Розчин для хімічної обробки пластично деформованої поверхні виробів з вуглецевих сталей

Реферат: Розчин для хімічної обробки пластично деформованої поверхні виробів з вуглецевих сталей містить соляну та азотну кислоти, калій залізосинєродистий, тіосечовину та поверхнево-активну речовину. Розчин додатково містить етиловий спирт. UA 68859 U (54) РОЗЧИН ДЛЯ ХІМІЧНОЇ ОБРОБКИ ПЛАСТИЧНО ДЕФОРМОВАНОЇ ПОВЕРХНІ ВИРОБІВ З ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ UA 68859 U UA 68859 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана для виявлення травленням зони пластичної деформації навколо відбитків від робочого тіла для оцінки експлуатаційного ресурсу зубчастих коліс локомотивів. Відомо розчини на основі азотної кислоти [1] для розмірного травлення нікелю та сплавів на основі нікелю при наступному співвідношенні компонентів, мл/л: 3 кислота оцтова (ρ=1,05г/см ) 240-260 3 кислота азотна (ρ=1,4г/см ) 450-490 хлорне залізо 450-490г/л. Технологічні характеристики відомого розчину для хімічного травлення нікелю наступні: температура розчину 25 °C, швидкість травлення 0,45мг/см хв. Проте, відомі розчини на основі азотної кислоти не підходять для травлення пластично деформованих високолегованих вуглецевих сталей, оскільки призводять до розтравлення поверхні та викривляють реальну картину механічного впливу робочих тіл. Найбільш близьким за складом до розчину, що заявляється, є розчин для хімічної обробки деталей з вуглецевих сталей [2], який містить компоненти при наступних співвідношеннях, ваг. %: соляна кислота 0,5-0,7 азотна кислота 1,0-1,5 калій залізосинєродистий 0,4-0,5 тіосечовина 0,1-0,2 поверхнево-активна речовина 0,02-0,05 вода решта. Відомий розчин використовується для вібраційного шліфування та не підходить для виявлення пластично деформованої зони навколо відбитка від робочого тіла. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення складу розчину для виявлення пластично деформованої зони навколо відбитка від робочого тіла на операціях зміцнення, шляхом рівномірного травлення досліджуваної поверхні, що дозволить за характером пластично деформованої зони визначати експлуатаційний ресурс роботи зубчастих коліс локомотивів. Розчин повинен володіти здатністю рівномірного травлення з мінімальною швидкістю без виявлення структури сплаву, що дозволить виявити та дослідити пластично деформовану зону навколо відбитка від робочого тіла. Поставлена задача вирішується тим, що у пропонованому розчині, який містить соляну та азотну кислоти, калій залізосинєродистий, тіосечовину та поверхнево-активну речовину, згідно з корисною моделлю, розчин додатково містить етиловий спирт при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: соляна кислота 0,001-0,002 азотна кислота 0,5-2 калій залізосинєродистий 0,001-0,002 тіосечовина 0,001-0,002 поверхнево-активна речовина 0,001-0,0015 етиловий спирт решта. В таблиці 1 наведено склад 1-3 запропонованих розчинів. Таблиця 1 Компонент 1 0,001 0,5 0,001 0,001 0,001 соляна кислота азотна кислота калій залізосинєродистий тіосечовина поверхнево-активна речовина етиловий спирт Вміст у складі, мас. % 2 3 0,0015 0,002 1 2 0,0015 0,002 0,0015 0,002 0,001 0,0015 до 100 30 Вказані склади розчинів досліджено після поверхневої пластичної деформації робочими тілами - чавунним дробом розміром 2,5мм упродовж 60 хвилин на частоті 1Гц на зразках зі сталі 45ХН з феритно-сорбитною структурою (HRC=26). 1 UA 68859 U 5 Вимірювання глибини травлення у запропонованих розчинах здійснювалося за допомогою індикатору часового типу. Величина витравлювання визначалась на пристрої ПМТ-3. Розміри пластично деформованих зон навколо відбитків вимірювали під мікроскопом МІМ 8 м. Після травлення у запропонованих розчинах виявляються чіткі контури пластично деформованих зон з розмірами від 100 до 150мкм при розмірі відбитків від робочих тіл 3050мкм. Суть корисної моделі можна пояснити складом розчину для виявлення пластично деформованої зони навколо відбитків, пояснення наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Марка сталі 45ХН (феритно-сорбитна структура) Режим травлення - час травлення, хв. Показ- глибина травлення, мкм ники швидкість травлення, мкм/хв. якості: стравлювання, мкм Результат травлення Відомий розчин [2] 1 2 34 17 4,2 Поверхня зразків вкрита плівкою синього кольору. Після видалення плівки видно феритносорбитну структуру 4 68 17 7 Поверхня зразків вкрита плівкою синього кольору. Після видалення плівки видно розтрави у вигляді щербин 2 9 4,5 1,1 Розчин, що заявляється 2 3 4 2 4 2 4 18 10 20 12 24 4,5 5 5 6 6 2,4 1,28 2,6 1,5 2,8 Виявляються чіткі контури пластично деформованих зон розміром 100-150мкм від відбитків робочих тіл з розмірами від 30 до 50мкм відповідно. Пластично деформована зона не містить тріщин. 10 15 20 Процес травлення рекомендовано проводити при температурі 20-25 °C. Цей інтервал дозволяє проводити травлення при швидкості 4,5-6мкм/хв. Підвищення температури призводить до підвищення витравлювання, підвищення летючості парів травильного розчину. Перевагою винайденого розчину є те, що він забезпечує глибину травлення від 9 до 24мкм, що є достатньою для виявлення чітких контурів пластично деформованої зони навколо відбитків без виявлення структури сталі, що дозволяє кількісно вимірювати цю зону. Застосування винайденого розчину, що заявляється, дозволить оцінити за станом пластично деформованої зони експлуатаційний ресурс роботи зубчастих коліс локомотивів. Джерело інформації: 3 1. А.с. СРСР №990872 MKИ C23F1/02. Опубл. 23.01.83. Бюл. №3. 3 2. А.с. СРСР №548617 МКИ C09G1/02, C09K13/06, C23F1/00. Опубл. 28.02.77. Бюл. №8. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Розчин для хімічної обробки пластично деформованої поверхні виробів з вуглецевих сталей, що містить соляну та азотну кислоти, калій залізосинєродистий, тіосечовину та поверхнево-активну речовину, який відрізняється тим, що розчин додатково містить етиловий спирт при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: соляна кислота азотна кислота калій залізосинєродистий тіосечовина поверхнево-активна речовина етиловий спирт 0,001-0,002 0,5-2 0,001-0,002 0,001-0,002 0,001-0,0015 решта. 30 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2