Umehakikisha kwamba sehemu zimetengenezwa kwa mashine kulingana na vipimo. Sasa, hakikisha umechukua hatua za kulinda sehemu hizi katika hali ambazo wateja wako wanatarajia. #msingi
Upitishaji umeme unasalia kuwa hatua muhimu katika kuongeza upinzani wa msingi wa kutu wa sehemu na mikusanyiko ya mashine zisizotumia chuma. Inaweza kuleta tofauti kati ya utendaji wa kuridhisha na hitilafu ya mapema. Upitishaji umeme ukifanywa vibaya, unaweza kusababisha kutu.
Passivation ni mbinu ya baada ya utengenezaji ambayo huongeza upinzani wa kutu wa asili wa aloi za chuma cha pua zinazozalisha kazi. Sio matibabu ya kuondoa magamba, wala si mipako ya rangi.
Hakuna makubaliano ya jumla kuhusu utaratibu sahihi wa jinsi upitishaji unavyofanya kazi. Lakini ni hakika kwamba kuna filamu ya oksidi ya kinga kwenye uso wa chuma cha pua kisichopitisha. Filamu hii isiyoonekana inadhaniwa kuwa nyembamba sana, chini ya unene wa inchi 0.000000, karibu 1/100,000 ya unene wa nywele za binadamu!
Sehemu safi, iliyotengenezwa upya kwa mashine, iliyosuguliwa au iliyochujwa itapata filamu hii ya oksidi kiotomatiki kutokana na kuathiriwa kwake na oksijeni ya angahewa. Katika hali nzuri, safu hii ya oksidi ya kinga hufunika kabisa nyuso zote za sehemu hiyo.
Hata hivyo, katika utendaji, uchafu kama vile uchafu wa dukani au chembe za chuma kutoka kwa vifaa vya kukata unaweza kuhamishiwa kwenye uso wa sehemu za chuma cha pua wakati wa uchakataji. Ikiwa hautaondolewa, miili hii ya kigeni inaweza kupunguza ufanisi wa filamu ya kinga ya asili.
Wakati wa uchakataji, kiasi kidogo cha chuma huru kinaweza kuchakaa kutoka kwenye kifaa na kuhamishiwa kwenye uso wa kifaa cha chuma cha pua. Katika baadhi ya matukio, safu nyembamba ya kutu inaweza kuonekana kwenye sehemu hiyo. Kwa kweli hii ni kutu ya chuma na chombo, si ya chuma cha msingi. Mara kwa mara, mianya ya chembe za chuma zilizopachikwa kutoka kwa vifaa vya kukata au bidhaa zao za kutu inaweza kusababisha mmomonyoko wa sehemu yenyewe.
Vile vile, chembe ndogo za uchafu wa feri zinaweza kushikamana na uso wa sehemu hiyo. Ingawa chuma kinaweza kuonekana kung'aa katika hali ya mashine, baada ya kuathiriwa na hewa, chembe zisizoonekana za chuma huru zinaweza kusababisha kutu juu ya uso.
Salfaidi zilizo wazi pia zinaweza kuwa tatizo. Zinatokana na kuongeza salfa kwenye chuma cha pua ili kuboresha uwezo wa kuchakata. Salfaidi huongeza uwezo wa aloi kuunda vipande wakati wa kuchakata, ambavyo vinaweza kupunguzwa kabisa kutoka kwenye kifaa cha kukata. Isipokuwa sehemu zimepunguzwa ipasavyo, salfaidi zinaweza kuwa mahali pa kuanzia kwa kutu ya uso kwenye bidhaa zilizotengenezwa.
Katika visa vyote viwili, upitishaji inahitajika ili kuongeza upinzani wa asili wa kutu wa chuma cha pua. Huondoa uchafu wa uso, kama vile chembe za uchafu wa feri na chembe za chuma katika vifaa vya kukata, ambavyo vinaweza kuunda kutu au kuwa mahali pa kuanzia kwa kutu. Upitishaji pia huondoa sulfidi zilizo wazi kwenye uso wa aloi za chuma cha pua zinazokata huru.
Utaratibu wa hatua mbili hutoa upinzani bora wa kutu: 1. Kusafisha, utaratibu wa msingi lakini wakati mwingine hupuuzwa; 2. Matibabu ya kuoga asidi au kutuliza.
