Травление нержавеющей стали: кислотами, пастами, хлорным железом

Шлифование и полировка (сатинирование)

Нержавеющая сталь благодаря целому перечню достоинств одинаково успешно применяется для изготовления изделий как практического, так и чисто декоративного назначения. Чтобы придать их поверхности привлекательный внешний вид, а также добиться достижения требуемого уровня шероховатости, их часто подвергают шлифованию и полировке, которые обозначаются одним общим термином – сатинирование. Такое название данные методы обработки получили из-за того, что после их выполнения поверхность нержавейки напоминает по своей текстуре ткань атлас или сатин.

Обработка сварочного шва на нержавейке начинается с выведения поверхности до мелких рисок посредством болгарки с лепестковым кругом

Кроме придания поверхности изделия из нержавеющей стали привлекательного внешнего вида, шлифование позволяет устранить поверхностные дефекты металла или сделать их практически незаметными. Как шлифование, так и полировка нержавеющей стали может выполняться вручную или при помощи специальных устройств, работающих на электрическом или пневматическом приводе. Из наиболее распространенных аппаратов, применяемых для шлифования, следует выделить:

пневмонапильник ленточного типа;
шлифовальную машинку барабанно-ленточного типа;
другие устройства, предполагающие использование шлифовальных лент.

В домашних условиях шлифование чаще всего выполняется вручную, для чего могут потребоваться шлифовальные листы или инструменты, которые называются шлифками. В отличие от условий домашних мастерских, на производственных предприятиях шлифование нержавейки выполняется с использованием специального оборудования.

Шлифовку нержавейки начинают с зерна 180, затем 320 и 600, а заканчивают полировкой войлочным кругом

Когда для шлифования нержавеющей стали применяется ручной инструмент шлифок, такая обработка выполняется в следующей последовательности.

Если детали из нержавейки были соединены при помощи сварки, то с их поверхности удаляют прижоги и сварной шов.
Ту часть поверхности, которая первой будет подвергнута шлифованию, следует ограничить, используя для этого клейкую алюминиевую ленту (она наклеивается в два-три слоя).
Область поверхности, которая не заклеена защитной лентой, обрабатывается при помощи возвратно-поступательных движений шлифка, при этом давление, оказываемое на инструмент, не должно быть слишком сильным.
После достижения требуемого результата шлифовки алюминиевой лентой заклеивается уже обработанная часть, а обработке подвергается тот участок, который с ней граничит.

Для шлифования и полировки нержавейки также могут использоваться токарные станки, на которые устанавливаются специальные круги. Выполнять такие отделочные операции с применением токарного станка можно как в производственных, так и в домашних условиях, если такое оборудование имеется в оснащении вашей домашней мастерской. Для эффективного выполнения этих технологических операций могут быть использованы даже простейшие модели токарных станков.

Травление насадки

Кажется для этих целей нужна соляная (HCl) или азотная (HNO3) кислота.Поискал в чип и дипе, в основном кислоты продаются под названием “Кислота паяльная”

Что-нибудь от туда можно купить для травления насадки.

Если медленное травление нужно используем соляную кислоту 10% или 20-30% серную, если очень быстрое смесь соляной(3ч) и азотной(1ч).Отдельно азотная кислота (концентрированная) используется для “осветления” нержавейки т.е. снимает микрослой оксидной пленки и нержавейку как в холодном так и в горячем состоянии не травит.

Смесь соляной(3ч) и азотной(1ч) травит все и очень очень быстро.

Посл. ред. 30 Янв. 09, 18:28 от Flyer

Одна столовая ложка на 0,5 воды нормально будет?Не прожжет насадку?

Хотя можно сначала поэкспериментировать на неольшом количестве.

Чё то ты неправду говоришь, барин. В горячем растворе хлорного железа, травится ну просто замечательно. ну может не так быстро как в кислотах, но куда нам собственно спешить?А если в хлорное железо добавить немного соляной кислоты, то оно даже ржавчиной загаживаться не будет. Я насыпал насадку в 10 литровую бытыль, заливал туда х.железо, бутыль на ночь оставлял в ведро с горячей водой.

