На поверхні сталевих виробів під дією кисню повітря, вологи і вуглекислого газу, тобто в результаті корозії, утворюється пухка маса оксидів і гидрооксидов заліза, звана іржею. Оксидні сполуки на поверхні стали (на відміну від оксидів на поверхні деяких інших металів, наприклад, алюмінію) не захищають метал від подальшого окислення, тому поява іржі небажано.
З іржавіння борються всіма можливими засобами: додають в сталь легуючі елементи, піддають сталеві вироби термообробці, наносять на них захисні покриття. Зрозуміло, останній спосіб найдоступніший і найпоширеніший. Однак, щоб нанести таке захисне покриття, поверхню виробу знову ж треба очистити від іржі.
Ми розглянемо досить ефективний спосіб видалення іржі з поверхні сталевих виробів хімічними методами, тобто таким, що труїть, яке зазвичай використовується тоді, коли механічні методи видалення іржі з поверхні недоцільні з технічних або економічних причин. При масовому виробництві сталевих деталей травлення застосовується дуже широко, оскільки процес цей досить продуктивний і дозволяє обробляти вироби будь-якої товщини і конфігурації.
Травлення сталей ведуть, як правило, в розчинах сірчаної, соляної або фосфорної кислот в присутності інгібіторів. Для очищення від іржі підходять і інші кислоти, але застосовувати, наприклад, лимонну кислоту - дорого, використання ж азотної кислоти пов'язане з підвищеною небезпекою.
Роль інгібіторів полягає в гальмуванні хімічних процесів при травленні і запобігання розчинення самого металу. Зауважимо, що концентрована сірчана кислота не взаємодіє з вуглецевою сталлю, а фосфорна, видаляючи іржу, фосфатується поверхню, утворюючи на ній захисну плівку. Тому ці кислоти взагалі-то можуть використовуватися і без інгібіторів, але на практиці інгібітори присутні майже в усіх травяна розчинах.
Процес видалення іржі складається з наступних послідовно виконуваних операцій: знежирення, перша промивка водою, травлення, друга промивка водою, нейтралізація залишків травильного складу, третя остаточна промивка водою і сушка.
Знежирення поверхні (в поєднанні з видаленням всяких інших забруднювачів) необхідно
для забезпечення рівномірного доступу травильного розчину до поверхні, що очищається (при наявності жирових чи інших забруднень травлення буде нерівномірним).
Практично всі керівництва рекомендують знежирювати поверхні органічними розчинниками (і неетилованим бензином теж), але подібні водонерозчинні препарати досить важко змиваються водою, що часто призводить до нерівномірного травленню.
Тому в домашніх умовах для знежирення краще користуватися водними розчинами синтетичних миючих засобів або просто гарячим розчином соди.
Після цього деталь промивають водою (перша промивка) і відразу - не висушуючи - поміщають в травильний розчин.
У таблиці наведено склади найбільш уживаних травильних розчинів і режими травлення. Майте на увазі, що в наведених рецептах фігурує сірчана кислота щільністю 1,84 г / см ', соляна кислота - 1,19 г / см3 і ортофосфорна кислота - 1,7 г / см3. Як інгібітор додають препарат БА-6 (суміш бензиламінів і уротропіну), найбільш ефективно виявляє себе в розчині соляної кислоти, або катапін (парадодецілбензіл-пірідний хлорид), який є універсальним інгібітором.
Оброблювану деталь повністю занурюють в травильний розчин і витримують в ньому певний час. Зазначені тут інтервали робочих температур відповідають оптимальним умовам роботи травильного розчину.
Час витримки виробів в травильном розчині залежить не тільки від температури розчину, але і від марки стали (час обробки, вказане в таблиці, характерно для маловуглецевих сталей).
Як видно з таблиці, не всі розчини годяться для обробки виробів при кімнатній температурі. Це не означає, що та ж ортофосфорна кислота не буде «працювати» при температурі 20- 25 ° С. Вона прекрасно видалить іржу і в цих умовах, але доведеться перемішувати розчин близько поверхні виробу і збільшити час обробки.
Для видалення іржі з важкодоступних ділянок поверхні (при неможливості занурення деталі в розчин) використовують травильні пасти. Зверніть увагу на те, що при отриманні цих паст спочатку розчиняють у воді похідні целюлози, рідке скло і паперову масу і тільки потім додають кислоти і формалін.
Склад травильної пасти на основі ортофос-Форн і сірчаної кислот дещо складніше:
кислота ортофосфорна ......... ..24 мл
кислота сірчана .................. .77 мл
контакт Петрова .................. 5 г
інгібітор (катапін) ............. 5 г
сульфітцеллюлозний луг ...... 146 г
інфузорна земля (трепел) ....... 360 г
вода ........................... 170 мл
Пасти наносять дерев'яним або пластмасовим шпателем на поверхню, що очищається (після знежирення і першої промивки водою) шаром товщиною 1-3 мм. Час витримки коливається від 20 до 40 хвилин, але краще перевіряти результати травлення візуально, видаляючи шпателем частина пасти з поверхні, що очищається.
Після травлення слід друга промивка водою, необхідна для видалення травильного розчину (або пасти).
Для нейтралізації залишків травильного складу найчастіше використовують розчин нашатирного спирту (48% води, 48% етилового спирту і приблизно 2% нашатирю). Повторюємо, дана операція необхідна для повного видалення органічних складових травильного розчину, зокрема, інгібітору.
В процесі третьої і остаточної промивки нейтралізує розчин видаляють струменем води.
У процесі сушіння на повітрі на вологій поверхні стали утворюється досить міцна (на початку) оксидна плівка, а при використанні препаратів з фосфорною кислотою - міцна плівка з фосфатів, тому витирати вологу поверхню не слід.
Інгібітори застосовують іноді не в складі травильних розчинів або паст, а окремо. Тоді їх наносять на виріб після другої промивання.
Як правило, після видалення іржі з поверхні на останню наносять захисне покриття - вуглецева сталь недостатньо корозійно-но стійка і залишати її поверхню незахищеною не можна.
Крім наведених складів існує багато готових препаратів, які використовуються в побуті, в основному, для захисту кузова і інших деталей автомобілів.
Щоб орієнтуватися в наявних у продажу препаратах, відзначимо, що одні з них тільки видаляють або перетворять іржу, створюючи на поверхні виробу фосфатовані плівку, тому застосування подібних засобів обов'язково супроводжується наступним ретельним нейтралізацією їх залишків і промиванням поверхні водою.
Інші препарати є модифікатори іржі і утворюють на поверхні стали шар металокомплексних сполук, що дозволяє міцно закріпити на поверхні залишки іржі.
Такими модифікаторами є, наприклад, «Автопреобразователь іржі» (ТУ 6-15-1218-80), засіб «Феран» і деякі інші. При цьому «Фе-ран» утворює настільки стійку плівку, що вона навіть служить в якості самостійного (але все-таки тимчасового!) Захисного покриття.
Ще більш ефективні комбіновані грунтовки - перетворювачі іржі, що містять з своєму складі полімерний пленкообразователь.
До таких грунтовкам відносяться склади ВА-01 ГІСІ, ВА-0112, Е-К4-0184, Ферро-Бар'єр СП-1.
