Այս երկու մասից բաղկացած հոդվածը ամփոփում է էլեկտրոլիտացման վերաբերյալ հոդվածի հիմնական կետերը և ներկայացնում է Թվերբերգի այս ամսվա վերջին InterPhex-ում կայանալիք շնորհանդեսը: Այսօր՝ 1-ին մասում, մենք կքննարկենք չժանգոտվող պողպատե խողովակների էլեկտրոլիտացման կարևորությունը, էլեկտրոլիտացման տեխնիկան և վերլուծական մեթոդները: Երկրորդ մասում մենք ներկայացնում ենք պասիվացված մեխանիկորեն հղկված չժանգոտվող պողպատե խողովակների վերաբերյալ վերջին հետազոտությունները:
Մաս 1. Էլեկտրամշակված չժանգոտվող պողպատե խողովակներ Դեղագործական և կիսահաղորդչային արդյունաբերությունները մեծ քանակությամբ էլեկտրոմշակված չժանգոտվող պողպատե խողովակների կարիք ունեն: Երկու դեպքում էլ նախընտրելի է 316L չժանգոտվող պողպատը: Երբեմն օգտագործվում են 6% մոլիբդեն պարունակող չժանգոտվող պողպատե համաձուլվածքներ. C-22 և C-276 համաձուլվածքները կարևոր են կիսահաղորդչային արտադրողների համար, հատկապես, երբ գազային աղաթթուն օգտագործվում է որպես փորագրող միջոց:
Հեշտությամբ բնութագրեք մակերեսային թերությունները, որոնք այլապես կթաքնվեին ավելի տարածված նյութերում հանդիպող մակերեսային անոմալիաների լաբիրինթոսում։
Պասիվացնող շերտի քիմիական իներտությունը պայմանավորված է նրանով, որ և՛ քրոմը, և՛ երկաթը գտնվում են 3+ օքսիդացման վիճակում և զրոյական արժեք ունեցող մետաղներ չեն: Մեխանիկորեն հղկված մակերեսները թաղանթում պահպանել են ազատ երկաթի բարձր պարունակություն նույնիսկ ազոտական ​​թթվով երկարատև ջերմային պասիվացումից հետո: Միայն այս գործոնը էլեկտրոլյացված մակերեսներին մեծ առավելություն է տալիս երկարատև կայունության առումով:
Երկու մակերեսների միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն է համաձուլվածքային տարրերի առկայությունը (մեխանիկորեն հղկված մակերեսների դեպքում) կամ բացակայությունը (էլեկտրահղկված մակերեսների դեպքում): Մեխանիկորեն հղկված մակերեսները պահպանում են հիմնական համաձուլվածքային կազմը՝ մյուս համաձուլվածքային տարրերի փոքր կորստով, մինչդեռ էլեկտրոհղկված մակերեսները հիմնականում պարունակում են միայն քրոմ և երկաթ:
Էլեկտրամշակված խողովակների պատրաստում Հարթ էլեկտրոմշակված մակերես ստանալու համար անհրաժեշտ է սկսել հարթ մակերեսից: Սա նշանակում է, որ մենք սկսում ենք շատ բարձրորակ պողպատից, որը արտադրվում է օպտիմալ եռակցման ունակության համար: Անհրաժեշտ է հսկողություն ծծմբի, սիլիցիումի, մանգանի և ալյումինի, տիտանի, կալցիումի, մագնեզիումի և դելտա ֆերիտի նման դեօքսիդացնող տարրերի հալեցման ժամանակ: Շերտը պետք է ջերմային մշակման ենթարկվի՝ հալույթի պնդացման ընթացքում կամ բարձր ջերմաստիճանային մշակման ընթացքում առաջացող ցանկացած երկրորդային ֆազ լուծարելու համար:
