4.3. Химические способы обработки.

Химические способы подготовки поверхности применяют в основном для очистки листов, труб и других тонкостенных изделий.

К этим способам относятся:

• обезжиривание;

• травление.

Для обезжиривания часто применяют органические растворители, например, три- и тетрахлорэтилен, ацетон, бензин и др. Скорость обезжиривания возрастает во много раз под действием ультразвука. Применение органических растворителей очень ограничено в связи с их пожароопасностью, токсичностью, дороговизной.

Наиболее широко используются химические и электрохимические методы обезжиривания в горячих (80-90 °С) щелочных растворах (NaOH, Na₃PO₄) с эмульгаторами, например, 100 г/л Na₃PO₄ + 10 г/л эмульгатора ОП-7.

Электрохимическое полирование проводят на аноде в электролитах, представляющих собой кислородосодержащие кислоты (фосфорная, серная, хромовая, хлорная), к которым добавляют хромовый ангидрид (для алюминия), используют растворы щелочей (для цинка), цианиды (для серебра) и т.д. При выборе растворов пользуются специальной справочной литературой, обобщающей большой практический опыт по каждому типу обрабатываемого материала.

Химическое полирование применяют редко, так как оно в большинстве случаев не обеспечивает зеркального блеска. Составы растворов для химического полирования регламентируются ГОСТ 9.047-75. Принцип электрохимической и химической полировки заключается в более интенсивном растворении металла на выступах по сравнению с впадинами микрорельефа поверхности, благодаря чему поверхность заключается в более ярко выраженной избирательности растворения выступающих частей поверхности, что и обеспечивает более ровную зеркальную поверхность после обработки.

Ингибиторы – это некоторые органические вещества, например, бутилнитрит, бензотритион, дибензилсульфооксид.

Марки ингибиторов, выпускаемых промышленностью: ЧМ, И-1А, И-1В, И-1Е, КПИ-1, КО, БА6 и др. Скорость травления в ингибированной серной кислоте можно увеличить введением добавок окислителей типа NaNO₃, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, O₃, Fe₂(SO₄)_3. Особенно эффективно воздействует озон, уменьшая время травления в 2-5 раз.

Травление нержавеющих сталей обычно производят в азотной кислоте с добавками HF, KF и др. веществ.

Травление при этом развивается по реакции:

3Ti + 4HNO₃ + 12HF = 3TiF₄ + H₂O + 4NO.

При этом не выделяется водород, чем предотвращается явление водородной хрупкости.

Травление алюминия и его сплавов чаще ведут в горячих щелочных растворах 20-30% NaOH при температуре 80-90 °С. Медь и медные сплавы травят обычно в концентрированных кислотах (азотной, серной, соляной, фосфорной) или их смесях. Процесс осуществляют в одну или две-три последовательно идущие стадии, в зависимости от материала и состояния обрабатываемой поверхности. Если изделия из меди и медных сплавов покрыты относительно толстым слоем окалины, то из предварительно травят в 10-15%-ном растворе серной кислоты при 50-60 °С. Перед травлением в последнем концентрированном растворе кислот, во избежание его разбавления, водой изделия не промывают. Перед нанесением покрытий на медные сплавы можно применять и разбавленные растворы кислот, если они не вызывают дефектов слоя при покрытии.