Катодное удаление окалины

Рис. 18. Схема установки для катодного удаления окалины с углеродистых и низколегированных сталей

Возникновение локальных пар окалина—металл имеет большое практическое значение для коррозионной стойкости стальных конструкций не только в морской воде. Так, понтоны сплоточных машин, изготовленные пз листов низкоуглеродистой стали без предварительного снятия окалины, за работу в течение двух навигаций на Северной Двине подверглись значительной местной коррозии с глубиной отдельных язв до 1,5—2 мм. Причиной этого быстрого коррозионного разрушения металла понтонов, как установил М. Д. Мещеряков, явилось наличие на стали окалины. В результате повреждения окалины в отдельных местах возникли гальванические пары, в которых роль катода играла окалина, а роль анодов — отдельные свободные от окалины участки металла. Большая катодная поверхность (покрытая окалиной) и сравнительно малая поверхность анодов (участков, свободных от окалины) и приводит к усиленному анодному растворению металла в местах с удаленной или поврежденной окалиной. [c.400]

Из химических методов удаления окалины представляет интерес обработка изделий при помощи гидрида натрия. Кроме того, весьма перспективны электрохимические методы очистки металлов. Последние могут быть осуществлены в двух вариантах в травильных растворах или в расплавленном едком натре. Электрохимический способ травления позволяет значительно сократить время обработки и уменьшить расход кислоты. В процессах электрохимического травления используют как катодную, так и анодную поляризацию. Состав электролитов и режимы работы электрохимического травления в растворах приведены в табл. 19. [c.64]

При наличии большой катодной покрытой окалиной поверхности и сравнительно малой свободной от окалины поверхности анодных участков происходит усиленное растворение металла в местах с удаленной или поврежденной окалиной. [c.187]

Сходным образом небольшие количества оксида мышьяка ускоряют коррозию стали в кислотах (например, в НаЗО ), возможно, благодаря формированию арсенидов. А будучи добавленным в больших количествах ( 0,05 % в 72 % НаЗО , оксид мышьяка становится эффективным ингибитором коррозии, вероятно, вследствие того, что элементарный мышьяк, имеющий высокое водородное перенапряжение, осаждается на катодных участках. Соли олова имеют аналогичный ингибирующий эффект и используются для защиты стали от разрушения травильными кислотами при удалении окалины. — Примеч. авт. [c.58]

Наиболее эффективным способом травления в случае образования больших, плотных и клейких окалин является использование расплавленных солей (едкого натра или гидрида натрия ЫаН). Химическое воздействие на окалину расплавленной соли сочетается с нарушением сплошности окалины за счет различия коэффициентов линейного расширения окалины и основного металла под действием тепла при погружении изделия в ванну с расплавленным раствором. Этот метод травления находит все более широкое применение и дает наибольший эффект при сведении процессов удаления окалины и термообработки в одну операцию. Однако при этом требуются специальное оборудование и квалифицированные рабочие. Процесс является дорогостоящим и опасным. Кроме того, его нельзя применять в том случае, если воздействие высоких температур неблагоприятно скажется на механических свойствах металла, с которого удаляется окалина. Что касается химической очистки, то электрохимическое воздействие (анодная либо катодная поляризация) или использование ультразвука может улучшить действие травления. [c.60]

Для устранения неравномерности травления окислов и уменьшения наводороживания в травильный раствор вводят небольшое количество солей олова или свинца, а в качестве анодов используют пластины из кремнистого чугуна и пластины из олова или свинца. Олово или свинец осаждаются на участках поверхности, очищенных от окалины. н вследствие высокого перенапряжения иа ннх выделяется значительно меиьшее количество водорода. Для катодного травления известно несколько составов (табл. 27). После травления в растворе Ко 4 для полного удаления окалины поверхность обрабатывают на аноде в 40—50 % -ной Нз 04 при тон же температуре. [c.81]

Травление стали в растворах кислот без наложения катодной или анодной поляризации от внешнего источника тока является давно известным и широко применяющимся по сей день способом удаления окалины после термической обработки, а также ржавчины с поверхности стальных деталей перед окраской, нанесением гальванопокрытий и т. д. Травление применяется для удаления накипи с элементов котлов, работающих в соприкосновении с водой. Принципиально не отличается по механизму выделения водорода и коррозия стали в растворах кислот и некоторых других электролитов (коррозия с водородной деполяризацией). Выделяющийся при этом на катодах локальных микроэлементов водород частично проникает в сталь, ухудшая ее механические свойства и вызывая появление травильных пузырей. [c.108]

