиты следующих составов (г/л):

5А/дм2 , т = 1 — 5 мин.

3.Медь сернокислая . 20 Натр едкий . . . .100 Натрий цианистый . . 30

2.5.2. Составы для «сухой» очистки (протиранием)

Наряду с применением жидких составов для очистки и обез­ жиривания, в практике находят применение и различные твер-

102