Usafi unapaswa kuwa kipaumbele kila wakati. Sehemu za juu lazima zisafishwe vizuri kwa grisi, kipozeo au uchafu mwingine wa dukani kwa ajili ya upinzani bora wa kutu. Uchafu wa mashine au uchafu mwingine wa dukani unaweza kufutwa kwa uangalifu kutoka kwenye sehemu hiyo. Visafishaji au visafishaji vya kibiashara vinaweza kutumika kuondoa mafuta ya usindikaji au vipozeo. Vitu vya kigeni kama vile oksidi za joto vinaweza kulazimika kuondolewa kwa njia kama vile kusaga au kuchuja.
Wakati mwingine mwendeshaji wa mashine anaweza kuruka usafi wa msingi, akifikiri kimakosa kwamba usafi na ulegevu utatokea kwa wakati mmoja kwa kuzamisha tu sehemu iliyojaa grisi kwenye bafu ya asidi. Hilo halitatokea. Kinyume chake, grisi iliyochafuliwa humenyuka na asidi na kuunda viputo vya hewa. Viputo hivi hukusanyika kwenye uso wa kazi na kuingilia ulegevu.
Kibaya zaidi, uchafuzi wa myeyusho wa upitishaji, ambao wakati mwingine huwa na viwango vya juu vya kloridi, unaweza kusababisha "kung'aa." Tofauti na kupata filamu inayotakiwa ya oksidi yenye uso unaong'aa, safi, na unaostahimili kutu, upitishaji wa mwangaza unaweza kusababisha uso uliochongoka sana au mweusi—uso ulioharibika ambao upitishaji umeundwa ili kuboresha.
Sehemu zilizotengenezwa kwa chuma cha pua cha martensitic [sumaku, sugu kwa kutu kiasi, hutoa nguvu hadi takriban 280 ksi (1930 MPa)] huimarishwa katika halijoto ya juu na kisha hupunguzwa ili kuhakikisha ugumu unaohitajika na sifa za kiufundi. Aloi ngumu za mvua, ambazo zina nguvu na upinzani bora wa kutu kuliko aloi za martensitic, zinaweza kutibiwa kwa suluhisho, kutengenezwa kwa mashine kwa sehemu, kuzeeka katika halijoto ya chini, na kisha kukamilika.
Katika hali hii, sehemu hiyo lazima isafishwe vizuri kwa kutumia kifaa cha kuondoa mafuta au kisafishaji ili kuondoa mabaki yoyote ya umajimaji wa kukata kabla ya matibabu ya joto. Vinginevyo, umajimaji wa kukata unaobaki kwenye sehemu hiyo unaweza kusababisha oksidi nyingi. Hali hii inaweza kusababisha sehemu ndogo kukatika baada ya magamba kuondolewa kwa njia ya asidi au ya kukwaruza. Ikiwa umajimaji wa kukata unaruhusiwa kubaki kwenye sehemu zenye kung'aa zilizo ngumu, kama vile kwenye tanuru ya utupu au angahewa ya kinga, kabohaidi ya uso inaweza kutokea, na kusababisha upotevu wa upinzani wa kutu.
Baada ya kusafisha kabisa, sehemu za chuma cha pua zinaweza kuzamishwa katika bafu ya asidi inayopitisha hewa. Njia yoyote kati ya tatu inaweza kutumika - upitishaji wa asidi ya nitriki, asidi ya nitriki yenye upitishaji wa sodiamu dichromate, na upitishaji wa asidi ya citric. Njia ipi ya kutumia inategemea daraja la chuma cha pua na vigezo maalum vya kukubalika.
Daraja zaidi za kromu-nikeli zinazostahimili kutu zinaweza kubadilishwa kuwa tete katika bafu ya asidi ya nitriki ya 20% (v/v) (Mchoro 1). Kama inavyoonyeshwa kwenye jedwali, chuma cha pua kisichostahimili sana kinaweza kubadilishwa kuwa tete kwa kuongeza dikrometi ya sodiamu kwenye bafu ya asidi ya nitriki, na kufanya myeyusho kuwa na oksidi zaidi na kuweza kuunda filamu tulivu kwenye uso wa chuma. Chaguo jingine la kubadilisha asidi ya nitriki na krometi ya sodiamu ni kuongeza mkusanyiko wa asidi ya nitriki hadi 50% kwa ujazo. Kuongeza dikrometi ya sodiamu na mkusanyiko mkubwa wa asidi ya nitriki hupunguza nafasi ya mwanga usiohitajika.
