Раствор для электрохимического полирования латуней

 

Использование: для электрохимического полирования медно-цинковых сплавов (латуней). Сущность изобретения: процесс электрохимического полирования проводят в фосфорнокислом растворе с добавками органических веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота (плотностью 1,73 при 15°С) 60,0 - 80,0; Н-дибутиламин 0,1 - 1,0; фенетидин хлорид 0,3 - 0,8; вода - остальное.

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к электрохимическому полированию сплавов на основе меди: латуней, и может быть применен на предприятиях приборостроительной, машиностроительной и местной промышленности.

Известны электролиты для полирования медных сплавов, содержащие растворы о-фосфорной кислоты и добавок ПБ-5 с триэтаноламина [1] или ПБ-5 и аммония уксуснокислого [2].

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав, содержащий раствор о-фосфорной кислоты с добавками ингибиторов коррозии ПБ-5 и триэтаноламина.

Полирование латуни в известных электролитах сопровождается сглаживанием микрошероховатостей и блескообразованием. Чистота поверхности повышается на 1,5-2 класса.

Целью изобретения является повышение класса чистоты поверхности латуней различных марок, выражающееся в повышении отражательной способности и снижении высоты микронеровностей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в известный электролит, состоящий из раствора о-фосфорной кислоты и амина; н-дибутиламина, вводят добавку фенетидина хлорида при следующем соотношении компонентов, мас.%: о-Фосфорная кислота (уд. мас- са 1730 при 15^оС) 60,0-80,0 н-Дибутиламин 0,1-1,0 Фенетидин хлорид 0,3-0,8 Вода Остальное Фенетидин хлорид H₂NC₆H₄OC₂H₅ NCl. Мол.м. 173. Завод-изготовитель: Ереванский завод химреактивов. ТУ 6-09-08-1180-77. Структурная формула H₂HCl Название по Женевской неменклатуре - оксианилин хлорид.

Фенетидин хлорид - хлорид этилового эфира аминофенола. Растворяется в кислоте. В растворе существует в виде ионов: H⁺₂ и хлора. Фенетидин хлорид, ад- сорбируясь при высоких поляризация образует полимолекулярный слой на поверхности металла, с одной стороны, и образует комплексные соединения с ионами металла, с другой стороны. В результате скорость растворения выше на выступах неровностей, что приводит к сглаживанию. Кроме того, скорость растворения увеличивается за счет ионов хлора, которые образуют соединения с компонентами латуни: медью и цинком. Это приводит к сглаживанию микронеровностей поверхности, повышению отражательной способности.

Режим полирования. Ток - постоянный. Диапазон плотностей тока: 5-100 А/дм². Температура процесса - комнатная: 20-30^оС. Время - 5 мин.

Корректировка электролита осуществляется согласно данным анализа по содержанию о-фосфорной кислоты. С появлением электролита вводится расчетное количество добавок: н-дибутиламина и фенетидина хлорида. Срок службы электролита - 200 А ч/л.

Преимущество предлагаемого состава электролита заключается в достижении более высокого качества полирования латуней по сравнению с известными растворами для полирования медных сплавов, в частности латуней, что выражается в повышении отражательной способности, класса чистоты поверхности по сравнению с полированием в растворе о-фосфорной кислоты с добавками ПБ-5, триэтаноламина или ПБ-5 и аммония уксуснокислого.

П р и м е р 1. Для электрохимического полирования латуни, например Л 62, предлагается состав электролита, мас.%: о-Фосфорная кис- лота (уд.масса 1730 при 15^оС) 60,0 н-Дибутиламин 1,0 Фенетидин хлорид 0,8 Вода Остальное Режим полирования: температура 20^оС, время электролиза 5 мин, исходная чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,30-0,52 мкм.

а) Плотность тока 10 А/дм².

После электрохимического полирования класс чистоты повышается до 10, высота микронеровностей снижается до 01,2-01,6 мкм. Съем металла 1,0 мк/мин. Отражательная способность 96%.

б) Плотность тока 25 А/дм².

После полирования высота микронеровностей 0,08-0,12 мкм, что соответствует чистоте поверхности 10-11. Съем металла 1,4 мкм/мин. Отражательная способность 97,5%.

в) Плотность тока 75 А/дм².

После полирования высота микронеровностей снижается до 0,05-0,08 мкм, что соответствует классу чистоты 11. Съем металла 1,8 мкм/мин. Отражательная способность 98,2%.

П р и м е р 2. Для электрохимического полирования латуни, например Л 68, использован состав электролита, мас.%: о-Фосфорная кис- лота (уд. масса 1730 при 15^оС) 80,0 н-Дибутиламин 0,1 Фенетидин хлорид 0,3 Вода Остальное Режим полирования: температура 20^оС, время электролиза 5 мин, исходная чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,35-0,60 мкм.