А на счёт химожогов

ну так кислоты вещи опасная, с ними надо очень осторожно обращаться. а при осторожном обращении (+резиновые перчатки, +очки) никаких проблем нету. Посл

ред. 04 Марта 09, 16:41 от Kotische

Посл. ред. 04 Марта 09, 16:41 от Kotische

Действительно, Котище, я в чуть теплом хлорном железе травил. Травил и думал – а какого хрена в детстве платы я грел на печке при травлении.

А вот кислоту выливал в 70 градусов воду, за 2 часа раствор стал черный, насадка матово серая, графитового цвета примерно.

Так что ты прав, скорее, нежели я. Но, слава богу, 12 литров проволочек уже позади, вечером, быть может, первую колонну забью насадкой. или завтра.

А если доведется еще разок такую операцию повторять – попробую в хлорном, но горячем железе.

Тут может другая засада получится, при травлении в царской водке и в хлорном железе, может получатся разная структура поверхности, не зря же рекумендуют именно в царской водке травить. Было бы очень интересно узнать как меняется удерживающая способность хорошо протравленной насадки в зависимости от природы травящего раствора. Сможешь померить удерживающую способность насадки, если будет возможность?

А то я тут сильно огорчаюсь, что не имею возможности свободно достать кислоты для царской водки.

Посл. ред. 04 Марта 09, 22:54 от Kotische

Берёшь мерный стакан, например 500мл. Взвешиваешь стакан на весах, думаю точности 1гр достаточно.Насыпаешь в мерный стакан абсолютно сухую (нужно её продуть воздухом при температуре больше 100*С или пожарить тонким слоем на сковороде) насадку. Взвешиваешь стакан с насадкой на весах. Разница веса = вес чистой насадки.Заливаешь воду в стакан, чтоб насадка хорошенько смочилась.Окуратно сливаешь воду (при этом не нужно трясти стакан, что само стекло то и хорошо), как перестало капать взвешиваешь стакан с насадкой. Разница веса = вес удержанной воды. Делим на вес (объем) сухой насадки, получаем оценку удерживающей способности.В теории, чем больше воды удерживает насадка в единице объема тем лучше.

Я описывал, что у меня получилось здесь,у меня получилось, что насадка объемом 880 мл удерживает примерно 66 грамм воды, т.е. оценка удерживающей способности 75 гр/л.

Единственно, для получения корректных результатов сравнения, нужно сравнивать насадку из одной и той же партии, иначе например разная тольшина проволоки из которой навита насадка или другой шаг навивки спиралей может дать существенное искажение результата сравнения эффективности травящих растворов.

Фотоотчет о эксперименте прилагаюИтак, взял 1000мл насадки, высушил, оттарировал тару в ноль.Насыпал обратно – получилось ровно 700 грамм насадки на 1000мл (забыл сфотать).Взял другую емкость, налил 1000мл воды. Вылил в насадку до заполнения по срезу. Воды осталось 55мл, следовательно, в насадку влезло ее 945мл.Вылил досузха (пока капать не перестало из емкости, закрытой марлей.Перевернул, поставил на весы. Весит 759гр. Следовательно, удерживает 59гр воды.

Методы травления

В домашних условиях и на производственных участках используется следующие виды обработки:

Кислотная очистка;
Электролитическая очистка;
Очистка пастами.

Травление кислотами

Наилучший результат в ходе обработки нержавеющей стали получается путем длительного выдерживания верхнего слоя нержавейки в емкости кислот из серы и азота. Как происходит данный процесс:

Первоначальным этапом считается обезжиривание верхнего слоя стали, с последующей зачисткой заусениц и ожогов;
Далее происходит травление в сернокислотных ваннах. Во время процесса кислотный состав разъедает шероховатость на поверхности, окалины и заусенцы. Наилучшим показателем температуры во время разъедания является 60-80 градусов по Цельсию

В течение процесса важно контролировать данный параметр. Продолжительность травления зависит от концентрации кислоты (10-12%) и маркировки стали

Стоит быть внимательней, так как истощение кислотной ванны приводит образование точечной коррозии на поверхности металла. К примеру, сталь с содержанием хрома (18%) и никеля (8%) потребует 20-40 минут обработке сернокислотной ванне. Есть возможность сократить время данной процедуры в несколько раз. Для этого следует контролировать уровень атмосферы.
Следующий шаг — промывка заготовки в большом количестве жидкости.
Следом стоит погрузить обрабатываемую деталь в ванну, которая наполнена азотнокислым раствором. Время процедуры занимает от 5 до 15 минут с учётом температуры ванны 50-70 градусов по Цельсию.
Заключительный этап – повторное ополаскивание проточной водой.

