Раствор для глубокого травления титановых сплавов
;о 4 QD о I Изобретение относится к химичес кой обработке поверхности металлов
в частности к химическому размерно му травлению, и может быть использ вано в машиностроении и металлурги
ческой промышпенности. Цель изобретения заключается в увеличении съема металла и повышении
качества поверхности. Использование изобретенного рас вора может быть проиллюстрировано
следующими примерами. Были приготовлены растворы, содержащие хлористоводородную кислоту
трех концентраций 10, 12 и 15 мас.%, отличающихся содержанием хлористого натрия, уксусно-кислого
натрия и фтористого аммония. Было проведено 23 контрольных примера травления, результаты которых свед
ны в табл. 1-3. Значения скоростей травления и снятия металла при глубоком травле
нии неокисленного сплава ВТ-6С в зависимости от состава раствора ; .(i , время травления 10 мин)
даны в табл. 1. Приводим данные по травлению ти тановых сплавов tM (ВТ-1) и 7М
(48-7Т) в известном растворе хлори то-водородной кислоты с фтористым аммонием, взятом за прототип.
Снятие металла при глубоком травлении неокисленных сплавов титана в зависимости от состава раст
вора (t 40°С, время травления 10 м представлено в табл. 2. . Сравнивая результаты травления
сплавов титана, приведенные в табл ( примеры 16-18) и 2 (примеры 1 и 2 в известном растворе, взятом за
прототип без добавления солей (NaCl, CH COONa), можно сделать вы вод, что скорости травления сплаво
высоки и мало отличаются по величи при одинаковых режимах травления (t 40 С, время травления 10 мин).
У сплава ВТ-6С возникает растрав, сопровождающийся большой потерей
металла и плохим качеством поверхности . Для снижения скорости травления
увеличения съема металла и повышения качества поверхности сплавов предлагается вводить в раствор из
хлористо-вопородной кислоты и фтористого аммония добавки в виде солей NaCl, CH COONa.
072 В табл. 1 приведены данные по снятию металла при глубоком травлении
неокисленного сплава ВТ-6С в зависимости от состава раствора. Съем металла зависит от концентрации
всех компонентов, присутствующих в растворе. Введение в раствор хлористого
натрия, являющегося поверхностно-активным веществом снижает скорость травления. Чем меньше его в
травильном растворе, тем ниже скорость травления (табл.1, состав 5,
10, 15 табл. 3, состав 1, 2) и меньше снимается металла. Добавление в
раствор уксусно-кислого натрия нейтрализует избыточную кислоту, увеличивает рН среды и связывает Н ионы
в малодиссодиирующую уксусную кислоту , которая не обладает травящей способностью.
В табл. 3 и 4 показаны значения скоростей травления и снятия металла
в зависимости от состава раствора на неокисленном сплаве ВТ-бС (при 40 С, времени травлении 10 мин).
Из данных табл. 3 и 4 вытекает, что в приведенных растворах с уменьшением
скорости травления увеличивается съем металла и поверхности сплава глйдкая, светлая, блестящая
без следов раствора - удовлетворительная (примеры 2-4). Раствор, состоящий из 7% НС1{
1% , 0,04% NaCl, 0,04% CH COONa ( опыт 1, табл. 3) не пригоден для
глубокого травления, так как скорость травления и съем металла незначительны .
Раствор, состоящий из 18% НС1; 4,5% 1,5% NaCl, 1% CH COONa не может применяться для травления,
так как с увеличением концентращ1и всех компонентов, в особенности ,, происходит увеличение скорости
травления и съема металла с одновременным ухудшением качества
поверхности, сопровождающимся ее потемнением и растравом. Из примеров следует, что в 15%
HCl; 1% Nad-, 0,05% CH COONa с 2% скорость травления имеет величину 0,173 г/см.ч и снимаетсяметалла
161 мкм. В аналогичном растворе с добавлением 4% скорость возрастает до 0,262 г/см.ч и снимается
металла 183 мкм. В обоих случаях качество поверхности удовлетворительное . Чрезмерное повышение. Таблица 2 РАСТВОР ДЛЯ ГЛУБОКОГО ТРАВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, содержавший хлористо-водородную кислоту, фтористый аммоний и воду, отличающийся тем, что, с целью увеличения
съема металла и повышения качества поверхности, он дополнительно содержит хлористый натрий и уксусно-кислый натрий при следующем
соотношении компонентов, мас.%: Хпористо-водород10
,0-15,0 пая кислота 2,0-4,0 Фтористый аммоний 2(лористый натрий Oj05-1,0 Уксусно-кислый 0,05-0,5 натрий Вода Остальное 5
1 10% HCl 2% 0,220 150 2 15% НС1 3% 0,280 150 0,242 150 - Удовлетво-Удовлетворительное 0,167 150 рительное концентрации вызывает ухудшеlyce качества поверхности. Результаты травления сплава титана ВТ-6С при ДО°С, время 10 мин приведены в табл. 5. Предлагаемый раствор позволяет снимать дефекты со сплавов титана
на раэгличную глубину при хорошем качестве пове)хности . Таблица Г HCl + 10% - 0,167 0,05 0,162 12% HCl + 3% 0 ,05 0,l83 15% HCl -f 3% NH4F - 0 ,05 0,213 0,189 0,240 0,183
0,265 0,210 Слабый растрав Гладкая,темная
Светлая,блестящая Растрав Гладкая,темная
Светлая,блестящая Растрав Гладкая,темная
Светлая,блестящая