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

Удаление консервирующей смазки (вазелин-Ьверетенное масло) с поверхности алюминиевых трубок в присутствии уль­ тразвука производят в растворе (г/л): ОП-10 (3); тринатрий-

шлифовальных, доводочных и полировальных паст, консерви­ рующих смазок, вязких минеральных и растительных масел с абразивными частицами применяют [11] состав (г/л): тринат­ рийфосфат 3—5; ОП-7 или ОП-10 (3); жидкое стекло 5; суль­

Основными компонентами щелочных водных растворов для очистки прочих цветных металлов, кроме рассмотренных выше, являются в основном те же соли и щелочи, что и в предыдущих

таль — катод, кратко—анод. Электроды никель или никелиро­ ванная сталь;

8—10 — очистка с ультразвуком.

59

В табл. 22 приведены составы некоторых растворов для обезжиривания поверхностей деталей и изделий из сплавов ти­ па М.

Таблица 22

Составы некоторых щелочных растворов для обезжиривания сплавов типа М

щихся в промышленном обиходе загрязнений, все же имеются случаи, когда необходимо применять среды кислого состава.

Подобная необходимость возникает при удалении с очищае­ мой поверхности одновременно с загрязнениями тонких окисных или гидроокисных пленок: в случаях применения ПАВ, проявляющих высокую активность в кислой среде; при совме­ щенной обработке (очистка или обезжиривание-Ьфосфатирова- ние, оксалатирование или хроматирование).

В соответствии с упомянутым в предисловии ограничением из числа кислых водных растворов для очистки и обезжирива­ ния здесь будут рассмотрены лишь те, которые в процессе при­ менения не оказывают деструктирующего действия на поверх­ ность основного металла.

Составы, химически очищающие поверхность при одновре­ менном растворяющем воздействии на основной металл (травя­ щие растворы), а также составы электрохимического травления рассматриваются в другой работе.

61

В качестве кислых моющих растворов можно применять раз­ бавленные растворы фосфорной кислоты с добавками ПАВ и ингибиторов коррозии.

Подобные растворы не обладают интенсивным обезжири­ вающим действием; основной смысл их применения в пассиви­ ровании поверхности, поэтому часто их используют после пред­ варительного обезжиривания в щелочных растворах или эмуль­

Кислые моющие растворы применяются также при струй­ ных способах очистки, подогретыми до 60° С. Обладая хоро­ шим моющим действием, они, однако, при струйной обработке

или механическим путем, после чего протирают кислыми мою­ щими растворами, зачастую не смывая их, для более полного формирования тонкой пленки фосфатов.

62

Поставляемые обычно в форме концентратов кислые соста­

Кислые моющие растворы обычно формируют на основе во­ дорастворимых спиртов и эфиров или эмульгированных жиро­ вых растворителей, кислотная часть которых представляет со­ бой фосфорную кислоту либо кислые фосфаты в обязательном присутствии ПАВ.

Часто в кислые растворы вводят ингибиторы коррозии и до­ бавки, облегчающие проникновение моющего раствора в за­ зоры и щели. При использовании кислых растворов широко при­ меняется метод протирания.

Очистка и обезжиривание в кислых растворах предпочти­ тельна для случаев, когда вместе с жировыми загрязнениями требуется удалить тонкие окисные пленки, либо когда одновре­ менно с обезжириванием необходимо фосфатировать или пас­ сивировать поверхность.

При наличии прочных толстых слоев окалины и ржавчины удаление их в кислых обезжиривающих растворах не происхо­ дит и необходимо применять травление в кислотах. Кислые моющие растворы иногда применяют и для очистки погруже­ нием, что имеет целью пассивацию углублений и зазоров в де­ талях, куда протиранием нельзя ввести раствор. При этом ос­ новная очистка проводится в растворе с высокой концентра­ цией фосфорной кислоты, а затем, для пассивации, следует про­ водить ополаскивание в разбавленной (1—2%) фосфорной кис­ лоте.

Пример раствора (% по массе):

Соответственно сказанному выше, круг моющих и очищаю­ щих средств, рассматриваемых здесь, ограничивается составами,, удаляющими загрязнения без нарушения целости основного ме­ талла.