Описанный метод травления считается стандартным и включает в себя несколько вариантов обработки. К примеру, выдержка в емкости с азотным раствором, который обогащен элементами плавиковой кислоты, увеличивает процедуру до получаса. Если поднять уровень концентрации плавиковой примеси до 15%, то получится провести процесс обработки при низкой температуре, при этом избежав предварительное опускание заготовки в кислоту. Ещё один доступный вариант обработки – очистка стали с помощью ортофосфорной кислоты. Для выполнения процедуры стоит следовать следующим шагам:

Обезжирить стальную заготовку любым доступным средством;
Промыть деталь в проточной воде и высушить;
Залить ванну для обработки ортофосфорной кислотой по пропорции 150 мг на литр воды;
Поместить сплав в емкость и ожидать в течение часа;
Достать и промыть в проточной воде очищенную деталь.

Сократить время обработки в сернокислой ванне можно с помощью добавления хлористого натрия в размере 5%. Благодаря этому процесс занимает 15 минут, но стоит придерживаться соответствующего температурного режима (80 градусов).

Оказать помощь в определении метода травления может окисная пленка, расположенная на верхнем слое нержавейки. Преимущество в том, что внешнее состояние подсказывает о составе плёночного слоя. Если цвет окалины зелёный, это свидетельствует о высоком уровне хрома в составе. В результате может затрудниться взаимодействие стали и кислотной ванны, следовательно, на обработку уйдет больше времени.

Методы щелочного травления

Различают следующие методы

Выдержка в соде. Содержание нитрата натрия должно колебаться в пределах 20-40%, разогретого до температуры 460-500 градусов Цельсия. Травление в такой среде длится в течение 15 минут. Некоторые аустенитные марки нержавеющей стали запрещено нагревать выше 450 градусов. Это может привести к межкристаллитной коррозии. Далее следует этап промывки в большом количестве воды, затем следует 5-минутное опускание в сернокислотную ванну и до 10 минут в азотнокислой.
Известный в Англии, с первой половины 19 века метод травления, в комплексе с пропусканием электрического тока через протравливаемую деталь. При плотности тока 11 А/м2 достаточно 15 секунд. Данная скорость протекания реакции связана с процессом электролиза. Выделение на катоде натрия и водорода способствуют восстановлению окислов. Восстановленный металл осаждается на поверхности. Данный вид травления позволяет получить обезжиренный металл, характеризующийся чистотой и однородностью. При таком способе используют соду. Возможны вариации с составом и добавлением хлористого кальция. Применяется такой метод для травления плоских, стержневых заготовок, волоченых изделий.
Обработка гидридами натрия основано на восстановлении воздействием на металл натрием и водородом. Наличие гидрида натрия добиваются взаимодействием водорода и натрия, находящегося в расплавленном состоянии. В расплавленную каустическую соду помещают цилиндр без нижней плоскости. Верхняя плоскость имеет отверстие. Натрий всыпают в это отверстие, он реагирует на поверхности ванны. Через пятно натрия на каустической соде пропускают струю водорода. Происходит образование гидрида и диффундирование его в объеме ванны. Достижение необходимой концентрации 1-2 % гидрида натрия происходит в контролируемых пороговых значениях. При отсутствии продукта разделения воздуха применяют диссоциированный аммиак. Детали разогревают в такой ванне до 400 градусов Цельсия. Нержавеющие стали показывают хорошие результаты травления при такой методике и продолжительности 4-17 минут. После травления рекомендуется тщательно промыть детали. В случае необходимости произвести дополнительную обработку в азотнокислой ванне. При высокой себестоимости такого метода очевидным его преимуществом является тот факт, что металл не взаимодействует с травителем. Потери металла минимальны. Более низкая температура процесса позволяет сократить расходы на теплоноситель и безопасность проведения операций.