Исследовалось анодное и катодное травление, травление переменным током и биполярное травление переменным током. Эффективность и качество каждого вида электролитического травления и влияние на них различных факторов определялись и оценивались на основании следующих показателей время полного удаления окалины, весовые потери металла, внешний вид поверхности после травления. [c.55]

Удаление окалины и ржавчины при катодном травлении происходит главным образом путем восстановления окислов и механического отрыва их от поверхности бурно выделяющимся водородом. Катодное травление применяется довольно редко, так как при нем происходит чрезмерное наводороживание металла, приводящее к так называемой травильной хрупкости. [c.73]

Катодное травление стальных изделий с целью удаления окалины по описанному способу складывается из следующих основных операций [c.101]

Влияние состава и температуры травильного раствора сказывается значительно меньше при травлении изделий электрохимическим путем. В последнем случае обработка производится с применением постоянного тока — на аноде или на катоде — и иногда с применением переменного тока. При катодном травлении удаление окалины происходит за счет восстановления окислов и отделения их от металла бурно выделяющимися пузырьками водорода. При анодном травлении окалина удаляется в результате электрохимического и химического растворения металла и отрыва окислов выделяющимися пузырьками газа. [c.30]

Для защиты стали от перетравливания и наводораживания при катодном травлении применяются электролиты, содержащие, помимо серной или соляной кислот, соли свинца или олова. Пузырьки водорода, выделяющиеся при электролизе в таких растворах, разрыхляют окалину и отрывают ее от поверхности катода. На освобожденных от окалины участках металла осаждается тонкой пленкой свинец или олово. Пленка эта защищает металл от дальнейшего травления и проникновения водорода. После удаления окалины защитная пленка снимается при обработке изделий в щелочных растворах. Для травления нержавеющих сталей может применяться и процесс с наложением переменного тока. [c.31]

ТРАВЛЁННЕ — химическая и электрохимическая обработка поверхиости твердых материалов. Используется для удаления загрязнений, окислов (в частности, ржавчины), окалины, для выявления структуры материала (металла, минерала) или придания поверхности желаемой микрогеометрии, для снятия нарушенного мех. обработкой поверхностного слоя и получения структурно и химически однородной поверхностп при произ-ве полупроводниковых материалов, для придания матового вида стеклу и др. Часто применяется перед нанесением защитных покрытий, эмалированием, лужением и пайкой. Химическое Т. стали, меди, цинка и магния осуществляют в водных растворах серной, соляной или азотной кислоты стекла — в плавиковой кислоте алюминия — в водных растворах едких щелочей нержавеющих и жаростойких сталей, титана — в щелочных расплавах. Из-за неоднородности поверхиости (наличия пор, трещин и т. п.) химическое Т. металлов сопровождается действием гальванических микроэлементов. Электрохимическое Т. проводят в тех же средах, а также в растворах солен с применением катодного, анодного или переменного тока. При Т. на поверхности происходят хим. взаимодействие окисной пленки или материала основы с раствором или расплавом электрохим. растворение металла (на анодных участках микроэлементов или нри анодном травлении) электрохим. выделение водорода (на катодных участках микроэлементов или при катодном травлении) электрохим. выделение кислорода (при анодном травлении). Хим. очистке поверхности способствуют разрыхление и отрыв окалины под мех. воздействием [c.582]

Перечисленные выше условия наиболее важны для долговечности защитного многослойного покрытия на стали. Наилучшая для нанесения покрытия поверхность свободной от ржавчины, окалины, смазки, грязи и влаги, т.е. совершенно чистая и сухая. Для морских судов очень важно тщательное удаление окалины [1], особенно на днищах. Известно, что соленая вода обладает высокой проводимостью, создающей возможность электрохимической коррозии, при которой ток перетекает между катодными областями, покрытыми окалиной, и свободными от окалины, анодными областями. При значительной поверхности покрытых окалиной областей это приводит к точечной коррозии. Если покрытые окалиной участки невелики по сравнению со свободными от окалины поверхностями, то это не представляет серьезной опасности, поскольку коррозия распространяется более равномерно. [c.502]

Однако добавление к кислоте следов соли олова дает возможность достижения всех преимуществ катодного травления без его недостатков, благодаря осаждению на поверхности металла, освобожденной от окалины, тонкого слоя металлического олова этот слой вследствие высокого перенапряжения на олове не только препятствует выделению пузырьков водорода, но, кроме того, создает барьер, через который не может пройти атомарный водород это не допускает проникновения атомарного водорода в сталь и предотвращает два последних перечисленных последствия. Более того, так как олово обладает высоким перенапряжением водорода, ток, приходящийся на выпуклые части деталей с неровной поверхностью, отклоняется к более глубоким участкам детали, как только первые будут покрыты пленкой олова. Это способствует удалению окалины в глубоких частях детали. На этом основан процесс Балларда— Данна, который применяется в автомобильной промышленности. [c.373]

Замедлители, как правило, используются в обычных травильных кислотных ваннах без применения тока. Но Маху рекомендует сочетание замедлителя и катодного тока как наиболее экономичный процесс требуемая сила тока значительно ниже, чем при отсутствии замедлителя, а требуемая концентрация замедлителя значительно ниже, чем при отсутствии тока. Подобное сочетание предотвращает основной недостаток обоих методов — опасность водородной хрупкости, связанную с катодной обработкой при высоких плотностях тока, и потерю времени, связанную с наличием замедлителей некоторые из замедлителей значительно задерживают удаление окалины. Плотность тока может быть в 100 раз меньше, чем при отсутствии замедлителя, а концентрация замедлителя в 10 раз меньше, чем требуется при отсутствии тока [30]. [c.375]

Скорость коррозии в морской воде может возрасти в десятки раз, если на металле остается окалина, которая является катодом, имеющим более положительный потенциал, чем потенциал основного металла. В случае большой катодной поверхности, покрытой окалиной, и сравнительно малой поверхности анодных участков, свободных от окалины, в местах с удаленной или поврежденной окалиной происходит усиленное растворение металлов. [c.38]

Удаление окалины проводится следующим образом. Когда температура расплава достигнет 450—500 "С и содержимое ванны станет жидким, в расплав погружают металлические пластинки, закрепляя их на катодном стержне при помощи щипцов, и включают прибор в электросеть. Начинается процесс восстановления окискои пленки и снятия окалины с образцов, погруженных в расплавленную щелочь. Удаление продуктов коррозии по этому методу основано на восстановлении различных окислов металлическим натрием, выделяющимся на катоде. [c.112]

В последнее время для интенсификации процессов удаления окалины при непрерывном травлении холоднокатаного листа в сернокислотных растворах рекомендуется электрохимическое катодно-анодное травление постоянным током [157]. Травление осуществляется в растворах, содержащих 60—100 г/л H2S04 Fe SO4 до 40—60 г/л, температура травления 50—70 °С, общая длительность, травления 15—18 с с цикличностью 2—3 с на аноде и катоде. Ввод тока осуществляется через раствор по монополярной схеме при движении листа между параллельно расположенными электродами. Наложение тока в 4—6 раз ускоряет травление, улучшает микрогеометрию поверхности листа. [c.99]

Для облегчения удаления окалины с легированных сталей е электролит часто добавляют галогенид-ионы, которые являются активаторам . Вытесняя кислород из окислов, они облегчают их растворение. Для этих целей применяют фториды и хлориды. Кроме того, вводят также селитру NaNOs, анион которой в кислых электролитах легко восстанавливается и выступает в качестве сильного катодного деполяризатора. Предложен и ряд других смесей электролитов [142] [c.225]

Помимо рассмотренных методов удаления продуктов коррозии в растворах электролитов существуют методы удаления окалины с поверхности стальных образцов в расплавах солей. Так, удаление окалины с поверхности средне- и высоколегированных сталей осуществляют катодной обработкой в расплавленной смеси солей следующего состава 60% кальцинированной соды -f +40% едкого натра. Предварительно обе соли хорошо измельчают, тщательно перемешивают и расплавляют в металлической ванне при 450—500° С. Покрытый окалиной образец подвешивают в качестве катода, в качестве анода применяют стальную пластину. Плотность тока 25—50 а1дм . Время снятия окалины в зависимости от ее толщины и температуры образования может изменяться от 1 до 5 мин. [c.25]

Равенство длительности травления окалины при катодной поляризации образцов и без нее указывает на малую эффективность окалины как катодного деполяризатора и малое значение механического воздействия на окалину выделяющегося при электролизе газообразного водорода водород в силу его меньшего перенапряжения на окалине (фиг. 6) выделяется не на металле, а на окалине и поэтому слабо способствует отрыву последней от поверхности металла. Полученные нами результаты по катодному травлению окалины со стали Х18Н12М2Т согласуются с литературными данными [1], согласно которым с повышением содержания в стали хрома и никеля удаление окалины при ее катодном травлении затрудняется. [c.60]

Окалина на стали Х18Н12М2Т не является эффективным деполяризатором, а перенапряжение на ней водорода меньше, чем на чистом металле. Поэтому окалина трудно и медленно удаляется при катодном травлении, а механическое воздействие выделяющегося при электролизе газообразного водорода незначительно. Таким образом, катодное травление не пригодно для удаления окалины со стали Х18Н12М2Т. [c.64]

Опыты по электролитическому травлению окалины с исследуемых образцов сплава ЭИ435 проводились так же и на той же установке (см. фиг. 1), что и стали Х18Н12М2Т. Исследовалось анодное и катодное травление, травление переменным током и биполярное травление переменным током, а эффективность и качество каждого вида травления оценивались на основании тех же показатеочей время полного удаления окалины, весовые потери металла при травлении, внешний вид поверхности после травления. [c.65]

Из фиг. 14 видно, что у образцов с окалиной анодная и катодная поляризация больше, чем у образцов без окалины, т. е. окалина — одновременно менее эффективный анод и катод. Такой же эффект дают неэлектропроводящие пленки, которые, экранируя поверхность металла, создают повышенную истинную плотность тока в порах и тем самым повышают значение поляризации. Этот механизм весьма правдоподобен для окалины на сплаве ЭИ435, являющейся хорошим изолятором. Удаление окалины с нихрома идет за счет анодного под-травливания под ней металла. Выделяющийся при электролизе газообразный кислород облегчает отрыв окалины от поверхности металла. Растворения самой окалины в практически [c.68]

Окалину с углеродистых и низколегированных сталей снимают электрохимическим методом-—катодной обработкой в 10%-ном растворе Н2504 с присадкой замедлителей (уротропин, уникол и др.) из расчета 1 г замедлителя на один литр раствора. Образец, с которого должна быть снята окалина, подвешивают в качестве катода в ванну с электролитом. В качестве анода применяют свинцовую пластину (рис. 18). Плотность тока 10— 15 а1дм -, температура комнатная, продолжительность электролиза от 10 мин. до полного снятия окалины. Для определения полноты удаления окалины образцы через каждые 10—15 мин. нуж- [c.45]

При статических испытаниях определяют либо увеличение мае сы в случае, когда пленка прочно держится на поверхности метал ла, либо убыль массы, когда пленка отшелушивается от металла Полное удаление окалины с углеродистых и низколегированных ста лей проводят катодной обработкой в 10%-ном растворе серной кис лоты с добавкой I г/л ингибитора (уротропин, уникол) при комнат ной температуре и плотности тока 10—15 А/дм . Имеются рекомен дации и по удалению продуктов газовой коррозии с других металлов. [c.203]

Этот процесс широко используют для удаления окалины, продуктов коррозии перед нанесением лакокрасочных покрытий и растворения шлама в котлах. Погружение стали в раствор кислоты приводит к растворению железа на анодных участках и выделению водорода на катодных участках с одновременным внедрением водорода в сталь. Реакция выделения водорода протекает в две стадии разряд протона [(НзО) + - -е->-Надс)], за которой следует химическая десорбция (Надс + Надс- Й2) или электрохимическая десорбция [(НзО) + - -е-ьНадс- -Н2)]. В то же время некоторое количество адсорбированного водорода диффундирует в объем стали, т. е. Нэдс->Набс, в результате появляется охрупчивание илн вспучивание. В нетравленой или слабо травленой стали и особенно в малоуглеродистой стали вспучивание на поверхности часто происходит вследствие накопления газообразного водорода при высоких давлениях на неметаллических включениях, расположенных вблизи поверхности стали. В высокопрочных сталях, которые являются относительно чистыми, не наблюдается образования вспучиваний, но они становятся хрупкими и растрескиваются при действии достаточио высоких растягивающих напряжений. [c.264]

Наводороживание титана и его сплавов оказывается возможным и при НИЗКИ.Х температурах, например, при травлении сплавов в кислотах с целью удаления окалины, а также при обычной коррозии, при контактной коррозии с менее благородными металлами или в условиях катодной поляризации внешним током. Необходимым условием наводороживания титана в водных средах является, естественно, наличие процесса разряда ионов водорода. Наличие внешних или внутренних напряжений ускоряет наводороживание и может привести к появлению трещин и хрупкому разрушению вдеталла. Наводороживанию особенно легко должны подвергаться сплавы, содержащие -фазу, так как коэффициент диффузии водорода в -фазе выше, чем в а-фазе [110]. [c.74]