а) Плотность тока 10 А/дм².

После электрохимического полирования чистота поверхности 10-11, высота микронеровностей 0,07-0,11 мкм. Съем металла 1,44 мкм/мин. Отражательная способность поверхности 97,2%.

б) Плотность тока 25 А/дм².

После полирования высота микронеровностей снижается до 0,05-0,09 мкм, что соответствует классу чистоты 11. Съем металла 1,76 мкм/мин. Отражательная способность 98%.

в) Плотность тока 75 А/дм².

После полирования высота микронеровностей снижается до 0,04-0,08 мкм, что соответствует классу чистоты 11. Съем металла 2,3 мкм/мин. Отражательная способность 98,2%.

П р и м е р 3. Полирование латуни, например Л-95, проведено в электролите состава, мас.%: о-Фосфорная кис- лота (уд. масса 1730 при 15^оС) 70,0 н-Дибутиламин 0,5 Фенетидин хлорид 0,5 Вода Остальное Режим процесса полирования: температура 20^оС, время электролиза 5 мин, исходная чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,30-0,32 мкм.

а) Плотность тока 10 А/дм².

После полирования высота микронеровностей 0,07-0,09 мкм, чистота поверхности 10-11. Съем металла 0,84 мкм/мин. Отражательная способность поверхности 96,2%.

б) Плотность тока 25 А/дм².

После электрохимического полирования высота микронеровностей составляет 0,04-0,09 мкм, чистота поверхности 11. Съем металла 1,56 мкм/мин. Отражательная способность 98,5%.

в) Плотность тока 75 А/дм².

После полирования высота микронеровностей 0,04-0,08 мкм, чистота поверхности соответствует 11. Съем металла 2,2 мкм/мин. Отражательная способность 96,2%.

П р и м е р 4. Проведены испытания состава раствора для электрохимического полирования латуни, например Л 62, при следующем соотношении компонентов, мас.%: о-Фосфорная кислота 50,0 н-Дибутиламин 1,5 Фенетидин хлорид 1,5 Вода Остальное Режим процесса полирования: температура 20^оС. Время полирования 5 мин. Исходная чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,30-0,51 мкм.

а) Плотность тока 10 А/дм².

После электрохимического полирования латуни высота микронеровностей 0,26-0,32 мкм, чистота соответствует 9. Съем металла 0,85 мкм/мин. Отражательная способность поверхности 80%.

б) Плотность тока 25 А/дм².

После полирования высота микронеровностей 0,25-40,30 мкм, класс чистоты 9. съем металла 1,25 мкм/мин. Отражательная способность поверхности 83%.

в) Плотность тока 75 А/дм².

После полирования высота микронеровностей 0,25-0,31 мкм, класс чистоты 9. Съем металла 1,92 мкм/мин. Отражательная способность поверхности 75%.

П р и м е р 5. Для электрохимического полирования латуни, например марки Л 68, использован состав электролита, мас.%: о-Фосфорная кис- лота (уд. масса 1730 при 15^оС) 85,0 н-Дибутиламин 0,5 Фенетидин хлорид 0,1 Вода Остальное
Режим полирования: температура 20^оС, время полирования 5 мин, исходная чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,30-0,52 мкм.

а) Плотность тока 10 А/дм².

После полирования чистота поверхности 8, высота микронеровностей 0,30-0,35 мкм. Съем металла 1,5 мкм/мин. Отражательная способность 76%.

б) Плотность тока 25 А/дм².

После электрохимического полирования чистота поверхности 9, высота микронеровностей 0,18-0,25 мкм. Съем металла 1,4 мкм/мин. Отражательная способность 80%.

в) Плотность тока 75 А/дм².

После полирования латуни чистота поверхности 9, высота микронеровностей 0,17-0,23 мкм. Съем металла 1,94 мкм/мин. Отражательная способность 76%.

Предлагаемый состав электролита может быть внедрен для полирования латуни на предприятиях приборостроительной, судостроительной и местной промышленности, а также деталей спецназначения.

Использование предлагаемого электролита позволяет повысить чистоту поверхности латуни на 2-3 класса от 8 до 10-11.

Формула изобретения

РАСТВОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ЛАТУНЕЙ, включающий о-фосфорную кислоту, добавку н-дибутиламина и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения класса чистоты поверхности, он дополнительно содержит фенетидин хлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
о-Фосфорная кислота (плотность 1,73 при 15^oС) - 60 - 80
н-Дибутиламин - 0,1 - 1,0
Фенетидин хлорид - 0,3 - 0,8
Вода - Остальное