Bu iki hissəli məqalədə elektrocilalama ilə bağlı məqalənin əsas məqamları ümumiləşdirilir və Tverberqin bu ayın sonunda InterPhex-də təqdimatına baxış keçirilir. Bu gün, 1-ci hissədə paslanmayan polad boruların elektrocilalanmasının əhəmiyyəti, elektrocilalama texnikaları və analitik metodlar müzakirə olunacaq. İkinci hissədə passivləşdirilmiş mexaniki cilalanmış paslanmayan polad borular üzrə ən son tədqiqatları təqdim edirik.
Hissə 1: Elektro cilalanmış paslanmayan polad borular Əczaçılıq və yarımkeçirici sənayesində çox sayda elektro cilalanmış paslanmayan polad borulara ehtiyac var. Hər iki halda da 316L paslanmayan polad üstünlük verilən ərintidir. Bəzən 6% molibden tərkibli paslanmayan polad ərintiləri istifadə olunur; C-22 və C-276 ərintiləri, xüsusən də qazlı xlorid turşusu aşındırıcı kimi istifadə edildikdə, yarımkeçirici istehsalçıları üçün vacibdir.
Daha çox yayılmış materiallarda rast gəlinən səth anomaliyaları labirintində gizlənəcək səth qüsurlarını asanlıqla xarakterizə edin.
Passivləşdirici təbəqənin kimyəvi inertliyi həm xrom, həm də dəmirin 3+ oksidləşmə dərəcəsində olması və sıfır valentli metallar olmaması ilə əlaqədardır. Mexaniki cilalanmış səthlər, azot turşusu ilə uzun müddətli istilik passivasiyasından sonra belə, təbəqədə yüksək miqdarda sərbəst dəmir saxlamışdır. Təkcə bu amil elektrocilalanmış səthlərə uzunmüddətli stabillik baxımından böyük üstünlük verir.
İki səth arasındakı digər mühüm fərq, ərinti elementlərinin (mexaniki cilalanmış səthlərdə) olması və ya olmamasıdır. Mexaniki cilalanmış səthlər digər ərinti elementlərinin az itkisi ilə əsas ərinti tərkibini saxlayır, elektro cilalanmış səthlər isə əsasən yalnız xrom və dəmirdən ibarətdir.
Elektro cilalanmış boruların hazırlanması Hamar elektro cilalanmış səth əldə etmək üçün hamar bir səthdən başlamaq lazımdır. Bu o deməkdir ki, biz optimal qaynaq qabiliyyəti üçün istehsal olunmuş çox yüksək keyfiyyətli poladdan başlayırıq. Kükürd, silikon, manqan əridərkən və alüminium, titan, kalsium, maqnezium və delta ferrit kimi deoksidləşdirici elementlər əridərkən nəzarət vacibdir. Əridilmiş bərkimə zamanı və ya yüksək temperaturlu emal zamanı əmələ gələ biləcək hər hansı ikinci dərəcəli fazaları həll etmək üçün zolaq istiliklə işlənməlidir.
Bundan əlavə, zolaq örtüyünün növü ən vacibdir. ASTM A-480, kommersiya baxımından mövcud olan üç soyuq zolaq səth örtüyünü sadalayır: 2D (hava ilə tavlanmış, turşuya qoyulmuş və küt yayılmış), 2B (hava ilə tavlanmış, turşuya qoyulmuş və cilalanmış rulon) və 2BA (parlaq tavlanmış və cilalanmış). atmosfer). rulonlar).
Mümkün qədər dairəvi boru əldə etmək üçün profilləmə, qaynaq və muncuq tənzimləməsi diqqətlə idarə olunmalıdır. Cilalamadan sonra, qaynaqda ən kiçik bir kəsik və ya muncuqda düz bir xətt belə görünəcək. Bundan əlavə, elektro cilalamadan sonra yayma izləri, qaynaqların yayma nümunələri və səthdə hər hansı mexaniki zədələnmə aşkar olacaq.
İstilik emalından sonra, zolaq və borunun əmələ gəlməsi zamanı əmələ gələn səth qüsurlarını aradan qaldırmaq üçün borunun daxili diametri mexaniki olaraq cilalanmalıdır. Bu mərhələdə zolaq örtüyünün seçimi vacib hala gəlir. Əgər qatlanma çox dərindirsə, hamar boru əldə etmək üçün borunun daxili diametrinin səthindən daha çox metal çıxarılmalıdır. Kələ-kötürlük dayazdırsa və ya yoxdursa, daha az metal çıxarılmalıdır. Ən yaxşı elektrocilalanmış örtük, adətən 5 mikro düym diapazonunda və ya daha hamar, boruların uzununa zolaqlı cilalanması ilə əldə edilir. Bu tip cilalama metalın çox hissəsini səthdən, adətən 0,001 düym diapazonunda çıxarır və bununla da dənəcik sərhədlərini, səth qüsurlarını və əmələ gələn qüsurları aradan qaldırır. Fırlanan cilalama daha az materialı çıxarır, "buludlu" bir səth yaradır və adətən 10-15 mikro düym diapazonunda daha yüksək Ra (orta səth kələ-kötürlüyü) yaradır.