Практически это ограничивает круг составов данной группы сочетаниями, содержащими растворы слабых кислот, кислых; солей или сильных кислот в малых концентрациях. Соответ­ ственно в кислые составы для очистки входят минеральные кис-

63

лоты: серная кислота (H2SO4), соляная кислота (НС1), ортофосфорная кислота (Н3РО4), плавиковая (фтористоводородная) кислота (HF) и кислые соли неорганических кислот, например бисульфаты (NaHSC>4, KHS0 4 ), бифториды (NH4 HF), а также некоторые органические кислоты, в том числе склонные к обра­ зованию не только солей, но и комплексов с металлами, напри­ мер лимонная (СбН8 0т), сульфаминовая кислота (H2NSO3H), •фосфорорганические кислоты, щавелевая (С2Н2О4), уксусная (СН3СООН), олеиновая (С17Н33СООН), нафтеновые кислоты.

Важным компонентом современных кислых растворов для мойки и очистки, так же, как и щелочных, являются ПАВ.

Соответственно химической природе этих соединений преиму­ щественное применение в кислых растворах находят неноноген-

танолы), эфиры этаноламидов синтетических жирных кислот (синтамиды) и другие.

В сочетании с фосфорной кислотой эмульгирующая способ­ ность и моющее действие ПАВ возрастает. Так, например, при

В последнее время получают заметное распространение кис­ лые растворы для очистки, содержащие в качестве основы фос­ форную кислоту небольшой концентрации (1—3%) и добав­ ки ПАВ.

Типичным можно считать следующий состав раствора (г/л):

Очистка проводится протиранием при £p a f i =20—25° С [62].

•64

По [63] для очистки поверхностей от тяжелых нефтепродук­ тов можно применять различные составы, концентраты которых перечислены в табл. 23.

Для практического использования эти составы применяются

вается большим количеством воды до исчезновения кислой ре­ акции.

кислоты.

Для очистки поверхностей стальных деталей с одновремен­ ным образованием железо-фосфатной пленки [65] рекомендует кислые растворы, содержащие фосфорную и серную кислоты, ПАВ (смесь этоксилированного первичного спирта и полиэтоксилированного спирта нормального строения) и связы­

ниевых деталей, изготовленных вытяжкой или высадкой от тех­ нологических смазок, а также для осветления поверхности не­ ржавеющей стали.

В [66] для очистки поверхности медицинских инструментов на нержавеющей стали предлагается водный состав (% по массе): уксусная кислота 4,5—5,5, хлорид натрия 0,8—1,2, уменьшаю­ щий за 5—10 мин при 20° С окисную пленку, не нарушая глян­ ца полированной поверхности.

Применение кислых растворов при очистке и обезжирива­ нии цветных металлов и сплавов также обуславливается специ­ фическими причинами. Так, например, при очистке и обезжири­ вании поверхности цветных металлов некоторые щелочные рас­ творы вызывают окисление поверхности. Для таких материалов применяют слабокислые растворы, содержащие ПАВ. Например, в [67] для очистки поверхности меди, константана, ковара, мо-

66

рН раствора 6,0—6,6, ^р а б = 60—70° С, т=10—15 мин; можно

производить очистку с наложением ультразвука в 20—80 кГц. Для кислотного обезжиривания сплава АМГ-5 применим при подготовке под грунтовку и под окраску состав, содержа­

щий (г/л):

Обезжиривание производят одно-двухкратным протиранием ветошью, смоченной моющим раствором при положительных температурах окружающего воздуха в закрытых помещениях. Компоненты растворяют в подогретой до 40—60° С водопровод­ ной воде.

2.2. Неводные составы

Составы, основной жидкой фазой в которых являются орга­ нические соединения, обычно называемые органическими раство­ рителями, находят широкое применение для мойки, очистки и обезжиривания, хотя масштабы их применения с каждым годом сокращаются.

Основой неводных составов для мойки, очистки и обезжи­ ривания являются жидкости органической природы, — органиче­ ские растворители, относящиеся к органическим соединениям различных классов (табл. 24) [68], [69]. Применяются они как в форме индивидуальных веществ, так и в различных смесях между собой. Возможность использования того или иного веще­ ства для целей очистки определяется, в первую очередь, его способностью взаимодействовать с подлежащими удалению за­ грязнениями — растворяя или размягчая их. Однако для про­ мышленных целей это условие обязательное, но не единственное. Кроме него к веществам, применяемым для очистки, предъяв­ ляется еще ряд требований, среди которых: технологичность, отсутствие поточного действия на материал очищаемых объек­ тов, безвредность и безопасность в обращении, экономическая доступность и недефицитность, возможность регенерации после использования, химическая стабильность и ряд других требо­ ваний.