यह दो-भाग वाला लेख इलेक्ट्रोपॉलिशिंग पर लेख के मुख्य बिंदुओं का सारांश प्रस्तुत करता है और इस महीने के अंत में इंटरफेक्स में ट्वर्बर्ग की प्रस्तुति का पूर्वावलोकन करता है। आज, भाग 1 में, हम इलेक्ट्रोपॉलिशिंग स्टेनलेस स्टील पाइप, इलेक्ट्रोपॉलिशिंग तकनीकों और विश्लेषणात्मक विधियों के महत्व पर चर्चा करेंगे। दूसरे भाग में, हम पैसिवेटेड मैकेनिकली पॉलिश्ड स्टेनलेस स्टील पाइप पर नवीनतम शोध प्रस्तुत करते हैं।
भाग 1: इलेक्ट्रोपॉलिश्ड स्टेनलेस स्टील ट्यूब्स फार्मास्यूटिकल और सेमीकंडक्टर उद्योगों को बड़ी संख्या में इलेक्ट्रोपॉलिश्ड स्टेनलेस स्टील ट्यूब्स की आवश्यकता होती है। दोनों मामलों में, 316L स्टेनलेस स्टील पसंदीदा मिश्र धातु है। 6% मोलिब्डेनम वाले स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं का कभी-कभी उपयोग किया जाता है; मिश्र धातु C-22 और C-276 सेमीकंडक्टर निर्माताओं के लिए महत्वपूर्ण हैं, खासकर जब गैसीय हाइड्रोक्लोरिक एसिड को एक नक़्काशी के रूप में उपयोग किया जाता है।
सतही दोषों को आसानी से चिह्नित किया जा सकता है, जो अन्यथा अधिक सामान्य सामग्रियों में पाई जाने वाली सतही विसंगतियों की भूलभुलैया में छिपे रह जाते हैं।
निष्क्रिय परत की रासायनिक निष्क्रियता इस तथ्य के कारण है कि क्रोमियम और लोहा दोनों 3+ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं, और शून्य-संयोजी धातु नहीं हैं। यांत्रिक रूप से पॉलिश की गई सतहों ने नाइट्रिक एसिड के साथ लंबे समय तक थर्मल निष्क्रियता के बाद भी फिल्म में मुक्त लोहे की उच्च सामग्री को बनाए रखा। यह कारक अकेले इलेक्ट्रोपॉलिश की गई सतहों को दीर्घकालिक स्थिरता के मामले में एक बड़ा लाभ देता है।
दोनों सतहों के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर मिश्रधातु तत्वों की उपस्थिति (यांत्रिक रूप से पॉलिश की गई सतहों में) या अनुपस्थिति (इलेक्ट्रोपॉलिश की गई सतहों में) है। यांत्रिक रूप से पॉलिश की गई सतहों में अन्य मिश्रधातु तत्वों की थोड़ी हानि के साथ मुख्य मिश्रधातु संरचना बनी रहती है, जबकि इलेक्ट्रोपॉलिश की गई सतहों में ज्यादातर केवल क्रोमियम और लोहा होता है।
इलेक्ट्रोपॉलिश्ड पाइप बनाना एक चिकनी इलेक्ट्रोपॉलिश्ड सतह पाने के लिए, आपको एक चिकनी सतह से शुरू करने की आवश्यकता है। इसका मतलब है कि हम बहुत उच्च गुणवत्ता वाले स्टील से शुरू करते हैं, जो इष्टतम वेल्डेबिलिटी के लिए निर्मित होता है। सल्फर, सिलिकॉन, मैंगनीज और एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और डेल्टा फेराइट जैसे डीऑक्सीडाइजिंग तत्वों को पिघलाते समय नियंत्रण आवश्यक है। पिघले हुए ठोसकरण के दौरान या उच्च तापमान प्रसंस्करण के दौरान बनने वाले किसी भी द्वितीयक चरण को भंग करने के लिए पट्टी को गर्म किया जाना चाहिए।
इसके अलावा, स्ट्राइप फ़िनिश का प्रकार सबसे महत्वपूर्ण है। ASTM A-480 में तीन व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कोल्ड स्ट्रिप सरफ़ेस फ़िनिश सूचीबद्ध हैं: 2D (एयर एनील्ड, पिकल्ड और ब्लंट रोल्ड), 2B (एयर एनील्ड, रोल पिकल्ड और रोल पॉलिश), और 2BA (ब्राइट एनील्ड और शील्ड पॉलिश)। वायुमंडल)। रोल)।
प्रोफाइलिंग, वेल्डिंग और बीड एडजस्टमेंट को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि सबसे गोल ट्यूब प्राप्त की जा सके। पॉलिशिंग के बाद, वेल्ड का थोड़ा सा भी अंडरकट या बीड की सपाट रेखा दिखाई देगी। इसके अलावा, इलेक्ट्रोपॉलिशिंग के बाद, रोलिंग के निशान, वेल्ड के रोलिंग पैटर्न और सतह पर किसी भी यांत्रिक क्षति को स्पष्ट रूप से देखा जा सकेगा।
हीट ट्रीटमेंट के बाद, पाइप के भीतरी व्यास को यांत्रिक रूप से पॉलिश किया जाना चाहिए ताकि स्ट्रिप और पाइप के निर्माण के दौरान बनने वाले सतही दोषों को दूर किया जा सके। इस स्तर पर, स्ट्रिप फिनिश का चुनाव महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि तह बहुत गहरी है, तो चिकनी ट्यूब प्राप्त करने के लिए ट्यूब के भीतरी व्यास की सतह से अधिक धातु को हटाया जाना चाहिए। यदि खुरदरापन उथला है या अनुपस्थित है, तो कम धातु को हटाने की आवश्यकता है। सबसे अच्छा इलेक्ट्रोपॉलिश्ड फिनिश, आमतौर पर 5 माइक्रो-इंच रेंज या चिकनी में, ट्यूबों की अनुदैर्ध्य बैंड पॉलिशिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। इस प्रकार की पॉलिशिंग सतह से अधिकांश धातु को हटा देती है, आमतौर पर 0.001 इंच रेंज में, जिससे अनाज की सीमाएँ, सतह की खामियाँ और बने हुए दोष दूर हो जाते हैं। व्हर्लिंग पॉलिशिंग कम सामग्री को हटाती है, एक "धुंधली" सतह बनाती है, और आमतौर पर 10-15 माइक्रोइंच रेंज में एक उच्च Ra (औसत सतह खुरदरापन) उत्पन्न करती है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग इलेक्ट्रोपॉलिशिंग सिर्फ़ एक रिवर्स कोटिंग है। ट्यूब के भीतरी व्यास पर इलेक्ट्रोपॉलिशिंग घोल पंप किया जाता है जबकि कैथोड को ट्यूब के माध्यम से खींचा जाता है। धातु को अधिमानतः सतह पर सबसे ऊंचे बिंदुओं से हटा दिया जाता है। प्रक्रिया "उम्मीद करती है" कि कैथोड को ट्यूब के अंदर से घुलने वाली धातु से गैल्वनाइज़ किया जाए (यानी, एनोड)। कैथोडिक कोटिंग को रोकने और प्रत्येक आयन के लिए सही वैलेंस बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग के दौरान, एनोड या स्टेनलेस स्टील की सतह पर ऑक्सीजन बनती है, और कैथोड की सतह पर हाइड्रोजन बनती है। ऑक्सीजन इलेक्ट्रोपॉलिश्ड सतहों के विशेष गुणों को बनाने में एक महत्वपूर्ण घटक है, जो पैसिवेशन परत की गहराई को बढ़ाने और एक वास्तविक पैसिवेशन परत बनाने दोनों के लिए है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग तथाकथित "जैकेट" परत के नीचे होती है, जो एक पॉलीमराइज़्ड निकेल सल्फाइट है। जैकेट परत के निर्माण में बाधा डालने वाली कोई भी चीज़ दोषपूर्ण इलेक्ट्रोपॉलिश सतह का परिणाम देगी। यह आमतौर पर क्लोराइड या नाइट्रेट जैसे आयन होते हैं, जो निकेल सल्फाइट के निर्माण को रोकते हैं। अन्य हस्तक्षेप करने वाले पदार्थ सिलिकॉन तेल, ग्रीस, मोम और अन्य लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन हैं।