ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химическая и электрохимическая очистка поверхности металла из "Коррозия и защита металлов 1959 " Удаление жиров и масел с поверхности изделий условно на зывают обезжириванием. Загрязнения подобного рода делятся на две группы 1) омыляемые, к которым относятся жиры животного и растительного происхождения, представляющие собой сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных органических кислот (стеариновой, олеиновой и т. п.) 2) неомыляемые, к которым относятся минеральные масла, состоящие из смеси различных по составу углеводородов, например вазелина, парафина, смазочных и других минеральных масел, не вступающих в химическое взаимодействие с щелочами. [c.124] Неомыляемые вещества при определенных условиях образуют со щелочью эмульсии, т. е. коллоидный раствор мельчайших капель масла, распределенных в растворе щелочи и легко отде ляющихся от поверхности изделия. Для уменьшения силы сцепления масла с поверхностью металла, т. е. для облегчения разрыва масляной пленки, в раствор щелочи вводят поверхностноактивные вещества — эмульгаторы (жидкое стекло, мыло и др.)-Полагают, что в растворах щелочи эмульгаторы адсорбируются на поверхности раздела двух фаз (масло — раствор), понижают поверхностное натяжение и потому облегчают разрыв масляной пленки, а также образование эмульсии. [c.124] После испарения трихлорэтилена на поверхности изделий всегда остается тонкая пленка жира или масла, поэтому необходимо дополнительное обезжиривание в растворе щелочи или протирка изделий венской известью. [c.126] Обезжиривание рельефных изделий, а также больших объектов (стенок вагона, частей судов и т. п.) производят обычно венской известью, разбавленной до густой кашицы, которую на очищаемую поверхность наносят волосяной щеткой. [c.126] В последнее время разработан способ химического обезжиривания при помощи струи. Раствор для обезжиривания разбрызгивается на изделие из специальных форсунок в камере туннельного типа. Обезжиривание стальных деталей можно осуществлять по этому способу в 2%-ном щелочном растворе при температуре 60—80° в течение 1,5—2 минут. [c.126] Если изделие, поверхность которого покрыта маслом, погрузить в щелочной электролит, то вследствие изменения сил поверхностного натяжения произойдет разрыв масляной пленки и собирание ее в капли. [c.126] В процессе электрообезжиривания на поверхности изделия выделяется водород (при катодном обезжиривании) или кислород (при анодном обезжиривании). В первом случае благодаря энергичному разряду ионов водорода на катоде слой электролита, граничащий с поверхностью обрабатываемых изделий, обогащается ионами гидроксила ОН , которые вступают во взаимодействие с животными и растительными жирами, переводя их в мыла. Анодное обезжиривание менее производительно, чем катодное, вследствие того, что на поверхности изделия разряжаются ионы 0Н , т. е. выделяется кислород. В этом случае понижается значение pH слоя электролита, граничающего с анодом, и падает скорость омыления жиров кроме того, выделяющийся на аноде газообразный кислород оказывает более слабое воздействие на отделение капель масла от изделий, чем пузырьки водорода. Выделяющиеся на катоде пузырьки газообразного водорода задерживаются на каплях масла и с течением времени увлекают их на поверхность раствора (рис. 80), откуда масло и другие загрязнения стекают в канализацию. [c.126] Электрохимическое обезжиривание более производительно по сравнению с химическим, но имеет ряд недостатков 1) обезжиривание изделий со сложной конфигурацией затруднено вследствие плохой рассеивающей способности ванны 2) после катодного обезжиривания наблюдается понижение механической прочности некоторых изделий, особенно стальных, закаленных или изготовленных из тонкой листовой стали изделия становятся хрупкими. Ухудшение механических свойств объясняется проникновением выделяющегося на катоде водорода в поверхностные слои металла, вследствие чего изменяется строение кристаллической решетки металла 3) анодное обезжиривание исключает наводоро-живание металла, поэтому часто прибегают к комбинированной обработке, т. е. последовательно к катодному и анодному обезжириванию. [c.127] Скорость обезжиривания заметно возрастает при периодическом изменении направления тока (при реверсивном токе). Замечено, что в этом случае степень наводороживания металла значительно снижается. [c.127] Примерные составы растворов для обезжиривания и режим работы ванн приведены в табл. 16 (стр. 128). [c.127] Химическое травление черных металлов обычно осуществляется в растворе серной или соляной кислот, а иногда также в плавиковой и азотной. Для травления меди, медных сплавов и ряда других цветных металлов применяют большей частью азотную кислоту в смеси с другими кислотами. [c.127] Состав и структура окислов на поверхности металла, применяемая для травления кислота, ее концентрация, температура, являются основными факторами, определяющими скорость травления (табл. 17). [c.129] Можно подобрать такие условия, при которых удаление окислов не будет сопровождаться заметной потерей металла. Так, в растворах кислот низкой концентрации наблюдается большая скорость растворения окиси железа (РегОз) в серной кислоте, а в соляной — большая растворимость железа и закиси железа с повышением концентрации кислот скорость растворения металла растет в значительно большей степени в серной кислоте, чем в соляной. Это обстоятельство указывает на то, что в растворе с повыщенной концентрацией соляной кислоты процесс травления сводится преимущественно к химическому растворению окислов, а в серной кислоте тех же концентраций — к преимущественному растворению железа. Окислы железа в этом случае механически удаляются выделяющимся водородом. Установлено, что железо перетравливается всегда в большей степени в серной кислоте, чем в соляной. Рекомендуется для травления пользоваться раствором, содержащим не более 20% Н2504. [c.129] Химическое травление обычно сопровождается обильным выделением на поверхности изделия газообразного водорода и диффузией газа в верхние слои металла. Вследствие наводороживания металл становится хрупким и ломким. Кроме того, обильное выделение водорода приводит к образованию на поверхности металла так называемых травильных пузырей . [c.130] Для устранения указанных недостатков, свойственных процессу химического травления, рекомендуется в растворы серной и соляной кислот вводить так называемые травильные присадки— органические или неорганические вещества. В нашей промышленности большое распространение имеет травильная присадка под названием КС — кровь сульфированная (отход мясобоен). Замедляющее действие этой присадки на скорость растворения железа в растворе серной кислоты видно из кривых, приведенных на рис. 81. В качестве регулятора травления хорошее действие оказывает также присадка под названием ЧМ, изготовляемая нашей нефтяной промышленностью. Для цинка, алюминия, а также железа в растворах соляной кислоты химическая промышленность изготовляет травильную присадку ПБ-8. [c.130] О механизме замедляющего действия присадок существует несколько предположений одни считают, что присадки находятся в травильном растворе в коллоидном состоянии и адсорбируются поверхностью чистого металла, предохраняя последний от дальнейшего взаимодействия с кислотой другие авторы объясняют замедляющее действие присадок на растворимость металла в кислотах способностью присадок повышать перенапряжение водорода на металле. [c.130] Скорость растворения металла замедляется лишь в случае введения в раствор присадок в небольшом количестве (от десятых долей процента до 1—2%). [c.131] Вернуться к основной статье