176421. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vas-, nikkel- vagy krómtartalmú ötvözetekből készült tárgyak felületkezelésére
176421 4 7 megelőző felületkezelési eljárások, esetében viszont a maratás művelete döntő jelentőségű, hiszen a maratásnak kell biztosítani a közvetlen kapcsolatot a bevonandó munkadarabot alkotó, kémiailag tiszta fém(ek) és az alumínium vagy alumíniumötvözet alkotta ömledék között, továbbá a maratás nem szakszerűen végzett végrehajtása az ömledékből egy passzív réteg képződéséhez, vagy pedig a bevonandó munkadarab felületi zónájának hidridálódásához (amely jelenség viszont gátolja az alumínium diffúzióját az ömledékből a bevonandó felületre) vezethet. A találmány tárgya olyan új felületkezelési eljárás, amelynek végrehajtása során az alumíniummal való bevonás előtt a bevonandó tárgyakat önmagában ismert módon mechanikailag tisztítjuk, zsírtalanítjuk, és mossuk, majd a találmány értelmében először 15—30 °C hőmérsékletű, 0,5—1,0% citromsavat és 16—24% hidrogén-kloridot tartalmazó vizes oldatban maratásnak vetjük alá. A maratás ideje - a marató oldat hőmérsékletétől és a maratandó munkadarabok felületi korróziójának mértékétől függően — 1 és 20 perc között változik, és ha a marató oldat hőmérséklete 20 °C és 25 °C közötti, akkor előnyösen 2—5 perc a maratási idő. Az előzőekben megadott időtartománynál rövidebb maratási idő alkalmazása esetében a munkadarab felületének egy részén oxidok maradnak vissza, amelyek a munkadarabnak az ömledékbe való bemerítésekor „szűrő”-ként hatnak és gátolják az alumíniumból álló diffúziós bevonat kialakulását. Ha viszont a maratási idő hosszabb, mint az előzőekben említett időtartomány, akkor a bevonandó munkadarabot alkotó valamelyik fém a többihez viszonyítva túlzott mértékben maródik, vagy pedig a marató oldatban a maratáskor képződő vegyidet, például a vas-klorid olyan mértékben feldúsúl, hogy kiülepszik, és ezáltal a bevonandó munkadarab felületén mikroméretű rendellenességeket hoz létre, amelyek viszont szinte gátat képeznek az alumíniumatomoknak az ömledékből a bevonandó tárgyba való diffúziójával szemben és ezáltal az alumíniumbevonat esetleges nem folyamatos voltát okozzák. A maratás hőfoktartományának 15—30°C-ra való korlátozását az alábbi két tényező határozza meg: (a) A maratást legalább 15°C-on végezzük azért, hogy aktivitása, illetve sebessége ipari szempontból megfelelő legyen. (b) A maratást legfeljebb 30 °C-on végezzük azért, hogy megakadályozzuk a maratandó munkadarab felületi zónájának hidridálódását. A marató fürdő 30 °C fölött való alkalmazása azért is káros, mert magasabb hőmérsékleteken nő annak a nitrogéngáznak a mennyisége, amely a már maratásnak alávetett munkadaraboknak az alumínium-ömledékbe való bemártásakor fejlődik, a létrehozandó alumíniumbevonatban olyan lyukakat létrehozva, amelyek jelenléte következtében a munkadarabon foltok, illetve lyukak alakulnak Id, ha korrozív közegben használjuk őket. Hátrányos továbbá a i marató fürdő hőmérsékletének 30 C fölé emelése azért is, mert a fürdő ekkor túlzott mértékben párolog. A marató oldathoz 0,5-1,0% mennyiségben citromsav hozzáadása stabilizálja a sósavas oldattal végzett maratást, azaz egyrészt a citromsav ( inhibitáló hatású (vagyis meggátolja, hogy vas, króm vagy nikkel fölös mennyiségekben oldatba menjen), másrészt lehetővé teszi a bevonandó munkadarab teljes felületéről az oxidok egyenletes le- 5 maratását, miáltal elősegíti egyenletes, diszkontinuitásokat nem mutató bevonat kialakítását. A maratási művelet után a találmány értelmében a bevonandó tárgyakat semlegesítjük, legfeljebb 1 súly%-os vizes ammónium-hidroxid-oldattal 10 15-25 °C-on. A semlegesítési művelet megkönnyíti a bevonandó tárgyak maratás után szükséges mosásának végrehajtását és csökkenti a mosási művelethez felhasználandó víz mennyiségét. A semlegesítési műveletet követően a bevonandó tárgyakat 35 °C 15 alatti hőmérsékletű vízzel mossuk. A mosáshoz használt víz hőmérsékletének 35 °C alatt tartása lehetővé teszi a már maratott bevonandó tárgyak másodlagos oxidációjának megelőzését. Mind a mosási művelet, mind a semlegesítési művelet időtar- 20 tárnát legalább 1 percre állítjuk be. Közvetlenül a semlegesítési és mosási műveleteket követően a találmány értelmében a maratott bevonandó tárgyakat a) 40—80°C-on 1,5—3,0 súly% kálium-fluorocir-25 konátot, 1,8 — 2,5 súly % kálium-fluoridot és 0,8-1,5 súly% nátrium-fluoridot tartalmazó vizes oldattal mint felületkezelő kompozícióval, vagy b) 15-40 °C-on 6-10súly% nátrium-tetraborátot, 1,5—2,0 súly% kálium-fluoridot, 1,5—2 súly% 30 nátrium-fluoridot és 2,5—5,0 súly% ecetsavat tartalmazó vizes oldattal mint felületkezelő kompozícióval kezeljük legalább 2 percen át. Az a) pont szerinti összetételű felületkezelő kompozícióval azért szükséges 40 °C és 80 °C kö- 35 zötti hőmérsékleten dolgozni, mert a kálium-fluorocirkonát szobahőmérsékleten vízben igen rosszul oldódik. A b) pont szerinti összetételű felületkezelő kompozíciót viszont éppen azért alkalmazzuk 15 °C és 40 °C közötti hőmérsékleteken, mert eb- 40 ben a hőmérséklettartományban optimális a nátrium-tetraborát oldékonysága vízben. Mind a kétféle összetételű felületkezelő kompozíció esetében a megadott hőmérséklettartományokon belül a magasabb hőmérsékletek alkalmazása előnyös a talál- 45 mány szerinti eljárás intenzifikálása céljából, tekintettel arra, hogy így lehetővé válik a felületkezelő kompozíciókkal való kezelés időtartamának 2—10 percre való csökkentése. Igen bonyolult felületi kialakítású munkadarabok esetében feltétlenül 50 ajánlatos a felületkezelő kompozícióként alkalmazott vizes oldat ismert módon való keverése vagy pedig a kezelendő munkadarab intenzív mozgatása e vizes oldatban azért, hogy biztosítható legyen a munkadarab teljes felülete, különösen a legbonyo»5 lultabb alakú részek és a felületkezelő kompozíció közötti tökéletes érintkezés. A találmány értelmében alkalmazott felületkezelő kompozíciók további rendkívül lényeges jellemzője, hogy az őket alkotó sók keverékének '0 olvadáspontja 600 °C és 650 °C közé esik, miáltal a felületkezelő kompozícióval végzett kezelést követő szárításkor kialakuló film vagy bevonat a munkadarabok felületéről teljes mértékben eltűnik akkor, amikor a munkadarabot alumínium vagy 5 valamelyik alumíniumötvözet ömledékébe mártjuk, 2
