Растворимость окалины в кислотах

Растворимость стали в кислотах зависит от содержания в ней углерода и других примесей, а также от однородности структуры. Чем однороднее структура стали, тем она более устойчива к кислотам. Углерод, сера, фосфор, марганец, молибден, вольфрам и ванадий, содержащиеся в некоторых марках сталей, ухудшают их кислотостойкость. Кремний увеличивает стойкость стали по отношению к кислотам, но включение окислов кремния в окалину ухудшает ее растворимость. [c.84]

Для получения декапированной стали лист после прокатки подвергают вначале травлению для снятия окалины, а затем уже отжигу по указанному выше режиму. Травление осуществляют в горячем 10—15%-ном растворе серной кислоты с добавкой ингибиторов коррозии для уменьшения растворимости стали в кислоте. Температура раствора составляет 70—80°С, время травления 5—6 мин. Сталь после травления и отжига имеет светло-серую поверхность, тогда как сталь, не прошедшая травление, имеет темный цвет. [c.195]

Следует отметить, что растворимо , ть оксидов металлов и скорость растворения окалины в соляной кислоте выше, чем в серной, при равной концентрации. Кроме того, она менее активно реагирует с железом, поэтому потери металла при травлении в соляной кислоте несколько меньше. В соляной кислоте удаление окалины происходит преимущественно за счет ее растворения, тогда как в серной кислоте — в основном за счет ее отрыва от поверхности в результате подтравливания металла и разрыхления окалины выделяющимся водородом. [c.213]

Сплавление. Сплавление требуется для разложения (иногда говорят вскрытия) материалов, нерастворимых или не полностью растворимых в кислотах. К таковым принадлежат многие отложения, образующиеся в котлах окалины различные коррозионные образования и т. п. [c.226]

Соляная кислота является в настоящее время самым дешевым и эффективным растворителем окалины и продуктов атмосферной коррозии. При предпусковой очистке она проникает через поры окалины и ржавчины, растворяет оксид железа II и металл. Подтравленные отложения переходят в раствор в виде взвеси, которая затем постепенно растворяется в объеме раствора. Ранее считалось, что в растворах соляной кислоты лишь 50% оксидов железа находится в растворенном состоянии. Определение взвешенных веществ при предпусковых очистках соляной кислотой показывает, что количество их не превышает 15— 20%. Количество взвеси в кислоте зависит от растворимости оксидов железа, а она в свою очередь от температуры и скорости движения раствора. При температурах 60— 70°С 3—5% -ные растворы соляной кислоты, циркулирующие со скоростью 0,5—1,5 м/с, с достаточно высокой скоростью переводят оксиды железа в растворенное состояние. При наличии интенсивной циркуляции раствора (высокопроизводительные насосы) опасность за-би-4 [c.51]

Характерные особенности имеет применение ингибиторов для сернокислотного травления на НТА. Это связано прежде всего с неравномерным распределением окалины по поверхности листового металла, что приводит к неравномерности ее удаления в процессе травления, растравливанию поверхности, наводоро-живанию. Для устранения этих недостатков необходимо применение ингибиторов. Однако установлено [167], что применение ингибиторов на НТА сопровождается загрязнением поверхности металла, вызывает ухудшение сцепления наносимых покрытий (цинковых, лакокрасочных), замедляет удаление окалины, ингибиторы ухудшают работу купоросных установок (забивают отверстия центрифуг, вызывают вспенивание растворов, загрязняют кристаллы железного купороса). Поэтому к ингибиторам, используемым в НТА, предъявляются особые требования высокая эффективность при 95—100 °С, хорошая растворимость в кислоте, устойчивость к солям железа, ингибитор не должен тормозить растворение окалины, затруднять процесс регенерации травильного раствора, загрязнять поверхность металла [167]. [c.104]