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग के बाद, ट्यूबों को पानी से धोया गया और इसके अतिरिक्त गर्म नाइट्रिक एसिड में निष्क्रिय किया गया। यह अतिरिक्त निष्क्रियता किसी भी अवशिष्ट निकेल सल्फाइट को हटाने और सतह क्रोमियम से लोहे के अनुपात को बेहतर बनाने के लिए आवश्यक है। बाद में निष्क्रिय की गई ट्यूबों को प्रक्रिया के पानी से धोया गया, गर्म विआयनीकृत पानी में रखा गया, सुखाया गया और पैक किया गया। यदि स्वच्छ कमरे में पैकेजिंग की आवश्यकता है, तो ट्यूबिंग को विआयनीकृत पानी में तब तक धोया जाता है जब तक कि निर्दिष्ट चालकता प्राप्त न हो जाए, फिर पैकेजिंग से पहले गर्म नाइट्रोजन से सुखाया जाता है।
इलेक्ट्रोपॉलिश्ड सतहों का विश्लेषण करने के लिए सबसे आम तरीके ऑगर इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (AES) और एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) (जिसे रासायनिक विश्लेषण इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी भी कहा जाता है) हैं। AES प्रत्येक तत्व के लिए एक विशिष्ट संकेत उत्पन्न करने के लिए सतह के पास उत्पन्न इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है, जो गहराई के साथ तत्वों का वितरण देता है। XPS नरम एक्स-रे का उपयोग करता है जो बंधन स्पेक्ट्रा बनाता है, जिससे आणविक प्रजातियों को ऑक्सीकरण अवस्था द्वारा पहचाना जा सकता है।
सतह की बनावट के समान सतह प्रोफ़ाइल के साथ सतह खुरदरापन मान का मतलब सतह की बनावट से मिलता-जुलता नहीं है। अधिकांश आधुनिक प्रोफाइलर कई अलग-अलग सतह खुरदरापन मानों की रिपोर्ट कर सकते हैं, जिनमें Rq (जिसे RMS भी कहा जाता है), Ra, Rt (न्यूनतम गर्त और अधिकतम शिखर के बीच अधिकतम अंतर), Rz (औसत अधिकतम प्रोफ़ाइल ऊंचाई), और कई अन्य मान शामिल हैं। ये अभिव्यक्तियाँ हीरे की कलम के साथ सतह के चारों ओर एक ही पास का उपयोग करके विभिन्न गणनाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त की गई थीं। इस बाईपास में, "कटऑफ" नामक एक भाग को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चुना जाता है और गणनाएँ इस भाग पर आधारित होती हैं।
सतहों को Ra और Rt जैसे विभिन्न डिज़ाइन मानों के संयोजन का उपयोग करके बेहतर ढंग से वर्णित किया जा सकता है, लेकिन ऐसा कोई एकल फ़ंक्शन नहीं है जो समान Ra मान वाली दो अलग-अलग सतहों के बीच अंतर कर सके। ASME ASME B46.1 मानक प्रकाशित करता है, जो प्रत्येक गणना फ़ंक्शन का अर्थ परिभाषित करता है।
अधिक जानकारी के लिए संपर्क करें: जॉन ट्वर्बर्ग, ट्रेंट ट्यूब, 2015 एनर्जी डॉ., पीओ बॉक्स 77, ईस्ट ट्रॉय, WI 53120. फोन: 262-642-8210.