186900. lajstromszámú szabadalom • Tisztító eljárás oxidrétetgnek fémes testek felületéről történő eltávolítására
186900 2 A találmány tárgya tisztító eljárás oxidrctegnek fémes testek felületéről történő eltávolítására, elektrolitban végzett anódos kezeléssel, amelynek során a fémes testet nátriumszulfát vizes oldatába merítjük és az elektrolitot melegítjük. A legtöbb fémtermék gyártásakor izzítást, hegesztést vagy más hegesztéssel együttjáró eljárást alkalmaznak. Minthogy ezeket az eljárásokat általában oxidáló atmoszférában végzik, a fém felületen oxidréteg keletkezik, amelyet el kell távolítani. Az oxidrétegnek a fémfelületről történő eltávolítására számos eljárás ismert. A közönséges tisztító technikák magukba foglalják a savban való pácolást. A fémfelüieteken képződő oxidréteg eltávolítása a fémtest 5-20 súly% kénsavat, klórhidrogénsavat és salétromsav-fluorhidrogénsav kombinációt tartalmazó fürdőbe mártása útján már ismert. Általános törekvés azonban, amint ez a 4012 299, 4 026 777 és 4 066 521 sz. USA szabadalmi leírásoktól látható, a savas pácolás szükségességének csökkentése, Ennek számos oka van. A savas pácolási . çàràs egyfelől egy sor kiegészítő berendezés, köztük kiürítő rendszerek, füstemésztő berendezés, savtároló tankok és hasonlók alkalmazását követe-1 meg, másfelől bonyolult eljárásokat kell alkalmazni a megfelelő savak előállítására. A fenti USA 'tabadalmi leírások szerinti eljárások elektro- Kémiai kezelés alkalmazásával nagymértékben csökkentették a savas pácolás szükségességét. Ilyen Kezelést ismertet a 3043758 sz. USA szabadalmi leírás is. Ezek az eljárások azonban nem oldották meg a savas pácoíás teljes megszüntetését, A jelen találmánnyal ezért olyan tisztító eljárást kívántunk kialakítani, amellyel savas oldatok nél- KÜI, ! 5-20 súiy% nátriumszulfátot tartalmazó vizes oldatból álló eíektrolitban, viszonylag nagy áramsűrűség alkalmazásával megoldható a fémes test felületének tisztítása. A viszonylag nagy áramsűrüség használata tisztítás céljából már ismert az irodalomban. Ilyen megoldásokat ismertetnek az 1041790, 1865470, 2 174 722, 3 338 809 és 3 926 767 sz. USA-beli és a 277739 sz. NSZK-beli szabadalmi leírások. Az ezekben ismertetett eljárások viszonylag nagy f5-10 A/dm2) áramsürűséget használnak a tisztításhoz, de nem utalnak arra, hogy az elektrokémiai tisztítást ennél nagyobb áramsürüséggel és tisztítási ioovel lehet végezni. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a fémes testet 15-25 súly% nátriumszulfátot tartalmazó elektrolitba merítjük, az elektrolitot 65 és 82 °C közé melegítjük és az anó- Gos kezelést 0,465-3,1 A/cm2 áramsürüséggel végezzük 10-60 percen át, majd a fémes lestet az elektrolithói éltávolítjuk. A találmány egyik előnye, hogy a tisztító eljárás a savas pácolást szükségtelenné teszi. További előny, hogy a savak tárolására és kezelésére, a savfüst és hasonlók elvezetésére szolgáló kiegészítő berendezések az ásványi savak előállításához szükséges bonyolult eljárások alkalmazását szintén kiküszöböli. A találmány további előnyeit az alábbiakban részletesen ismertetjük. A találmány szerinti eljárás során az oxidréteg teljes mértékben eltávolítható a fémes test felüieterci. A fém termékek, mint szalag, huzal, rúd, tuskó, cső, például a hegesztett csövek és egyéb termék gyártása során a fémet gyakran izzítják, hegesztík vagy más hőkezelésnek vetik aiá. A kezeléseket általában legalább részben oxidáló atmoszférában végzik, aminek következtében a fém felületén oxidréteg keletkezik. Az oxidréteg-képződés az ötvözött acélok, így a rozsdamentes acél, beleértve például a 304, 316 és 409 típusú rozsdamentes acélokat is, iz/kásának vagy hegesztésének tipikus velejárója. A találmány szerinti eljárás alkalmazható rétegeltávclításra magas króm-tartalmú ferrites ötvözetekről is, de ezeket az ötvözeteket az izzítás előtt alaposa a meg kell tisztítani, ellenkező esetben olyan egyenetlen nehéz oxidrétegek keletkeznek az izzítás alatt, mint például a krómoxid (Cr203), s ezek eltávolítása meglehetősen nehéz feladat. A találmány szerinti eljárás során elektrolitíúrde t hozunk létre, mely 15-25 súly% nátriumszulfátot (Na2S04) tartalmazó vizes oldatból áll. A 15-25 súly% nátriumszulfát 150-250 g/1 töménységű nátriumszulfát oldatnak felel meg. A találmány szerinti tisztító eljárás folyamán a fürdőt megemelt hőmérsékletre, legalább 65 “C-ra, előnyösen 71-82 °C-ra állítjuk be. \z elektrolitfürdöt a kívánt hőmérsékleten tartva a tisztítandó fémes test-felületet a fürdőbe merítjük. A szakember számára nyilvánvaló, hogy a bemerítés szakaszosan vagy folyamatosan végezhető. Ugyanakkor, ha a fémes testnek csupán egy részét kell tisztítani, elegendő csak a fémes test egy részét az elektrolitba meríteni. A találmány szerinti elektrolitos tisztító eljárás során a bemerített fémes testre az eljárás anódjaként közvetlenül elektromos áramot vezetünk. Ez elvégezhető úgy, hogy a bemerített fémes testre közvetlenül áramot kapcsolunk, ebben az esetben egyetlen anódos periódus szükséges csupán. Használható kétpólusú elektrolitikus rendszer is, ahol a fémes test polaritását legalább egy ízben váltani keli. A tisztítandó fémes testet az eljárás során legalább 10 másodpercen át anódként használjuk. Az; tapasztaltuk, hogy a katódos kezelés az eljárás tisztítási reakcióját egyáltalán nem befolyásolja. A fémes test felületének megfelelő letisztításához az elektrolitfürdőben minimum 10 másodperces időtartam szükséges a későbbiekben ismertetendő áramerősség mellett. A minimális tisztítási idő, mely a fémes test alapos tisztításához szükséges, 10 és 60 má >odperc közé esik. A merülési idő hossza függ az aktuális áramerősségtől és az elektrolit aktuális hőmérsékletétől. Magas áramerősség és magas hőmérsékletű elektrolitfürdő esetén a kezelési idő csökkenthető. A fémes testet akkor tekinthetjük alaposan megtisz.ítottnak, ha az oxidréteg legalább 80%-át eltávolítottuk a felületről, de a találmány szerint 100%os réteg-eltávolítást is elérhetünk. A találmány, szerinti elektrokémiai tisztító eljárásnál alkalmazott áramsűrűség a korábbi, hasonló eljárásoknál alkalmazott áramsűrűségnél lényegesen magasabb. Ilyen áramsűrüség alkalmazása az elektrolitfürdőben a fémes test felületéről teljes rétegeltávolítást eredményez. A találmány szerinti 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