Существуют определенные правила, выполнение которых обязательно для любого из представленных способов. Среди них приоритетные обработка поверхности металла перед травлением, удаление окисной пленки, обезжиривание. Процесс травления не менее важен.

Кислотное воронение стальных заготовок

Перед началом кислотного покрытия очищают и отмывают заготовку. Можно обойтись чистым спиртом или раствором крепостью 40 % (обычной водкой). Некоторые используют уайт-спирит. Тампоном очищают поверхность от жирных пятен.

Рецепт № 1

Рабочий раствор для воронения:

2 г лимонной кислоты;
2 г щавелевой кислоты;
1 л воды.

Процесс:

Раствор нагревают до температуры 120…125 ⁰С.
Помещают в него изделие на 20 минут.
После завершения деталь вынимают и промывают слабощелочным раствором. Можно использовать губку, смоченную в шампуни.
Завершается обработка протиркой машинным маслом.

Изделие приобретает черный цвет с некоторым оттенком коричневого оттенка.

Рецепт № 2

Используются растительные дубильные вещества (танины). Их получают из ветвей дуба или ивы.

Приготовление концентрата:

ветви ивы или дуба (примерно 3 кг) варят в емкости объемом 10 л;
через 3 часа после варки образуется раствор черного цвета;
ветви вынимают из раствора;
выпаривают раствор до 3 л. Получается концентрированная дубильная кислота. Для воронения применяется только часть раствора. Остатки концентрата заливаются в стеклянную емкость и закрывают плотной крышкой (может храниться до 3…4 лет).

Воронение деталей:

Используется 20…30 г дубильного концентрата на 1 л рабочего раствора.
Для активации процесса проводят воронение лимонной кислотой, ее добавляют в состав рабочего раствора (2…3 г на 1 л воды).
В готовый раствор кладут деталь, которую требуется воронить.
Длительность процесса составляет 24..30 часов.
Деталь после обработки вынимается и промывается.
Машинным маслом протирается готовая деталь.
С детали убираются остатки масла с помощью ветоши.

Щелочное травление

Обработка поверхности нержавеющей стали расплавом каустической соды называется щелочным травлением. Следует отметить, что при этом процессе происходит разрушение окисной пленки, при этом химикалии не реагируют с металлом. Повышение температуры способствует разъеданию оксидной пленки, улучшая качество обрабатываемой поверхности. Резкое охлаждение в жидкости также способствует улучшению обрабатываемой поверхности.

Добиться 100% результата при этом типе обработки практически невозможно. На металле возможны остаточные плены от окислов хрома, окислов никеля и железа. Среди рекомендаций по окончательной доводке таких дефектов значится кратковременная обработка в азотнокислой ванне.

Avesta Finishing Chemicals — обработка и травление нержавеющей стали

#1 Raden

https://www.avestawelding.ru, готова предложить вам следующие материалы:

Avesta Finishing Chemicals — линейка продуктов для очистки, травления и пассивации нержавеющей стали, а также обработки сварных швов после сварки.

Травильные средства содержат гидрофтористую кислоту, азотную кислоту и серную кислоту.

Травильные средства применяются для очистки поверхности от грязи, налета, следов сварки, делают поверхность чистой и светлой, а также гарантируют что шов после сварки не заржавеет.

Почему швы нержавеющей стали могут заржаветь? Во время сварки хром активно выгорает, таким образом, на поверхности металла повышается концентрация железа, что и приводит к ржавчине.

Как работает травильная паста? Содержащиеся в травильных пастах и спреях кислоты, «съедают» железо находящееся на поверхности шва, тем самым восстанавливая концентрацию хрома способную сопротивляться коррозии.

Что такое пассивация? Пассивация это образование пленки оксида хрома на поверхности нержавеющей стали. Пассивация может осуществляться на воздухе, и протекает около 1 суток. Недостатком такой пассивации является ее неравномерность, ввиду внешних факторов, чистота, движение воздуха, в результате чего можно получить пятнистую поверхность. Решением данной проблемы может служить пассивация средством Аvesta FinishOne, которая образует равномерную защитную пленку по всей поверхности за 30-60 минут, без образования пятнистости.

