Ky artikull me dy pjesë përmbledh pikat kryesore të artikullit mbi elektro-lëmimin dhe jep një paraprirje të prezantimit të Tverberg në InterPhex më vonë këtë muaj. Sot, në Pjesën 1, do të diskutojmë rëndësinë e elektro-lëmimit të tubave prej çeliku inox, teknikat e elektro-lëmimit dhe metodat analitike. Në pjesën e dytë, paraqesim hulumtimet më të fundit mbi tubat prej çeliku inox të lëmuar mekanikisht të pasivizuar.
Pjesa 1: Tuba çeliku inox të elektrolustruara Industritë farmaceutike dhe gjysmëpërçuese kanë nevojë për një numër të madh tubash çeliku inox të elektrolustruar. Në të dyja rastet, çeliku inox 316L është lidhja e preferuar. Ndonjëherë përdoren lidhje çeliku inox me 6% molibden; lidhjet C-22 dhe C-276 janë të rëndësishme për prodhuesit e gjysmëpërçuesve, veçanërisht kur acidi klorhidrik i gaztë përdoret si një gërryes.
Karakterizoni lehtësisht defektet sipërfaqësore që përndryshe do të maskoheshin në labirintin e anomalive sipërfaqësore që gjenden në materialet më të zakonshme.
Inertiteti kimik i shtresës pasivizuese është për shkak të faktit se si kromi ashtu edhe hekuri janë në gjendje oksidimi 3+ dhe nuk janë metale zerovalente. Sipërfaqet e lëmuara mekanikisht ruajtën një përmbajtje të lartë të hekurit të lirë në film edhe pas pasivizimit termik të zgjatur me acid nitrik. Vetëm ky faktor u jep sipërfaqeve të lëmuara me elektrolit një avantazh të madh në aspektin e stabilitetit afatgjatë.
Një tjetër ndryshim i rëndësishëm midis dy sipërfaqeve është prania (në sipërfaqet e lëmuara mekanikisht) ose mungesa (në sipërfaqet e elektro-lëmuara) e elementëve aliazhues. Sipërfaqet e lëmuara mekanikisht ruajnë përbërjen kryesore aliazhuese me pak humbje të elementëve të tjerë aliazhues, ndërsa sipërfaqet e elektro-lëmuara përmbajnë kryesisht vetëm krom dhe hekur.
Prodhimi i tubave të elektro-lëmuar Për të marrë një sipërfaqe të lëmuar të elektro-lëmuar, duhet të filloni me një sipërfaqe të lëmuar. Kjo do të thotë që ne fillojmë me çelik me cilësi shumë të lartë, të prodhuar për saldueshmëri optimale. Kontrolli është i nevojshëm kur shkrihet squfuri, silici, mangani dhe elementët deoksidues si alumini, titani, kalciumi, magnezi dhe delta ferriti. Shiriti duhet të trajtohet me nxehtësi për të tretur çdo fazë dytësore që mund të formohet gjatë ngurtësimit të shkrirjes ose të formohet gjatë përpunimit në temperaturë të lartë.
Përveç kësaj, lloji i përfundimit me shirita është më i rëndësishmi. ASTM A-480 liston tre përfundime sipërfaqësore me shirita të ftohtë të disponueshme në treg: 2D (të pjekura me ajër, të marinuara dhe të petëzuara me topitje), 2B (të pjekura me ajër, të marinuara me rrotull dhe të lëmuara me rrotull) dhe 2BA (të pjekura me shkëlqim dhe të lëmuara me mburojë).
Profilimi, saldimi dhe rregullimi i rruazave duhet të kontrollohen me kujdes për të përftuar tubin sa më të rrumbullakët të jetë e mundur. Pas lustrimit, edhe prerja më e vogël e saldimit ose një vijë e sheshtë e rruazës do të jetë e dukshme. Përveç kësaj, pas elektro-lustrimit, gjurmët e rrotullimit, modelet e rrotullimit të saldimeve dhe çdo dëmtim mekanik në sipërfaqe do të jenë të dukshme.
Pas trajtimit termik, diametri i brendshëm i tubit duhet të lëmohet mekanikisht për të eliminuar defektet sipërfaqësore të formuara gjatë formimit të shiritit dhe tubit. Në këtë fazë, zgjedhja e përfundimit me shirit bëhet kritike. Nëse palosja është shumë e thellë, duhet të hiqet më shumë metal nga sipërfaqja e diametrit të brendshëm të tubit për të përftuar një tub të lëmuar. Nëse vrazhdësia është e cekët ose mungon, duhet të hiqet më pak metal. Përfundimi më i mirë i elektro-lëmuar, zakonisht në diapazonin 5 mikro-inç ose më i lëmuar, merret me lustrim gjatësor të tubave. Ky lloj lustrimi heq pjesën më të madhe të metalit nga sipërfaqja, zakonisht në diapazonin 0.001 inç, duke hequr kështu kufijtë e kokrrizave, papërsosmëritë e sipërfaqes dhe defektet e formuara. Lëmimi rrotullues heq më pak material, krijon një sipërfaqe "të turbullt" dhe zakonisht prodhon një Ra (vrazhdësi mesatare sipërfaqësore) më të lartë në diapazonin 10-15 mikroinç.
Elektro-lustrimi Elektro-lustrimi është thjesht një veshje e kundërt. Një tretësirë ​​elektro-lustrimi pompohet mbi diametrin e brendshëm të tubit ndërsa katoda tërhiqet përmes tubit. Metali hiqet mundësisht nga pikat më të larta në sipërfaqe. Procesi "shpreson" të galvanizojë katodën me metal që tretet nga brenda tubit (domethënë, anodës). Është e rëndësishme të kontrollohet elektrokimia për të parandaluar veshjen katodike dhe për të ruajtur valencën e saktë për secilin jon.
Gjatë elektro-lëmimit, oksigjeni formohet në sipërfaqen e anodës ose çelikut inox, dhe hidrogjeni formohet në sipërfaqen e katodës. Oksigjeni është një përbërës kyç në krijimin e vetive të veçanta të sipërfaqeve të elektro-lëmuara, si për të rritur thellësinë e shtresës së pasivizimit ashtu edhe për të krijuar një shtresë të vërtetë pasivizimi.
Elektroliza kryhet nën të ashtuquajturën shtresë "Jacquet", e cila është një sulfit nikeli i polimerizuar. Çdo gjë që ndërhyn në formimin e shtresës Jacquet do të rezultojë në një sipërfaqe të elektroluar të dëmtuar. Ky zakonisht është një jon, siç është kloruri ose nitrati, i cili parandalon formimin e sulfitit të nikelit. Substanca të tjera ndërhyrëse janë vajrat e silikonit, yndyrat, dyllërat dhe hidrokarburet e tjera me zinxhir të gjatë.
Pas elektro-polarimit, tubat u lanë me ujë dhe u pasivizuan gjithashtu në acid nitrik të nxehtë. Ky pasivizim shtesë është i nevojshëm për të hequr çdo mbetje sulfiti nikeli dhe për të përmirësuar raportin sipërfaqësor të kromit ndaj hekurit. Tubat e mëvonshëm të pasivizuar u lanë me ujë procesi, u vendosën në ujë të nxehtë të dejonizuar, u thanë dhe u paketuan. Nëse kërkohet paketim në dhomë të pastër, tubat shpëlahen gjithashtu në ujë të dejonizuar derisa të arrihet përçueshmëria e specifikuar, pastaj thahen me azot të nxehtë para paketimit.
Metodat më të zakonshme për analizimin e sipërfaqeve të elektroluara janë spektroskopia e elektroneve Auger (AES) dhe spektroskopia e fotoelektroneve me rreze X (XPS) (e njohur edhe si spektroskopia e elektroneve të analizës kimike). AES përdor elektrone të gjeneruara pranë sipërfaqes për të gjeneruar një sinjal specifik për secilin element, i cili jep një shpërndarje të elementeve me thellësi. XPS përdor rreze X të buta që krijojnë spektra lidhëse, duke lejuar që speciet molekulare të dallohen sipas gjendjes së oksidimit.
Një vlerë e vrazhdësisë së sipërfaqes me një profil sipërfaqësor të ngjashëm me pamjen e sipërfaqes nuk do të thotë të njëjtën pamje të sipërfaqes. Shumica e profiluesve modernë mund të raportojnë shumë vlera të ndryshme të vrazhdësisë së sipërfaqes, duke përfshirë Rq (i njohur edhe si RMS), Ra, Rt (ndryshimi maksimal midis pikës minimale të ulët dhe pikës maksimale), Rz (lartësia mesatare maksimale e profilit) dhe disa vlera të tjera. Këto shprehje u morën si rezultat i llogaritjeve të ndryshme duke përdorur një kalim të vetëm rreth sipërfaqes me një stilolaps diamanti. Në këtë anashkalim, një pjesë e quajtur "ndërprerje" zgjidhet elektronikisht dhe llogaritjet bazohen në këtë pjesë.
Sipërfaqet mund të përshkruhen më mirë duke përdorur kombinime të vlerave të ndryshme të projektimit, të tilla si Ra dhe Rt, por nuk ka asnjë funksion të vetëm që mund të dallojë midis dy sipërfaqeve të ndryshme me të njëjtën vlerë Ra. ASME publikon standardin ASME B46.1, i cili përcakton kuptimin e secilit funksion llogaritës.
Për më shumë informacion kontaktoni: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Telefoni: 262-642-8210.