Электролитическое травление. При электролитическом травлении предметы подвергаются анодной или катодной обработке в кислой или щелочной ванне, странная свобода в выборе которых привела одного автора к мнению, что главной действующей силой в удалении окалины я1вляется выделение газа это, по всей вероятности, не соответствует действительности. [c.116]

Слой железоцинкового сплава электрохимически ведет себя совершенно иначе, чем слой чистого цинка он дает незначительную или же совершенно не дает катодной защиты в местах, где железо вследствие имеющейся трещины обнажено и лишь при отсутствии повреждений создает механическую защиту. Качество горячего покрытия зависит в большой степени от качества применяемой стали, которая должна быть сво-бодна от сегрегации и других дефектов. Аткинс указывает, что загрязненные стали, содержащие включения сернистого марганца или стали с высоким содержанием фосфора, дают плохую поверхность. Стальные листы, богатые включениями, поглощают при травлении много водорода, который выделяется в виде пузырьков, когда лист входит в ванну, и пузырьки, задерживаясь на металле, препятствуют образованию сплошного покрытия достаточной толщины Другие примеси могут оказать даже благотворное влияние. Двухгодичные испытания в Германии по сообщению Дэвеса показали, что медистые стали сохраняют свои преимущества даже в оцинкованном состоянии. Неполное удаление окалины при травлении, естественно, создает недостатки в покрытии, но чрезмерное травление (в особенности в ваннах, не содержащих травильных присадок) может вызвать образование пузырей за счет водорода) выделяющегося под цинком или, что еще хуже, хрупкость самой стали . Состав цинка менее важен, но считают, [c.710]

H2SO4 при 70° С) ускоряет удаление окалины, уменьшает коррозионные потери стали (рис. 174) и улучшает качество поверхности протравленного металла. Галоидные ионы, адсорбируясь на поверхности металла, образуют, по данным 3. А. Иофа, хемосорбированный слой, тормозящий протекание и катодного, и анодного процессов в равной степени. Однако повышение концентрации этих ионов сверх определенных пределов, как показало исследование Л. А. Марковича и Н. П. Жука, может способствовать ускорению процесса растворения металла. [c.321]

При образовании плотной, хорошо пристающей к поверхности металла и сохраняющейся на ней при охлаждении пленки продуктов коррозии жаростойкость определяют по увеличению массы образцов, а при образовании осыпающихся или возгоняющихся продуктов коррозии — по уменьшению массы образцов после полного удаления с их поверхности окалины. Окалину с углеродистых и низколегированных сталей снимают электрохимическим методом — катодной обработкой в 10%-ной Н2804 с присадкой 1 г/л замедлителей (уротропина, уни-кола и др.) при плотности тока 10—15 а1дм и комнатной температуре до полного удаления окалины. Со средне- и высоколегированных сталей окалину удаляют электрохимическим методом в расплавленной смеси кальцинированной соды (60%) и едкого натра (40%) при 450—500° С и катодной плотности тока 25—50 а дм . [c.371]

Катодное травление производится в электролите, состояш,ем из 10— 15%-ного раствора H2SO4. Удаление окалины происходит в результате-восстановления окислов железа выделяющимся водородом, ра рыхлення и отрыва окалины. Благодаря проникновению электрического тока через-. [c.334]

При образовании плотной, хорошо пристаюш,ей к поверхности металла и сохраняюш,ейся на ней при охлаждении пленки продуктов коррозии жаростойкость оценивают по увеличению массы образцов, а при образовании осыпающихся или возгоняющихся продуктов коррозии — по уменьшению массы образцов после полного удаления с их поверхности окалины. Окалину с углеродистых и низколегированных сталей рекомендуется снимать электрохимическим методом — катодной обработкой в 10%-ной Н2804 с присадкой 1 г/л ингибитора кислотной коррозии (уротропина, уникода, катапина и др.) при плотности тока 10— [c.441]

Катодный метод удаления отложений удобен еще и тем, что с его помощью на основе потерь массы образцов до и после катодного травления и определения концентрации продуктов коррозии в растворе можно оценить скорость пароводяной коррозии и окалино-образования. [c.197]