Elektrocilalama Elektrocilalama sadəcə tərs örtükdür. Katod borudan çəkilərkən borunun daxili diametrinə elektrocilalama məhlulu vurulur. Metal, tercihen səthdəki ən yüksək nöqtələrdən çıxarılır. Proses, borunun içərisindən (yəni anoddan) həll olan metalla katodun sinklənməsinə "ümid edir". Katod örtüyünün qarşısını almaq və hər bir ion üçün düzgün valentliyi qorumaq üçün elektrokimyanı idarə etmək vacibdir.
Elektrocilalama zamanı anod və ya paslanmayan poladın səthində oksigen, katodun səthində isə hidrogen əmələ gəlir. Oksigen elektrocilalanmış səthlərin xüsusi xüsusiyyətlərinin yaradılmasında əsas tərkib hissəsidir və həm passivasiya təbəqəsinin dərinliyini artırır, həm də əsl passivasiya təbəqəsi yaradır.
Elektrocilalama polimerləşdirilmiş nikel sulfit olan "Jacquet" təbəqəsi altında aparılır. Jacquet təbəqəsinin əmələ gəlməsinə mane olan hər hansı bir şey elektrocilalanmış səthdə qüsurlu bir səthə səbəb olacaq. Bu, adətən nikel sulfitin əmələ gəlməsinin qarşısını alan xlorid və ya nitrat kimi bir iondur. Digər müdaxilə edən maddələr silikon yağları, yağlar, mumlar və digər uzun zəncirli karbohidrogenlərdir.
Elektrocilalamadan sonra borular su ilə yuyuldu və əlavə olaraq isti nitrat turşusunda passivləşdirildi. Bu əlavə passivləşdirmə qalıq nikel sulfitini təmizləmək və səth xromunun dəmirə nisbətini yaxşılaşdırmaq üçün lazımdır. Sonradan passivləşdirilmiş borular emal suyu ilə yuyuldu, isti deionlaşdırılmış suya qoyuldu, quruduldu və qablaşdırıldı. Təmiz otaq qablaşdırması tələb olunarsa, borular əlavə olaraq göstərilən keçiriciliyə çatana qədər deionlaşdırılmış suda yuyulur, sonra qablaşdırmadan əvvəl isti azotla qurudulur.
Elektro cilalanmış səthlərin təhlili üçün ən çox yayılmış metodlar Oje elektron spektroskopiyası (AES) və rentgen fotoelektron spektroskopiyasıdır (XPS) (kimyəvi analiz elektron spektroskopiyası kimi də tanınır). AES, hər bir element üçün dərinliyə malik elementlərin paylanmasını təmin edən spesifik siqnal yaratmaq üçün səthə yaxın yaranan elektronlardan istifadə edir. XPS, molekulyar növlərin oksidləşmə dərəcəsinə görə fərqlənməsinə imkan verən bağlayıcı spektrlər yaradan yumşaq rentgen şüalarından istifadə edir.
Səth profilinin səth görünüşünə bənzər olması eyni səth görünüşü demək deyil. Müasir profilçilərin əksəriyyəti Rq (RMS kimi də tanınır), Ra, Rt (minimum çökəklik və maksimum pik arasındakı maksimum fərq), Rz (orta maksimum profil hündürlüyü) və bir neçə digər dəyər daxil olmaqla bir çox fərqli səth pürüzlülüyü dəyərlərini bildirə bilər. Bu ifadələr, almaz qələmlə səth ətrafında tək bir keçiddən istifadə edərək müxtəlif hesablamalar nəticəsində əldə edilmişdir. Bu keçiddə "kəsik" adlanan hissə elektron şəkildə seçilir və hesablamalar bu hissəyə əsaslanır.
Səthlər Ra və Rt kimi fərqli dizayn dəyərlərinin kombinasiyalarından istifadə etməklə daha yaxşı təsvir edilə bilər, lakin eyni Ra dəyəri olan iki fərqli səthi ayırd edə bilən tək bir funksiya yoxdur. ASME, hər bir hesablama funksiyasının mənasını müəyyən edən ASME B46.1 standartını dərc edir.
Əlavə məlumat üçün əlaqə saxlayın: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Telefon: 262-642-8210.