Բացի այդ, շերտավոր մակերեսի տեսակը ամենակարևորն է: ASTM A-480-ը թվարկում է առևտրային առումով հասանելի սառը շերտավոր մակերեսի երեք տեսակ՝ 2D (օդային թրծված, թթու դրած և բութ գլանված), 2B (օդային թրծված, գլանային թթու դրած և գլանային հղկված) և 2BA (պայծառ թրծված և վահանային հղկված):
Պրոֆիլավորումը, եռակցումը և գնդիկների կարգավորումը պետք է ուշադիր վերահսկվեն՝ հնարավորինս կլոր խողովակ ստանալու համար: Հղկումից հետո տեսանելի կլինի նույնիսկ եռակցման ամենափոքր կտրվածքը կամ գնդիկի հարթ գիծը: Բացի այդ, էլեկտրոհղկումից հետո ակնհայտ կլինեն գլորման հետքերը, եռակցման գլորման նախշերը և մակերեսին հասցված ցանկացած մեխանիկական վնասվածք:
Ջերմային մշակումից հետո խողովակի ներքին տրամագիծը պետք է մեխանիկորեն հղկվի՝ շերտի և խողովակի ձևավորման ընթացքում առաջացած մակերեսային թերությունները վերացնելու համար: Այս փուլում շերտավոր ծածկույթի ընտրությունը դառնում է կարևորագույն: Եթե ծալքը չափազանց խորն է, խողովակի ներքին տրամագծի մակերեսից պետք է ավելի շատ մետաղ հեռացվի՝ հարթ խողովակ ստանալու համար: Եթե կոպտությունը մակերեսային է կամ բացակայում է, ապա անհրաժեշտ է հեռացնել ավելի քիչ մետաղ: Լավագույն էլեկտրոլուսավորված մակերեսը, որը սովորաբար 5 միկրոդյույմ կամ ավելի հարթ միջակայքում է, ստացվում է խողովակների երկայնական ժապավենային հղկմամբ: Այս տեսակի հղկումը մետաղի մեծ մասը հեռացնում է մակերեսից, սովորաբար 0.001 դյույմ միջակայքում, այդպիսով հեռացնելով հատիկների սահմանները, մակերեսային թերությունները և ձևավորված արատները: Պտտվող հղկումը հեռացնում է ավելի քիչ նյութ, ստեղծում է «մշուշոտ» մակերես և սովորաբար առաջացնում է ավելի բարձր Ra (միջին մակերեսային կոպտություն) 10-15 միկրոդյույմ միջակայքում:
Էլեկտրամշակում Էլեկտրամշակումը պարզապես հակադարձ ծածկույթ է: Էլեկտրամշակման լուծույթը պոմպով մղվում է խողովակի ներքին տրամագծի վրայով, մինչ կաթոդը քաշվում է խողովակի միջով: Մետաղը նախընտրելի է հեռացնել մակերեսի ամենաբարձր կետերից: Գործընթացը «հույս ունի» կաթոդը ցինկապատել խողովակի ներսից (այսինքն՝ անոդից) լուծվող մետաղով: Կարևոր է վերահսկել էլեկտրաքիմիան՝ կաթոդային ծածկույթը կանխելու և յուրաքանչյուր իոնի համար ճիշտ վալենտականությունը պահպանելու համար:
Էլեկտրամշակման ընթացքում անոդի կամ չժանգոտվող պողպատի մակերեսին առաջանում է թթվածին, իսկ կաթոդի մակերեսին՝ ջրածին։ Թթվածինը էլեկտրոմշակված մակերեսների հատուկ հատկությունների ստեղծման հիմնական բաղադրիչն է՝ թե՛ պասիվացման շերտի խորությունը մեծացնելու, թե՛ իրական պասիվացման շերտ ստեղծելու համար։
