10.1.4. Травлення
Окалину, іржу та інші оксиди переважно видаляють з поверхні металів травленням у розчинах кислот, кислих солей або лугів. Очищення поверхні цим способом полягає у розчиненні оксидів і поверхневого шару металу, відновленні оксидних сполук та їх відриві, що виділяється у процесі травлення воднем. Перед травленням поверхні виріб попередньо очищають від механічних та жирових забруднень.
Травлення чорних металів. Травильні розчини для чорних металів: розчини сірчаної, соляної та ортофосфорної кислоти з різними добавками та присадками.
Сірчана кислота активніше взаємодіє із залізом, ніж з безводними її оксидами (при травленні розчиняється трохи більше 20% окалини). Проникаючи в пори та тріщини окалини, кислота розчиняє поверхневий шар металу і цим порушує його зв'язок з окалиною. Отже, травлення у сірчаній кислоті супроводжується утворенням значних кількостей шламу, навороженням сталі, її охрупчуванням. Поверхня металу в результаті «розтручування» набуває високорозвиненого рельєфу. Найчастіше використовують кислоту з концентрацією 150-200 г/л, травлення ведуть при 50-80°С.
У соляній кислоті видалення окалини здійснюється переважно внаслідок її розчинення (зниження маси окалини досягає 50% і більше). У результаті поверхня металу після травлення в соляній кислоті - гладкіша, ніж у сірчаній: знижується і ступінь шламоутворення.
У соляній кислоті процес травлення задовільно протікає при температурі 20–60°С, оптимальна концентрація кислоти 100–150 г/л. Застосування соляної кислоти, проте, менш зручно, ніж сірчаної, тому для травлення частіше використовують сірчану кислоту, а також суміші сірчаної кислоти із соляною та хлоридом натрію. ПрисутністьNaCl не впливає швидкість розчинення оксидів, але знижує швидкість корозії заліза.
Ще більш ефективним у цьому відношенні є введення до складу травильних розчинів інгібіторів корозії (присадок), наприклад ЧС, БА-6, БА-12, ПКУ, І-1-А, І-1-В, уротропін та ін.
Травлення металів фосфорною кислотою проводять значно рідше, ніж сірчаної та соляної, через її меншу активність та вищу вартість. Її використовують для видалення іржі при невеликих ступенях забруднення металу. У цьому випадку придатні розведені (1-2%) розчини Н3РО4. Ці розчини поруч із розчиненням оксидів викликають одночасне пасивування металу (освіта поверхні нерозчинних фосфатів заліза). Перевагою фосфорної кислоти є і те, що вона не вимагає такого ретельного промивання металу після обробки, як у разі сірчаної та особливо соляної кислот.
Склади для травлення в залежності від виду металу, ступеня забруднення оксидами і способу очищення різні. Нижче наведені склади (в г/л) для травлення чорних металів (1-3 - вуглецевої сталі та чавуну), (4, 5 - легованої сталі).
Таблиця 10.2.Склади для травлення (г/л) чорних металів 1-3-вуглецевої сталі та чавуну, 4-5-легованої сталі