раствор для химического травления сплавов на основе алюминия
Классы МПК: | C23F1/36 для травления алюминия или его сплавов |
Автор(ы): | Каримова С.А., Тарараева Т.И., Фридляндер И.Н., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. |
Патентообладатель(и): | Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-07-21 публикация патента:
20.08.1997 |
Изобретение относится к области химической обработки металлов, в частности сплавов на основе алюминия системы Al-Cu-Li, используемых в авиастроении для обшивок и силовых элементов. Раствор для химического травления сплавов на основе алюминия содержит, г/л: едкий натр 150 - 300, гипосульфит натрия 20 - 60 и глюконат натрия 1,5 - 5 или глюконат кальция 2,0 - 5,5. Использование раствора позволяет получить шероховатость поверхности RZ 20 и скорость травления не менее 1,5 мм/ч. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Раствор для химического травления сплавов на основе алюминия, преимущественно сплавов системы Al Cu Li, содержащий едкий натр и гипосульфит натрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит глюконат натрия или глюконат кальция при следующем соотношении компонентов, г/л:Едкий натр 150 300
Гипосульфит натрия 20 60
Глюконат натрия 1,5 5
или
Глюконат кальция 2,0 5,5в
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области химической обработки металлов и сплавов, в частности сплавов на основе алюминия, системы Al-Cu-Li. Сплавы системы Al-Cu-Li, используемые в авиастроении для обшивок и силовых элементов, должны иметь качество поверхности после химического травления, обеспечивающее высокие усталостные характеристики. Однако в процессе химического травления этих сплавов в известных растворах значительно повышается шероховатость поверхности, что приводит к ухудшению не только декоративного вида, но и снижению усталостных характеристик. Известен раствор для травления сплавов на основе алюминия, не содержащих литий (а. с. N479829, Б.И. 29 75 г.), следующего состава (г/л): едкий натр 100 400, сернистый натрий 0,1 10, глицерин 0,1 50, гипосульфит натрия 5 50, пирофосфат натрия 0,1 50, сульфат натрия 0,1 10, нитрат натрия 0,1 - 10, алюминий 0,1 10. Травление в этом растворе сплавов системы Al-Cu-Li приводит к повышению шероховатости поверхности до RZ80. Известен раствор для химического травления сплавов на основе алюминия, взятый в качестве прототипа, который содержит (г/л): едкий натр 250 300, калий фтористый 6 8, аммоний надсернокислый 15 18, гипосульфит натрия 25 - 30, алюминий 10 15 (а.с. N322423, БИ 36 71 г.) Травление сплавов в этом растворе приводит к повышению шероховатости поверхности до RZ40 и снижению усталостных характеристик. Технической задачей данного изобретения является создание раствора для химического травления алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Li, позволяющего получать качество поверхности не хуже RZ 20 и скорость травления не менее 1,5 мм/ч, экологически чистого, более технологичного, обеспечивающего высокие усталостные характеристики сплава. Предложенный раствор имеет следующий состав, г/л:едкий натр 150 300
гипосульфит натрия 20 60
глюконат натрия 1,5 5
или глюконат кальция 2 5,5
Предлагаемый раствор отличается от известного тем, что в качестве выравнивающей добавки вместо четырех компонентов: фтористого калия, аммония надсернокислого, гипосульфита натрия и алюминия используется гипосульфат натрия в более широких границах концентрации. Главное отличие предлагаемого раствора от известных присутствие глюконата (натрия или кальция), который в результате химического взаимодействия с продуктами травления делает их сыпучими и легко удаляемыми, в результате чего возможно выравнивающее действие гипосульфита натрия при травлении. Пример осуществления. В раствор, содержащий (г/л): едкий натр 250, гипосульфит натрия 25, глюконат натрия 2 при температуре 85oC погружают листы толщиной 6 мм из сплава следующего состава: алюминий основа, Cu 2,6% Li 2,08% Sc - 0,07% Zr 0,09% Ti 0,032% Mg0,05%
Исходная шероховатость поверхности листов Ra 0,48. После травления в течение 30 мин со скоростью 4,5 мм/ч толщина листа стала 4,7 мм, шероховатость поверхности Ra 0,77. Число циклов до разрушения при малоцикловой усталости (МЦУ) составило 1,2107. В таблице даны результаты химического травления сплава 1460. Гипосульфит натрия при содержании 20 60 г/л в присутствии глюконата натрия (или кальция) в количестве 1,5 5 г/л (2 5,5 г/л) приводит к уменьшению шероховатости поверхности в результате образования продуктов травления, которые, сосредотачиваясь во впадинах, способствуют травлению выпуклостей на поверхности. Глюконат натрия (кальция) делает эти продукты более рыхлыми и сыпучими, что дает возможность выравнивающим добавкам действовать более активно и продолжительное время. При концентрациях веществ, больших и меньших указанных в предлагаемом растворе травления, шероховатость повышается, что приводит к снижению показателей малоцикловой усталости.
Класс C23F1/36 для травления алюминия или его сплавов