Технология обработки: Нанести очиститель на 20-30 минут, смыть водой. Нанести травильную пасту на швы или спрей по всей поверхности изделия, на 20-60 минут, смыть водой. Нанести пассиватор на 30-60 минут, смыть водой.

Наверх
Вставить ник

#2 Raden

Способы обработки и травления нержавеющей стали после сварки. Виды коррозии и причины образования.

Нередко можно наблюдать, как на качественной нержавеющей стали образуется ржавчина. Это происходит в случаях, когда нержавеющая сталь работает в агрессивных средах, при повышенных температуре или влажности. Трубопроводы, емкости, ванны покрываются ржавчиной при работе со слабыми кислотами, щелочами, молочной продукцией, с водой как водопроводной, так и прошедшей тонкую очистку. Но даже в идеальных условиях, когда на первый взгляд поверхности ничего не угрожает, атмосфера вносит свое разрушающее, окслительное действие на поверхность, всегда имея в своем составе кислород и водяной пар, зарождая очаги ржавчины в местах с поврежденной защитной пленкой оксида хрома. Чтобы понять, что происходит, необходимо еще раз проанализировать основные сведения о нержавеющей стали и процессе коррозии. Нержавеющая сталь — легированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах. Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %. Наиболее популярными марками применяемыми в производстве оборудования, оснастки, сварных конструкций яляются: 12Х18Н9Т,04X18H10, 14Х17Н2, 20Х13, где цифра после буквы «Х» обозначает процентное содержание хрома, а после «Н» — никеля. Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов. Технологические этапы производства изделий из нержавеющей стали неизбежно предполагают создание внутренних напряжений, механическую обработку и сварку стали, что впоследствии сказывается на ее коррозионной стойкости, и вызывает необходимость ее травления. Есть несколько основных процессов, приводящих к коррозии нержавеющей стали: · Однородная коррозия; · Межкристаллитная коррозия; · Гальваническая или обычная коррозия, включающая изъязвление и коррозию в трещинах; · Коррозия в трещинах от механического воздействия; · Коррозию, вызванную микробиологическими факторами (МИК).

Что понадобится для работы?

Как утверждают мастера, чернить алюминий данным способом можно дома. Однако прежде нужно обзавестись необходимым оборудованием и материалами. В первую очередь готовят источник электрического тока. Для этой цели вполне подойдет батарейка КБС-Л, рассчитанная на 4,5 вольт. Некоторые умельцы рекомендуют 9-вольтовые батарейки «Крона». Можно также воспользоваться автомобильным аккумулятором или маломощным выпрямителем на 12 вольт.

Чтобы была возможность регулировать и плавно остановить процесс, понадобится реостат. Раствор электролита будет содержаться в нейтральной стеклянной емкости или пластиковой широкой посудине. Подвести ток к раствору можно будет посредством анодов.

Матирование нержавеющей стали своими руками

Нержавеющая сталь зачастую требует обработки поверхности для достижения необходимых эстетических или эксплуатационных свойств. Обработка дробеметными и пескоструйными аппаратами ограничена из-за высокой вероятности появления наклепа.

Современное производство применяет травление нержавеющей стали, после предварительной термической или механической обработки. Сложность этого процесса, по сравнению с обычными черными, низколегированными сталями, объясняется наличием пленкой оксида хрома, выполняющей функцию защитного барьера.

Именно она образует жесткую окалину, плохо взаимодействующую с реагентами. При технологических воздействиях могут возникнуть изменения цвета на поверхности. К ним относятся сварка, пайка, другие операции, связанные с высокими температурами. Цвета радужной побежалости можно избавиться при помощи травления.

Для различных химических составов нержавеющей стали разработаны индивидуальные методы и составы для травления, учитывающие влияние элементов стали, для достижения максимального результата.

Преобладающими способами травления нержавеющих сталей являются щелочное и кислотное, которое может интенсифицироваться электролизом или протекать без такового.