ИТС 36-2017 Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов

     2.3.3 Травление и активация металлов

В таблице 2.3 представлены составы наиболее распространенных растворов травления углеродистых, низко- и среднелегированных сталей и чугунов, в таблице 2.4 - растворов травления коррозионно-стойких сталей, а в таблице 2.5 - растворов травления хромистых и хромоникелевых сталей.

Таблица 2.3 - Составы растворов травления углеродистых, низко- и среднелегированных сталей и чугунов, их экологическая опасность и режимы обработки

Таблица 2.4 - Составы растворов травления коррозионно-стойких сталей, их экологическая опасность и режимы обработки

Таблица 2.5 - Составы растворов травления хромистых и хромоникелевых сталей, их экологическая опасность и режимы обработки

В таблице 2.6 представлены составы наиболее распространенных растворов травления алюминия и его сплавов. Их экологическая опасность незначительна, кроме растворов со фторидами, которые, однако, легко обезвреживаются при нейтрализации сточных вод кальциевыми реагентами (известью, известковым молоком).

Таблица 2.6 - Составы растворов травления алюминия и его сплавов, их экологическая опасность и режимы обработки

Из приведенных таблиц (2.3-2.5) видно, что экологическая опасность растворов травления поверхности стальных деталей определяется главным образом ионами фтора и ингибиторами коррозии. При этом ионы фтора удаляются из сточных вод при их обезвреживании самым распространенным реагентным методом за счет образования малорастворимого фторида кальция. В то же время практически ни одним из методов очистки сточных вод гальванического производства невозможно очистить стоки от ингибиторов коррозии, в большинстве своем обладающих высокой экологической опасностью. Например, ингибитор КИ-1 представляет собой смесь циклического амина в виде солянокислой соли и алкилбензилпиридинийхлорида (катапина), у которого =0,0007мг/л.

Еще более экологически опасен синтанол ДС-10, его =0,0005 мг/л. Поэтому если применение синтанола ДС-10 и сульфонола НП-3 технологически равноценно (см. таблицу 2.3), то с точки зрения экологической опасности предпочтительно применение сульфонола НП-3, у которого =0,1 мг/л. Таким образом, фторсодержащие растворы желательно использовать только лишь в технически обоснованных случаях, а в качестве ингибитора лучше использовать уротропин.

В таблице 2.7 представлены составы наиболее распространенных растворов травления меди и ее сплавов. Они обладают незначительной экологической опасностью, за исключением растворов, содержащих уксусную кислоту. Однако в процессе работы в растворах травления накапливаются ионы меди, которые в силу низкого значения предельно допустимой концентрации (=0,001 мг/л) резко увеличивают их экологическую опасность. Так, например, при накоплении меди до 30 г/л экологическая опасность растворов возрастает до , т.е. в сотни и тысячи раз и сравнивается с самым экологически опасным раствором травления меди и ее сплавов.

Таблица 2.7 - Составы растворов травления меди и ее сплавов, их экологическая опасность и режимы обработки

Непосредственно перед нанесением покрытий проводят операцию активации поверхности с целью удаления тонких оксидных пленок, ухудшающих сцепление покрытий с основой.

Стальные детали выдерживают в 5%-10%-ном растворе соляной или серной кислоты или в смеси, содержащей по 30-50 г/л каждой из кислот, в течение 0,1-1,0 мин. Высококремнистые стали можно активировать в 0,5%-1,0%-ном растворе плавиковой кислоты. В случае меднения стали 20 в пирофосфатном электролите рекомендовано активирование поверхности в смеси концентрированных кислот (объемная доля, %): азотной - 40, фосфорной - 40, серной - 20. Особенно большое внимание необходимо обратить на активирование хромоникелевых сталей типа 12Х18Н9Т, характеризующихся высокой склонностью к пассивации. Так, перед серебрением в роданистожелезистосинеродистом электролите можно проводить химическое активирование в течение 20-30 мин в растворе, содержащем 100 г/л азотной кислоты и 30 г/л бифторида калия, с последующим катодным активированием в растворе, содержащем 80 г/л хлористого никеля и 40 г/л соляной кислоты. Удовлетворительные результаты дает также анодное активирование в 10%-15%-ном растворе серной кислоты при плотности тока 10-15 А/дм в течение 1-2 мин. Для подготовки к осаждению покрытий на коррозионно-стойкую сталь и никелевые сплавы, например пермаллой, их можно активировать катодной обработкой в 15%-20%-ной соляной кислоте в течение 20-30 с при плотности тока 8-10 А/дм.

Представляет интерес процесс катодного активирования с одновременным осаждением на детали тонкого слоя металла. Хорошие результаты были получены при такой обработке деталей из углеродистой стали перед пирофосфатным меднением в электролите, содержащем 250 г/л сернокислого никеля и 50 г/л серной кислоты, при катодной плотности тока 8-10 А/дм в течение 20-30 с.