Бұл екі бөлімнен тұратын мақалада электрожылтырату туралы мақаланың негізгі ойлары қорытындыланып, осы айдың соңында InterPhex-те өтетін Твербергтің презентациясына шолу жасалады. Бүгін, 1-бөлімде біз тот баспайтын болаттан жасалған құбырларды электрожылтыратудың маңыздылығын, электрожылтырату әдістерін және аналитикалық әдістерді талқылаймыз. Екінші бөлімде біз пассивтелген механикалық жылтыратылған тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар бойынша соңғы зерттеулерді ұсынамыз.
1-бөлім: Электролитпен жылтыратылған тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар Фармацевтика және жартылай өткізгіш өнеркәсібіне электролитпен жылтыратылған тот баспайтын болаттан жасалған құбырлардың көп мөлшері қажет. Екі жағдайда да 316L тот баспайтын болат артықшылықты қорытпа болып табылады. Кейде 6% молибден бар тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалар қолданылады; C-22 және C-276 қорытпалары жартылай өткізгіш өндірушілер үшін, әсіресе газ тәрізді тұз қышқылы еритін зат ретінде пайдаланылған кезде маңызды.
Басқаша жағдайда кең таралған материалдарда кездесетін беттік ауытқулар лабиринтінде жасырынып қалатын беттік ақауларды оңай сипаттаңыз.
Пассивтеуші қабаттың химиялық инерттілігі хром мен темірдің екеуі де 3+ тотығу күйінде болуына және нөлдік валентті металдар болмауына байланысты. Механикалық жылтыратылған беттер азот қышқылымен ұзақ уақыт термиялық пассивтеуден кейін де пленкада бос темірдің жоғары мөлшерін сақтап қалды. Тек осы фактор электрожылтыратылған беттерге ұзақ мерзімді тұрақтылық тұрғысынан үлкен артықшылық береді.
Екі беттің арасындағы тағы бір маңызды айырмашылық - легирлеуші ​​элементтердің болуы (механикалық жылтыратылған беттерде) немесе болмауы (электролиттік жылтыратылған беттерде). Механикалық жылтыратылған беттер басқа легирлеуші ​​элементтердің аз жоғалуымен негізгі легирлеуші ​​құрамын сақтайды, ал электролиттік жылтыратылған беттерде негізінен тек хром мен темір болады.
Электролитпен жылтыратылған құбырларды жасау Тегіс электролитпен жылтыратылған бетті алу үшін тегіс беттен бастау керек. Бұл дегеніміз, біз оңтайлы дәнекерлеу үшін жасалған өте жоғары сапалы болаттан бастаймыз. Күкіртті, кремнийді, марганецті және алюминий, титан, кальций, магний және дельта-феррит сияқты тотықсыздандырғыш элементтерді балқыту кезінде бақылау қажет. Балқыма қатаюы кезінде немесе жоғары температурада өңдеу кезінде пайда болуы мүмкін кез келген екінші фазаларды еріту үшін жолақты термиялық өңдеу қажет.
Сонымен қатар, жолақты өңдеу түрі ең маңыздысы болып табылады. ASTM A-480 стандартында коммерциялық қолжетімді үш суық жолақты беттік өңдеу түрлері көрсетілген: 2D (ауамен күйдірілген, маринадталған және доғал илектелген), 2B (ауамен күйдірілген, маринадталған және жылтыратылған илектелген) және 2BA (жарқын күйдірілген және қалқанмен жылтыратылған). атмосфералық илектелген).
Мүмкіндігінше дөңгелек түтік алу үшін профильдеу, дәнекерлеу және моншақты реттеу мұқият бақылануы керек. Жылтыратудан кейін, тіпті дәнекерлеудің ең аз астыңғы жағы немесе моншақтың жалпақ сызығы да көрінеді. Сонымен қатар, электрожылтыратудан кейін илемдеу іздері, дәнекерлеудің илемдеу үлгілері және бетіндегі кез келген механикалық зақымданулар айқын болады.
Термиялық өңдеуден кейін, жолақ пен құбырды қалыптастыру кезінде пайда болған беткі ақауларды жою үшін құбырдың ішкі диаметрін механикалық түрде жылтырату керек. Бұл кезеңде жолақты әрлеуді таңдау өте маңызды болады. Егер қатпар тым терең болса, тегіс құбыр алу үшін түтіктің ішкі диаметрінің бетінен көбірек металлды алып тастау керек. Егер кедір-бұдырлық таяз немесе жоқ болса, аз металлды алып тастау керек. Ең жақсы электрожылтыратылған әрлеу, әдетте 5 микродюймдік немесе тегіс диапазонда, түтіктерді бойлық жолақты жылтырату арқылы алынады. Жылтыратудың бұл түрі металдың көп бөлігін бетінен, әдетте 0,001 дюймдік диапазонда, алып тастайды, осылайша түйіршік шекараларын, беткі кемшіліктерді және пайда болған ақауларды жояды. Айналмалы жылтырату аз материалды алып тастайды, «бұлтты» бет жасайды және әдетте 10-15 микродюймдік диапазонда жоғары Ra (орташа беткі кедір-бұдырлық) шығарады.