Utaratibu wa kupitishia vyuma vya pua vinavyotumia mashine huru (pia umeonyeshwa kwenye Mchoro 1) ni tofauti kidogo na ule wa viwango vya chuma cha pua visivyotumia mashine huru. Hii ni kwa sababu wakati wa kupitishia katika umwagaji wa kawaida wa asidi ya nitriki, baadhi au sulfidi zote za kiwango kinachoweza kupitishia zenye salfa huondolewa, na kuunda migawanyiko midogo kwenye uso wa sehemu iliyotengenezwa kwa mashine.
Hata suuza kwa maji yenye ufanisi kwa ujumla inaweza kuacha mabaki ya asidi katika misukosuko hii baada ya kuisha. Asidi hii kisha itashambulia uso wa sehemu isipokuwa ikiwa imeondolewa au kufutwa.
Ili kutuliza kwa ufanisi chuma cha pua kinachoweza kutengenezwa kwa urahisi, Carpenter ameunda mchakato wa AAA (Alkali-Acid-Alkali), ambao huondoa asidi iliyobaki. Njia hii ya kutuliza inaweza kukamilika kwa chini ya saa 2. Hapa kuna mchakato wa hatua kwa hatua:
Baada ya kuondoa mafuta, loweka sehemu hizo kwenye mchanganyiko wa hidroksidi ya sodiamu ya 5% kwenye joto la 160°F hadi 180°F (71°C hadi 82°C) kwa dakika 30. Kisha suuza sehemu hizo vizuri kwenye maji. Kisha, loweka sehemu hiyo kwa dakika 30 kwenye mchanganyiko wa asidi ya nitriki ya 20% (v/v) yenye dikrometi ya sodiamu ya 22 g/l kwa joto la 120°F hadi 140°F (49°C) hadi 60°C). Baada ya kuondoa sehemu hiyo kwenye bafu, suuza kwa maji kisha uiweke kwenye mchanganyiko wa hidroksidi ya sodiamu kwa dakika nyingine 30. Suuza sehemu hiyo tena kwa maji na uikaushe, ukikamilisha mbinu ya AAA.
Upitishaji wa asidi ya citric unazidi kuwa maarufu kwa watengenezaji wanaotaka kuepuka matumizi ya asidi ya madini au myeyusho yenye sodiamu dichromate, pamoja na masuala ya utupaji na wasiwasi mkubwa wa usalama unaohusiana na matumizi yake. Asidi ya citric inachukuliwa kuwa rafiki kwa mazingira kwa kila njia.
Ingawa upitishaji wa asidi ya citric hutoa faida za kuvutia za kimazingira, maduka ambayo yamefanikiwa na upitishaji wa asidi isokaboni na hayana wasiwasi wowote wa usalama yanaweza kutaka kuendelea na utaratibu. Ikiwa watumiaji hawa wana duka safi, vifaa vilivyotunzwa vizuri na safi, kipoezaji kisicho na uchafuzi wa feri, na mchakato unaotoa matokeo mazuri, huenda kusiwe na haja halisi ya mabadiliko.
Upitishaji katika bafu ya asidi ya citric umeonekana kuwa muhimu kwa aina nyingi za vyuma vya pua, ikiwa ni pamoja na viwango kadhaa vya chuma cha pua, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Kwa urahisi, mbinu ya kitamaduni ya upitishaji wa asidi ya nitriki katika Mchoro 1 imejumuishwa. Kumbuka kwamba michanganyiko ya zamani ya asidi ya nitriki imeonyeshwa kwa asilimia ya ujazo, huku viwango vipya vya asidi ya citric vikionyeshwa kwa asilimia ya uzito. Ni muhimu kutambua kwamba wakati wa kutekeleza taratibu hizi, kusawazisha kwa uangalifu muda wa kuloweka, halijoto ya kuoga na mkusanyiko ni muhimu ili kuepuka "kung'aa" ilivyoelezwa hapo awali.
Matibabu ya upitishaji hutofautiana kulingana na kiwango cha kromiamu na sifa za uchakataji wa kila daraja. Kumbuka safu wima zinazorejelea Mchakato wa 1 au Mchakato wa 2. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3, Mchakato wa 1 unahusisha hatua chache kuliko Mchakato wa 2.
Vipimo vya maabara vimeonyesha kuwa mchakato wa kupitishia asidi ya citric unakabiliwa zaidi na "kung'aa" kuliko mchakato wa asidi ya nitriki. Mambo yanayochangia shambulio hili ni pamoja na halijoto ya juu sana ya kuoga, muda mrefu sana wa kuloweka, na uchafuzi wa bafu. Bidhaa za asidi ya citric zenye vizuizi vya kutu na viongeza vingine kama vile mawakala wa kulowesha zinapatikana kibiashara na zinaripotiwa kupunguza uwezekano wa "kung'aa kwa kung'aa".
Chaguo la mwisho la njia ya kupitisha data litategemea vigezo vya kukubalika vilivyowekwa na mteja. Tazama ASTM A967 kwa maelezo zaidi. Inaweza kupatikana katika www.astm.org.
Majaribio mara nyingi hufanywa ili kutathmini uso wa sehemu zisizotumia umeme. Swali la kujibu ni, "Je, upitishaji umeme huondoa chuma kisichotumia umeme na kuboresha upinzani wa kutu wa viwango vya kukata umeme bila umeme?"
Ni muhimu kwamba mbinu ya majaribio ilingane na daraja linalopimwa. Vipimo ambavyo ni vikali sana vitashindwa vifaa vizuri kabisa, huku vipimo ambavyo ni vilegevu sana vitapita sehemu zisizoridhisha.
Chuma cha pua kinachofanya kazi kwa uchakavu wa mvua kwa mfululizo wa 400 na kinachofanya kazi kwa mashine huru hupimwa vyema katika kabati lenye uwezo wa kudumisha unyevunyevu wa 100% (sampuli zenye unyevunyevu) kwa saa 24 kwa joto la 95°F (35°C). Sehemu ya msalaba mara nyingi huwa sehemu muhimu zaidi, hasa kwa viwango vya kukata huru. Sababu moja ya hili ni kwamba sulfidi imeinuliwa katika mwelekeo wa mashine, ikiingiliana na uso huu.
Nyuso muhimu zinapaswa kuwekwa juu, lakini kwa nyuzi joto 15 hadi 20 kutoka wima ili kuruhusu upotevu wa unyevu. Nyenzo iliyopitisha hewa vizuri haitapata kutu, ingawa inaweza kuonyesha madoa kidogo.
Daraja za chuma cha pua cha Austenitic pia zinaweza kutathminiwa kwa kupima unyevunyevu. Wakati wa kupimwa hivyo, matone ya maji yanapaswa kuwepo kwenye uso wa sampuli, kuonyesha chuma kilicho huru kwa uwepo wa kutu yoyote.
Taratibu za kutuliza vyuma vya pua vinavyokatwa kwa uhuru na visivyokatwa huru vinavyotumika sana katika myeyusho ya asidi ya citric au nitriki zinahitaji michakato tofauti. Mchoro 3 hapa chini unatoa maelezo kuhusu uteuzi wa mchakato.
(a) Rekebisha pH kwa kutumia hidroksidi ya sodiamu.(b) Tazama Mchoro 3 (c) Na2Cr2O7 inawakilisha dikrometi ya sodiamu ya oz 3/galoni (22 g/l) katika asidi ya nitriki ya 20%. Njia mbadala ya mchanganyiko huu ni asidi ya nitriki ya 50% bila dikrometi ya sodiamu.
Njia ya haraka zaidi ni kutumia suluhisho katika ASTM A380, "Mazoea ya Kawaida ya Kusafisha, Kuondoa Magamba, na Kupitisha Sehemu, Vifaa, na Mifumo ya Chuma cha Pua." Jaribio linajumuisha kuifuta sehemu hiyo kwa suluhisho la sulfate/asidi ya sulfuriki ya shaba, kuiweka ikiwa na unyevu kwa dakika 6 na kuangalia upako wa shaba. Kama mbadala, sehemu hiyo inaweza kuzamishwa kwenye suluhisho kwa dakika 6. Ikiwa chuma huyeyuka, upako wa shaba hutokea. Jaribio hili halipaswi kutumika kwenye nyuso za sehemu za usindikaji wa chakula. Pia, halipaswi kutumika kwa vyuma 400 vya martensitic au ferritic ya chromium ya chini kwani matokeo chanya ya uwongo yanaweza kutokea.
Kihistoria, jaribio la kunyunyizia chumvi la 5% katika 95°F (35°C) pia limetumika kutathmini sampuli zisizo na kemikali. Jaribio hili ni kali sana kwa baadhi ya alama na kwa ujumla halihitajiki ili kuthibitisha kwamba upitishaji unafaa.
Epuka kutumia kloridi nyingi, ambazo zinaweza kusababisha mashambulizi hatari ya ghafla. Ikiwezekana, tumia maji ya ubora wa juu pekee yenye chini ya sehemu 50 kwa kloridi milioni (ppm). Maji ya bomba kwa kawaida yanatosha na yanaweza kuvumilia hadi kloridi mia kadhaa katika baadhi ya matukio.
Ni muhimu kubadilisha bafu mara kwa mara ili kuepuka kupoteza uwezo wa kubadilika na kusababisha kubadilika kwa sehemu na kuharibika. Bafu linapaswa kudumishwa kwenye halijoto inayofaa, kwani halijoto inayoendelea inaweza kusababisha kutu ndani ya eneo husika.
Ni muhimu kudumisha ratiba maalum ya mabadiliko ya suluhisho wakati wa uzalishaji mwingi ili kupunguza uwezekano wa uchafuzi. Sampuli ya udhibiti ilitumika kupima ufanisi wa bafu. Ikiwa sampuli imeshambuliwa, ni wakati wa kubadilisha bafu.
Tafadhali taja kwamba mashine fulani hutengeneza chuma cha pua pekee; tumia kipoezaji kile kile kinachopendekezwa kukata chuma cha pua, ukiondoa metali zingine zote.
Sehemu za raki za DO hutibiwa kivyake ili kuepuka mguso wa chuma-kwa-chuma. Hii ni muhimu hasa kwa ajili ya utengenezaji wa chuma cha pua bila malipo, kwani suluhisho za upitishaji na usafishaji zinazotiririka kwa uhuru zinahitajika ili kusambaza bidhaa za kutu katika salfaidi na kuepuka uundaji wa mifuko ya asidi.
Usiruhusu sehemu za chuma cha pua zilizokaushwa au zilizo na nitridi kuathiriwa. Upinzani wa kutu wa sehemu zilizotibiwa unaweza kupunguzwa hadi mahali ambapo zingeshambuliwa katika bafu ya kuathiriwa.
Usitumie zana za feri katika mazingira ya karakana ambayo si safi sana. Changarawe ya chuma inaweza kuepukwa kwa kutumia zana za kabari au kauri.
Usisahau kwamba kutu kunaweza kutokea katika bafu ya kupitisha hewa ikiwa sehemu hiyo haitatibiwa vizuri kwa joto. Kaboni nyingi, viwango vya juu vya kromiamu martensitic lazima viwe vigumu kwa upinzani wa kutu.
Upitishaji joto kwa kawaida hufanywa baada ya upunguzaji joto unaofuata kwa kutumia halijoto zinazodumisha upinzani wa kutu.
Usipuuze mkusanyiko wa asidi ya nitriki katika umwagaji wa kupitisha hewa. Ukaguzi wa mara kwa mara unapaswa kufanywa kwa kutumia utaratibu rahisi wa titration unaotolewa na Carpenter. Usipitishe zaidi ya chuma cha pua kimoja kwa wakati mmoja. Hii huzuia mkanganyiko wa gharama kubwa na huepuka athari za galvanic.
Kuhusu waandishi: Terry A. DeBold ni mtaalamu wa utafiti na uundaji wa aloi ya chuma cha pua na James W. Martin ni mtaalamu wa metali katika Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
Katika ulimwengu wa vipimo vikali vya umaliziaji wa uso, vipimo rahisi vya "ukali" bado vinafaa. Hebu tuangalie kwa nini kipimo cha uso ni muhimu na jinsi kinavyoweza kuangaliwa kwenye sakafu ya duka kwa kutumia vipimo vya kisasa vinavyobebeka.
Una uhakika una kiingilio bora zaidi kwa operesheni hii ya kugeuza? Angalia chipu, haswa ikiwa imeachwa bila kutunzwa. Sifa za chipu zinaweza kukuambia mengi.