> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Травление

Травление

Травление, химический процесс обработки поверхности различных материалов особыми химическими составами, или протравами, широко распространенный в самых разнообразных [ отраслях промышленности.

В металлопромышленности Т, металла имеет большое значение и применяется для удале-ння с поверхности металла слоя окислов, окалины или пригоревшего песка перед пуском изделия в дальнейшую обработку, как, например; очистка чугунных отливок от приплавившегося из формы песка или твердой корки, для облегчения последующей механической обработки (строжки, фрезовки, расточки И очистка латунных, бронзовых и зеленой меди отливок от пригоревшей земли и для придания красивого цвета поверхности; очистка прокатанных, откованных или отштампованных, в раскаленном состоянии, железных ц стальных изделий от окалины народ протяжкой, холодной вальцовкой, цинкованием, лужением и механической обработкой резанием и холодным штампованием. Если пропускать через отверстия в волочильной доске пруток железа или бтпт проволоки, то окалина, будучи более твердой, чем сам металл, стала бы, отделяясь от металла, врезаться в него, нортя его поверхность, и раздирать отверстие калибра, то есть волочильной доски. Аналогичное явление произошло бы при холодной п[ окатко неочищенного металла. Покрыть железо слоем цинка или олова также было бы невозможно, не удалив предварительно окалину.

Для Т. металла применяется большей частью серная кислота, или купоросное масло“ я соляная кислота. Более экономично процесс Т. происходит в серной кислоте, почему последняя применяется чаще. Лродесо Т. состоит в том, что покрытые окалиной катаные, кованые или протяпутые и после етого отозк-женые изделия погружаются э слабые, в ве-кот, случаях подогретые, растворы кислот, в к-ых они остаются до тех лор, пока пе будет удален слой окиси. Т. представляет операппю крайне вредную, тяжелую и опасную для здоровья рабочих, вследствие частых ожогов рук, ног, липа я глаз брызгами кислоты; выделяющиеся при Т. газы мышьяковистого водорода, сернистого ангидрида, серпой кислоты действуют разрушительно на слизистые оболочки и легкие. Требуется усиленная вентиляция помещения травплок, рабочие должны иметь неразъедаемую быстро кислотой суконную одежду, резиновые сапоги и рукавицы. (О мероприятиях по охране труда рабочих, запятых Т., см. доклады ф. Дроздова, Гоо. науч. институт охраны труда, журнал „Предприятие“, 2й XI, 192$ г., стр. 87}.

Сущность процесса Т. мало изучепа. Серная кислота трудно растворяет окалину, и проедаются только некоторые места, причем реакция идет по формуле: Fe +ffl,SO=FeSO 4+ Fe, (SOOj + 43ВГ,0. После этого кислота проникает под слой окалины, и происходит енергнч-нов разъедание частого металла но формуле: Fe + HSO=FeS04-|-H|, пра чем образовавшийся водород механически отрывает окалину и она спадает с металла, в дальнейшем почти пе растворяясь, а водород, проходя сквозь раствор кислоты, соединяется с составными элементами ее и выделяется и помещение тра-вилкп, отравляя ее атмосферу. Так как неочищенная серная кислота содержит примеси мьтьяковой и других кислот, то водород, выделяющийся в большом количестве, переходит в очепь ядовитый мышьяковистый водород: _ л

АОзе + Ш.- 2АзН5 4-8110 А 80 + 8Н= 2AsH, + 5Н0.

Прн процессе Т. происходят два малоизученные явления: восстановление окалины водородом и возникновение между окаЗшноа (как анодом) и водородом (как катодом) электродвижущей силы, достигающей после часа реакции

0,805 вольта. Таким образом, процесс Т. металла распадается па две части: химический процесс растворения окалины и механический процесс отрывания окалины образовавшимся водородом,

ТАБЛИЦА I.

кОО 3 «ч £ А.о £ » >. s с Д я «·α		Й 5 j Я S2 — Й aSS 8 АП Й игра		Концентра ц. раствора серной кислоты в %		Продолжительность травления в минутах
2		90		2		135
5		55		5		135
10		18		10		120
35		15		15		95
20		10		20		80
25		9		25		65
—		—		30		75
—		—		40		95

На Т влияют: концентрация раствора, температура его, состав кислот“ Чем крепче раствор, тем быстрее протекает реакция (до известного предела, см. табл. I). Точных указаний на выгодность определения концентрации нет, но большинство германских специалистов остановились наконцентр.10—12° В и даже 20° В Травящее действие усиливается в 20—15 раз при повышенна температуры с 18° С. до 60° С. (см“ табл. И).

(ниже Ю —15%)- Дальнейшей оушкой изделий в печах можно удалить водород из металла. Т. серной кислотой экономически выгоднее, т. к. тем же объёмом серной кислоты можно удалить окалины в Р/араза больше, чем при Т» соляной кислотой. Время Т. в серной кислоте больше и ускоряется при подогрев нни раствора, соляная кислота действует и без подогрева. При серной кислоте Т. происходит при механическом воздействии водороаа, при сол. киол. Т, происходит химически. Образованно водорода при 10% серн“ кисл. равно 23 кб“ см., а при соя. кисл. только 2 кб. см.

В процессе работы трудно установить точно достаточную степень протравки, в виду неравномерности слоя окалины, поэтому металл несколько передерживается в раогворе, что влечет изл.линий расход серной кисл., потерю металла, обильное выделение водорода, влияющего на хрупкость металла и вредность работы. Д1я уменьшения образования водорода и хрупкости металла применился особые препараты: Бодина (Америка), д-ра Фогеля (Германия), Адацида (Германия), Паклена (Англия). Препарат д-ра Фогеля представляет коричневочерную жидкость больш >го уд. веса, своеобразного запаха и прибавляется к травильной ванне в количестве 0,03—0,3%, вследствие чего исчезает хрупкость изделие и образование пузырей на листах. Наиболее целесообразный раствор при 20% серн. кисл. 66° В: 125 литр, серн, кисл., 875 л. воды а 0,25—0,5 л. препарата д-ра Фогеля, время Т.—5,5 минут. 8ti м достигается до 80—50% экономии в расходе серной кислоты, и устраняется разъедание чистого металла (на 200 килограммр. экономии серн. кисл. сбережение металла равп 50 килограммр.). Препарат д-ра Фогл i замедляет образование водорма, не оказывая никакого влияния на растворение окалины; в СССР применяется на нижегородском проволочном заводе „Красная Нтна“ и на московском з-до „Пролетарский Труд“ (в последнее время выработан свой присадок)· Научи -химический ин-т им. Карпова выработал свой присадок.