Электрожылғау Электрожылғау – бұл кері жабын. Катод түтік арқылы тартылған кезде түтіктің ішкі диаметріне электрожылғау ерітіндісі айдалады. Металл бетіндегі ең биік нүктелерден жақсырақ алынып тасталады. Бұл процесс катодты түтіктің ішінен (яғни, анодтан) еріген металлмен мырыштауға «үміттенеді». Катодтық жабынның пайда болуына жол бермеу және әрбір ион үшін дұрыс валенттілікті сақтау үшін электрохимияны бақылау маңызды.
Электрожылғылау кезінде анодтың немесе тот баспайтын болаттың бетінде оттегі, ал катодтың бетінде сутегі түзіледі. Оттегі электрожылғыланған беттердің арнайы қасиеттерін жасауда негізгі ингредиент болып табылады, бұл пассивация қабатының тереңдігін арттыруға да, шынайы пассивация қабатын жасауға да мүмкіндік береді.
Электрожылғылау полимерленген никель сульфиті болып табылатын «Жакет» қабатының астында жүзеге асырылады. Жакет қабатының түзілуіне кедергі келтіретін кез келген нәрсе электрожылғыланған беттің ақаулы болуына әкеледі. Әдетте бұл никель сульфитінің түзілуіне кедергі келтіретін хлорид немесе нитрат сияқты ион. Басқа кедергі келтіретін заттар - силикон майлары, майлар, балауыздар және басқа да ұзын тізбекті көмірсутектер.
Электролиттік жылтыратудан кейін түтіктер сумен жуылып, ыстық азот қышқылында пассивтелді. Бұл қосымша пассивтеу кез келген қалдық никель сульфитін кетіру және беткі хромның темірге қатынасын жақсарту үшін қажет. Кейінгі пассивтелген түтіктер технологиялық сумен жуылып, ыстық деионданған суға салынып, кептіріліп, оралды. Егер таза бөлме қаптамасы қажет болса, түтік көрсетілген өткізгіштікке жеткенше деионданған суда қосымша шайылады, содан кейін қаптамаға салмас бұрын ыстық азотпен кептіріледі.
Электроплиталанған беттерді талдаудың ең көп таралған әдістері - Оже электронды спектроскопиясы (AES) және рентгендік фотоэлектронды спектроскопия (XPS) (химиялық талдау электронды спектроскопиясы деп те аталады). AES әрбір элемент үшін тереңдікпен элементтердің таралуын беретін нақты сигнал жасау үшін бетке жақын жерде пайда болған электрондарды пайдаланады. XPS байланыс спектрлерін жасайтын жұмсақ рентген сәулелерін пайдаланады, бұл молекулалық түрлерді тотығу күйі бойынша ажыратуға мүмкіндік береді.
Беткі пішіні беттің сыртқы түріне ұқсас беткі кедір-бұдырлық мәні бірдей беткі көріністі білдірмейді. Қазіргі заманғы профиль жасаушылардың көпшілігі Rq (RMS деп те аталады), Ra, Rt (минималды ойық пен максималды шың арасындағы максималды айырмашылық), Rz (профильдің орташа максималды биіктігі) және басқа да бірнеше мәндерді қоса алғанда, беткі кедір-бұдырлықтың көптеген әртүрлі мәндерін хабарлай алады. Бұл өрнектер бетті ромб қаламмен бір рет өткізу арқылы әртүрлі есептеулер нәтижесінде алынған. Бұл айналма жолда «кесу» деп аталатын бөлшек электронды түрде таңдалады және есептеулер осы бөлшекке негізделген.
Беттерді Ra және Rt сияқты әртүрлі жобалау мәндерінің комбинацияларын пайдаланып жақсы сипаттауға болады, бірақ Ra мәні бірдей екі түрлі бетті ажырата алатын бірде-бір функция жоқ. ASME әрбір есептеу функциясының мағынасын анықтайтын ASME B46.1 стандартын жариялайды.
Қосымша ақпарат алу үшін мына мекенжайға хабарласыңыз: Джон Тверберг, Трент метросы, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Телефон: 262-642-8210.