С повышением температуры скорость травления значительно возрастает. Однако соляную кислоту вследствие ее летучести нагревать выше 40° С не рекомендуется. Растворы серной кислоты можно нагревать до 50—60° С, а иногда и до 80° С. Соли железа, накапливающиеся в растворе соляной кислоты, увеличивают скорость травления, а накапливающиеся в растворе серной кислоты — значительно ее снижают. Химическое травление обычно сопровождается выделением водорода, который проникает в верхние слои металла. Вследствие этого металл становится хрупким и ломким. Для устранения указанного недостатка, свойственного процессу химического травления, в раствор серной или соляной кислоты вводят травильные присадки. Они адсорбируются на поверхности металла и замедляют процесс растворения и разрушения его, не оказывая заметного действия на растворимость окалины. [c.151]

Технология циркуляционной очистки оборудования различается типом моющего раствора кислотной фазы очистки. В настоящее время используются шесть различных растворителей, наиболее эффективным из которых является 5 %-ный раствор соляной кислоты (с ингибиторами, т. е. соединениями, тормозящими коррозионные процессы) при температуре (60 5)°С, широко используемый в практике при очистке элементов из сталей перлитного класса и большой загрязненности. Менее эффективна очистка органическими кислотами (лимонная и т. п.) или их композициями, но она безопасна для сталей азотированных и аустенитного класса в смысле исключения их коррозионного растрескивания. Кроме того, органические соединения переводят окалину в комплексы, растворимые в воде, что исключает воз- [c.294]

Таблица Ш-1. Растворимость закиси-окиси железа (окалины) в соляной и серной кислотах в зависимости от их концентрации в течение 1 ч [4]

При травлении углеродистых и низколегированных сталей в соляной и серной кислотах и их смесях (до 100 °С), а также в качестве регулятора травления алюминия и цинка и в других случаях применяют ингибитор ПКУ-К. Он нечувствителен к ионам Fe , стабилен в кислотах любой концентрации в присутствии солей железа, обладает высоким защитным действием до 100 С, не тормозит растворения окалины и других растворимых в кислотах отложений, обладает высокими защитными свойствами в серной и соляной кислотах, полностью исключает наводороживание металла ПКУ-К в растворы кислот вводят в количестве 1—3 г/л. [c.120]

Травильные присадки замедляют процесс растворения и разрушения металла, не оказывая заметного действия на растворимость окалины. Одновременно они препятствуют диффузии водорода в металл, снижая тем самым потери металла и расход. кислот. [c.8]

Относительно дешевыми и эффективными средствами очистки являются растворы фталевого ангидрида и концентрата низкомолекулярных кислот (НМК). Входящие в их состав муравьиная и фталевая кислоты относятся к числу сильных, они образуют хорошо растворимые соединения с железом II и достаточно легко растворяют окалину и оксиды железа. Оптимальными кон-8 [c.8]

В качестве моющего раствора для проведения кислотной отмывки поверхностей от окалины и ржавчины обычно применяют 2—57о -ный раствор соляной кислоты, за исключением тех случаев, когда очищаемое оборудование содержит поверхности нагрева, изготовленные из аустенитных нержавеющих сталей, которые подвергаются коррозионному растрескиванию под напряжением, усугубляемому наличием в промывочном растворе хлор-ионов. Установлено, что в интервале концентраций соляной кислоты 2—20% скорость растворения окислов возрастает, в первом приближении, пропорционально концентрации кислоты. При повышении температуры растворимости кислоты на 10° С скорость растворения окислов увеличивается примерно вдвое, [c.82]

Реакции (2) и (3) с серной кислотой протекают очень медленно. В основном растворяется чистое железо по реакции (4). Этот процесс сопровождается выделением водорода. Выделяющийся водород восстанавливает оксиды, а также подтравливает и разрыхляет слой окалины, способствуя ее отслаиванию и отделению от поверхности. В соляной кислоте преимущественно растворяются оксиды железа, причем растворимость их повышается с увеличением концентрации соляной кислоты. Максимальная скорость растворения оксидов железа в серной кислоте наблюдается при концентрации ее 20—25%. [c.160]

Травление стали в растворах соляной кислоты происходит преимущественно путем растворения окисной пленки. В растворах серной кислоты растворимость окислов железа мала. Проникая сквозь поры и трещины в окалине к слою вюстита, серная кислота растворяет как его, так и контактирующее с ним металлическое железо. Выделяющийся при этой реакции газообразный водород механически отщепляет наружный слой окалины, удаляя вместе с ним и другие загрязнения случайного характера. [c.114]

Химические способы очистки заключаются в процедуре травления ржавчины кислотами с добавками ингибиторов коррозии, замедляющими процесс растворения железа и не оказывающими заметного действия на растворимость ржавчины и окалины, а также в обезжиривании и фосфати-ровании поверхности. [c.823]

Механизм процесса травления заключается в химическом взаимодействии кислоты с окислами железа и железом с образованием растворимых солей, а также в механическом отрыве окалины от поверхности металла выделяющимся в процессе реакции водородом. Одновременно при травлении происходит восстановление водородом образующихся трехвалентных солей железа до двухвалентных. [c.208]

Непосредственное воздействие кислоты на окись железа, в результате которого образуется растворимая соль трехвалентного железа, происходит медленно (стр. 214), но восстановительное растворение окалины, представляющей собою окись железа, в контакте с металлом с образованием закисной соли железа происходит более легко это объясняется на стр. 213, однако приведенное там рассмотрение вопроса относится к значительно более тонким пленкам, образующимся при более низких температурах окись железа прокатной окалины несомненно реагирует с меньшей скоростью. Магнетит слабее подвергается восстановительному растворению, чем окись железа. Поэтому, если обработка стали была закончена при температуре ниже 570 С и на ее поверхности имеется двухфазная окалина, медленное воздействие начинается в любой точке, где окалина растрескалась, и происходит на поверхности раздела сталь 1 магнетит, отделяя окалину. [c.372]

Таким образом, с течением времени под окалиной образуется подкоп и она отслаивается. Это отслаивание частично может вызываться воздействием кислоты на металл с выделением водорода возможно, что пузырьки, образующиеся под окалиной, способствуют ее отделению. Вполне возможно, что медленное восстановительное растворение магнетита р результате действия элемента железо кислота магнетит также играет свою роль, и нижняя часть слоя магнетита, находящаяся в контакте с металлом, переходит в раствор как растворимая закисная соль железа (непосредственное воздействие привело бы к образованию смеси солей двухвалентного и трехвалентного железа). Наличие трещин в окалине, допускающих проникновение кислоты к поверхности раздела между металлом и окисью, вероятно, имеет важное значение для быстрого травления. Это обстоятельство подчеркивалось рядом авторов [24 ]. [c.372]

Перевод окислов типа шпинелей (хромита железа), которые практически не растворяются во всех минеральных кислотах, сначала в окислы хрома, а потом -в хорошо растворимые хроматы, несомненно, облегчает удаление окалины в кислотах. Что же касается перевода окислов железа низшей валентности (FeO, Рез04) [c.227]

При концентрации же кислот, равной 10% и выше, окалина в соляной кислоте растворяется лучше, чем в серной. Например, по данным, приведенным в табл. III-1, количество железа, перешедшее в раствор из 1 г окалины в течение 1 ч, составляет при растворении в 10%-ной НС1 0,29 г, а в 10%-ной H2SO4 — 0,0387 г, т. е. растворимость окалины в соляной кислоте той же концентрации почти в 8 раз больше, чем в серной. [c.107]

Выделяющийся водород способствует отслаиванию ржавчины и окалины, растворимость которых в кислотах гораздо ниже. В местах, в которых нарущена целостность слоя ржавчины, металл протравливается глубже. Во избежание этого в травильные растворы добавляют ингибиторы коррозии, предохраняющие металл от излишнего растворения, но практически не тормозящие само травление (катапин, уникод, ПБ-3 и др.). Скорость травления зависит от температуры и соотношения концентрации кислоты и ее соли в травильном растворе. [c.16]

Однако в действительности протекает лишь третья реакци , так как РсаОзИ Ред04 плохо растворимы в кислотах, концентрация же образующихся ионов Ре+з мала и не влияет на потенциал окалины. [c.101]

При низкой концентрации серной и соляной кислот (около 5%) растворимость окалины Рез04 в них почти одинакова. [c.107]

Таким образом, в окалине высокохромистых сталей содержатся окислы РеаОз, Рез04 и СгаОз, трудно растворимые в кислотах, вследствие чего значительно затрудняется удаление окалины химическим травлением. На стали Х18Н9 после нагрева ее при 1000° С окалина представляет собой шпинель типа РеО-СгаОз [1681. [c.263]

Травление. В процессе производства изделий (в частности посуды) из тонколистовой стали поверхность металла многократно подвергают воздействию кислорода воздуха при повышенных температурах, результатом чего является окисление поверхностных слоев стали. Изучению состава и структуры окалины, образующейся на поверхности железа, посвящено большое количество исследований [211—213], в результате которых установлено ее трехслойное строение. Непосредственно к металлу прилегает пористый слой вюстита (FeO), не обладающий существенной прочностью связи ни с металлом, ни с внешними слоями окалины и наиболее легко растворимый в минеральных кислотах. Следующий слой магнетита Рез04, напротив, характеризуется плотным строением и прочной связью с внешним слоем гематита РезОз, а при отсутствии вюстита — и с металлом. Как MarHetHT, так и гематит растворяются в кислотах хуже, чем [c.119]

Растворимость окислов железа в кислотах неодинакова. В серной кислоте они растворяются меньше, чем в соляной кислоте той же концентрации. В соляной кислоте окалина удаляется преимущественно за счет ее растворения, а в серной кислоте — в результате нарушения связи с металлом, благодаря его подтравливанию и разрыхлению выделяющимися пузырьками водорода. Повышение, определенных пределах, температуры раствора и концентрации кислоты ускоряет травление. Наибольшая скорость травления достигается в 20—25-процентной серной кислоте или в 15—20-процентной соляной кислоте. В 10-процентном растворе Н2504 с повышением температуры от 15 до 60 продолжительность травления уменьшается в 10—15 раз. При травлении в серной кислоте происходит и реакция восстановления железа водородом Ре2(504)з + [c.30]

Принцип травления в расплавленном NaOH заключается в восстановлении окалины гидридом натрия, растворенным в расплаве едкого натра в количестве 1,5—3%. Процесс ведется при температуре около 360°С. Продолжительность обработки от 5 сек до 20 мая. Образующиеся при восстановлении окалины металлы удаляют последующей кратковременной обработкой в растворе кислоты. Предложен также способ травления в расплавленном NaOH, в который при температуре 480—540°С вводят сильные окислители, превращающие окислы окалины в растворимые шестивалентные соединения железа. Процесс [c.213]

СКОГО железа, мало оказывал Ьлйяййя йй, растворимость окалины. Bne JFe с этим они уменьшают количество выделяющегося водорода и, следовательно, устраняют возникновение хрупкости металла и травильных пузырей. На фиг. 9 кривыми показано влияние присадок при травлении железа в 5 % растворе серной кислоты. [c.52]

Соляная кислота растворяет не только окалину, но и металл. Рабочая температура ванны не должна превышать 40° С, поскольку при этом уже высвобождается газообразный хлористый водород. Концентрация соляной кислоты составляет 5—15%. Содержаиие железа не должно превышать 80 г на 1 л ванны травления. Растворимость стали возрастает с повышением содержания углерода в стали. При травлении в соляной кислоте образуется очень мало осадка по сравнению с количеством осадка при травлении в серной кислоте. Перетравли-вания можно избежать, добавляя ингибиторы. Преимущества способа высокая скорость травления при нормальной температуре и лучший вид поверхности травленного материала. Недостатки высокие расходы на хранение и повышенные требования к гигиене труда, обусловленные выделением газообразного хлористого водорода. При этом регенерация ванны с соляной кислотой выгоднее, так как позволяет получать в отходах окислы железа с лучшим химическим составом, чем в ванне с серной кислотой. [c.72]

Для очистки труб от производственной окалины методом травления в трубной промышленности используются относительно концентрированные (около 20%) растворы минеральных кислот, в том числе соляной. Для химических очисток котлоагрегатов применяют более разбавленные растворы (концентрации 3—5%), что обусловлено меньшей толщиной окалины. Применение для химических очисток соляной кислоты такой концентрации без ингибиторов может вызвать значительные коррозионные потери металла. Поэтому ингибирование солянокислотных промывочных растворов обязательно. Одним из наиболее (распространенных ингибиторов является ПБ-5 (продукт конденсации анилина с уротропином с добавками в небольших количествах сульфата меди). В связи с его чувствительностью к солям железа, под действием которых он коагулирует, были разработаны новые ингибиторы— БА-6 и БА-12, катапин. Ингибиторы БА-6 и БА-12 промышленностью пока не выпускаются. Промышленное производство ката-пинов (в виде катапинов марки БПВ, КИ) освоено. Эти ингибиторы представляют собой сиропообразные жидкости коричневого цвета, хорошо растворимые в воде и в раство- [c.49]

Проведенная очистка подтвердила предварительные предпосылки,, положенные в основу описанной технологии. Окалина, подтравляе-мая серной кислотой, растворялась трилоном Б с образованием высоко-растворимых комплексонатов железа. Промывка прошла в один этап с высокой эффективностью, поверхности барабана и коллекторов были покрыты тонкой защитной пленкой, без следов шлама или коррозии. Последнее объяснялось вводом ингибиторов. Как показали лабораторные исследования в растворе смеси гидразин-гидрата (80 мг/кг), трилона Б (10 г/кг) и серной кислоты с доведением pH до 2,5 без ингибиторов, скорость коррозии стали 20 составляла 100—110 гЦы -ч). Введение в этот раствор 0,1% ОП-7 и 0,02% каптакса снизило коррозию до 2,0—2,2 г/(м2-ч). [c.120]

Основной составляющей окалины на титане является двуокись титана —TiO,, обладающая кислотными свойствами. При сплавлении с щелочами она образует титаиаты типа NssTiOg, малорастворимые в воде, но зато легко растворимые в минеральных кислотах. В связи с этим большой интерес представляет изучение возможностей травления титана в щелочных расплавах с последующей обработкой в кислотной ванне. [c.144]

Для удаления черновин и окалины с деталей из различных конструкционных сталей после их термообработки применяют катодное травление с одновременным осаждением свинца на очищающуюся поверхность металла, что исключает перетравливание деталей с точными размерами. Состав электролита следующий (в г/л) 15—20 серной кислоты 35—40 соляной кислоты 4—6 поваренной соли. Рабочая температура 65—70° С, плотность тока Ок = 7-т-10 а1дм , выдержка 10—25 мин. Аноды (нерастворимые из кремнистого чугуна и растворимые из сурьмянистого свинца) завешивают в количестве 1 1. [c.76]

Окалина на железе состоит, в основном, из смеси окислов РеО, РеоОз, Рез04. В результате взаимодействия с кислотой окислы переходят в растворимые в воде соли. Этот процесс можно выразить следующими реакциями [c.29]

Для удаления остатков песка и шлаков с чугунных и стальных отливок, а также для травления кремнистых сталей и чугунов применяют растворы НР или ее смеси с другими кислотами. Травление в НР отличается малой растворимостью Ре и легким растворением 510а с образованием НаЗ . Его проводят в 3—4 %-ном растворе НР при 15—25 °С. При наличии большого количества окалины целесообразно добавить к указанному раствору 10—15 % Н2504. [c.73]

Окалина на железе состоит в основном из смеси окислов РеО, РеаОз, РбдО . Взаимодействуя с кислотой, эти окислы образуют растворимые в воде соли по следующим реакциям [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...