Травление нержавеющей стали

Отжиг нержавеющей стали обычно проводится при высокой температуре. Хромистая сталь отжигается при 800—850° С, хромоникелевая — при 1000—1100° С в зависимости от размеров отжигаемого материала и заданной твердости. После отжига на поверхности стали остается более или менее толстая и прочная окалина, которую необходимо удалять перед последующей холодной прокаткой.

У хромистой стали, отжигаемой при 800—850° С, на поверхности образуется темно-фиолетовая пленка окиси хрома (Cr₂O₃); при низких температурах пленка имеет зеленый цвет. У хромоникелевой стали пленка имеет синий цвет, если отжиг ведется при температуре около 1000° С и темно-коричневый — при температуре отжига 1000— 1100° С. Синий цвет пленки обусловливается преобладающим присутствием окиси хрома, а коричневый — повышенным процентом окиси железа и никеля. Цвет окалины зависит также от первоначального состояния поверхности (гладкая или шероховатая), наличия на ней посторонних веществ (масел, пыли и др.) и, наконец, от атмосферы печи. Цвет окалины, образующейся при горячей прокатке, зависит от температуры, гладкости валков, скорости охлаждения и других факторов. Окалина может содержать некоторое количество кремния в результате воздействия подины нагревательной печи; в таких случаях для полной очистки поверхности необходимо прибегать к плавиковой кислоте.

Химическая стойкость нержавеющей стали определяется не только ее составом и фазовым строением, но и состоянием поверхности. Гладкая полированная поверхность химически более стойка, чем шероховатая, поэтому необходимо избежать перетравливания поверхности, особенно учитывая трудность полировки нержавеющей стали.

Имеются различные варианты травления аустенитных хромоникелевых сталей. 30%-ная HCl энергично растворяет окалину без заметного разъедания основного металла. После тщательной промывки при помощи металлической щетки удаляют непрореагировавшие примеси.

Можно также предварительно разрыхлить окалину в 20%-ной H₂SO₄, после чего травить в 20%-ной HNO₃. Наконец, можно травить соляной и азотной кислотами в два приема: вначале в течение 10 мин травят соляной кислотой, затем в течение 5 мин 5—50%-ной HNO₃. Разбавленную азотную кислоту рекомендуется нагревать, в то время как концентрированную кислоту применяют без нагрева. После травления соляной кислотой необходима тщательная промывка горячей водой, так как неотмытая соляная кислота повышает агрессивность азотной кислоты и служит причиной образования растворенных участков.

Для тонкостенных, не сильно окисленных изделий рекомендуются следующий состав, % (объемн.), и режим травления:
20—50 НCl; 5—10 HNO₃; 0,5 — замедлитель травления, остальное вода; температура 60—70°С, продолжительность 10—20 мин. Для получения более блестящей поверхности после тщательной промывки можно дополнительно протравить в 30—35%-ной HNO₃.

Для высокохромистых (15—30% Cr) сталей, содержащих в качестве легирующих компонентов медь, молибден, никель, марганец, рекомендуется травление в 16—30%-ной HNO₃ и 1—3%-ной HF.