Էլեկտրամշակումը տեղի է ունենում այսպես կոչված «Ժակե» շերտի տակ, որը պոլիմերացված նիկելի սուլֆիտ է: Ժակե շերտի ձևավորմանը խանգարող ցանկացած բան կհանգեցնի էլեկտրոմշակված մակերեսի թերի առաջացմանը: Սա սովորաբար իոն է, ինչպիսիք են քլորիդը կամ նիտրատը, որոնք կանխում են նիկելի սուլֆիտի ձևավորումը: Այլ խանգարող նյութեր են սիլիկոնային յուղերը, ճարպերը, մոմերը և այլ երկար շղթայով ածխաջրածինները:
Էլեկտրամշակումից հետո խողովակները լվացվել են ջրով և լրացուցիչ պասիվացվել են տաք ազոտական ​​թթվով: Այս լրացուցիչ պասիվացումը անհրաժեշտ է նիկելի սուլֆիտի մնացորդը հեռացնելու և մակերեսային քրոմի ու երկաթի հարաբերակցությունը բարելավելու համար: Հետագա պասիվացված խողովակները լվացվել են տեխնոլոգիական ջրով, տեղադրվել տաք ապաիոնացված ջրի մեջ, չորացվել և փաթեթավորվել: Եթե անհրաժեշտ է մաքուր սենյակում փաթեթավորում, խողովակները լրացուցիչ լվացվել են ապաիոնացված ջրով մինչև սահմանված հաղորդունակության հասնելը, ապա փաթեթավորումից առաջ չորացվել են տաք ազոտով:
Էլեկտրոլիստիկորեն հղկված մակերեսների վերլուծության ամենատարածված մեթոդներն են Օժեի էլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիան (AES) և ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիան (XPS) (հայտնի է նաև որպես քիմիական վերլուծության էլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիա): AES-ը օգտագործում է մակերեսին մոտ առաջացած էլեկտրոններ՝ յուրաքանչյուր տարրի համար որոշակի ազդանշան ստեղծելու համար, որը տալիս է տարրերի բաշխումը խորությամբ: XPS-ը օգտագործում է մեղմ ռենտգենյան ճառագայթներ, որոնք ստեղծում են կապող սպեկտրներ, թույլ տալով մոլեկուլային տեսակները տարբերակել օքսիդացման աստիճանով:
Մակերևույթի տեսքին նման մակերևույթի պրոֆիլով մակերևույթի կոպտության արժեքը չի նշանակում նույն մակերևույթի տեսքը: Ժամանակակից պրոֆիլավորողների մեծ մասը կարող է հաղորդել մակերևույթի կոպտության բազմաթիվ տարբեր արժեքներ, ներառյալ Rq (հայտնի է նաև որպես RMS), Ra, Rt (նվազագույն ներքևի և առավելագույն գագաթի միջև առավելագույն տարբերությունը), Rz (պրոֆիլի միջին առավելագույն բարձրությունը) և մի շարք այլ արժեքներ: Այս արտահայտությունները ստացվել են մակերևույթի շուրջ մեկ անցումով ադամանդե գրիչով տարբեր հաշվարկների արդյունքում: Այս շրջանցիկում էլեկտրոնային եղանակով ընտրվում է «սահման» կոչվող մասը, և հաշվարկները հիմնված են այս մասի վրա:
Մակերեսները կարելի է ավելի լավ նկարագրել՝ օգտագործելով տարբեր նախագծային արժեքների, ինչպիսիք են Ra-ն և Rt-ն, համադրություններ, սակայն չկա որևէ մեկ ֆունկցիա, որը կարող է տարբերակել երկու տարբեր մակերեսներ նույն Ra արժեքով։ ASME-ն հրապարակում է ASME B46.1 ստանդարտը, որը սահմանում է յուրաքանչյուր հաշվարկային ֆունկցիայի իմաստը։
Լրացուցիչ տեղեկությունների համար կապվեք՝ Ջոն Թվերբերգ, Թրենթ Թյուբ, 2015 Էներջի Դրայվ, Փոստային արկղ 77, Իսթ Թրոյ, Վիսկոնսին 53120: Հեռախոս՝ 262-642-8210: