ఈ రెండు భాగాల వ్యాసం, ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్‌పై వచ్చిన వ్యాసంలోని ముఖ్యమైన అంశాలను సంగ్రహించి, ఈ నెల చివరలో ఇంటర్‌ఫెక్స్‌లో జరగబోయే ట్వెర్‌బర్గ్ ప్రెజెంటేషన్‌కు ముందుమాటను అందిస్తుంది. ఈ రోజు, మొదటి భాగంలో, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపుల ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ యొక్క ప్రాముఖ్యత, ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ పద్ధతులు మరియు విశ్లేషణాత్మక పద్ధతుల గురించి చర్చిస్తాము. రెండవ భాగంలో, పాసివేట్ చేయబడిన, యాంత్రికంగా పాలిష్ చేయబడిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పైపులపై జరిగిన తాజా పరిశోధనను అందిస్తున్నాము.
భాగం 1: ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ట్యూబ్‌లు. ఫార్మాస్యూటికల్ మరియు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలకు పెద్ద సంఖ్యలో ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ట్యూబ్‌లు అవసరం. ఈ రెండు సందర్భాలలోనూ, 316L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ప్రాధాన్యత కలిగిన మిశ్రమలోహం. 6% మాలిబ్డినం కలిగిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మిశ్రమలోహాలను కొన్నిసార్లు ఉపయోగిస్తారు; సెమీకండక్టర్ తయారీదారులకు C-22 మరియు C-276 మిశ్రమలోహాలు ముఖ్యమైనవి, ప్రత్యేకించి వాయురూప హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లాన్ని ఎచ్చెంట్‌గా ఉపయోగించినప్పుడు.
సాధారణ పదార్థాలలో కనిపించే ఉపరితల అసాధారణతల చిక్కుముడిలో మరుగునపడిపోయే ఉపరితల లోపాలను సులభంగా గుర్తించవచ్చు.
పాసివేటింగ్ పొర యొక్క రసాయన జడత్వానికి కారణం, క్రోమియం మరియు ఇనుము రెండూ 3+ ఆక్సీకరణ స్థితిలో ఉండటం మరియు అవి జీరోవాలెంట్ లోహాలు కాకపోవడం. నైట్రిక్ ఆమ్లంతో సుదీర్ఘమైన థర్మల్ పాసివేషన్ తర్వాత కూడా, యాంత్రికంగా పాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలు ఫిల్మ్‌లో అధిక మొత్తంలో స్వేచ్ఛా ఇనుమును నిలుపుకున్నాయి. ఈ ఒక్క అంశమే ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలకు దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వం విషయంలో గొప్ప ప్రయోజనాన్ని ఇస్తుంది.
ఈ రెండు ఉపరితలాల మధ్య ఉన్న మరో ముఖ్యమైన తేడా ఏమిటంటే, మిశ్రమలోహ మూలకాలు ఉండటం (యాంత్రికంగా పాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలలో) లేదా లేకపోవడం (ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలలో). యాంత్రికంగా పాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలు ఇతర మిశ్రమలోహ మూలకాలను పెద్దగా కోల్పోకుండా ప్రధాన మిశ్రమలోహ కూర్పును నిలుపుకుంటాయి, అయితే ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలు ఎక్కువగా క్రోమియం మరియు ఇనుమును మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి.
ఎలక్ట్రోపాలిష్డ్ పైపుల తయారీ: నునుపైన ఎలక్ట్రోపాలిష్డ్ ఉపరితలాన్ని పొందడానికి, నునుపైన ఉపరితలంతో ప్రారంభించాలి. దీని అర్థం, మేము అత్యుత్తమ వెల్డబిలిటీ కోసం తయారు చేయబడిన అత్యంత నాణ్యమైన ఉక్కుతో ప్రారంభిస్తాము. సల్ఫర్, సిలికాన్, మాంగనీస్ మరియు అల్యూమినియం, టైటానియం, కాల్షియం, మెగ్నీషియం మరియు డెల్టా ఫెర్రైట్ వంటి డీఆక్సిడైజింగ్ మూలకాలను కరిగించేటప్పుడు నియంత్రణ అవసరం. ద్రవీభవనం ఘనీభవించే సమయంలో లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రాసెసింగ్ సమయంలో ఏర్పడే ఏవైనా ద్వితీయ దశలను కరిగించడానికి స్ట్రిప్‌ను తప్పనిసరిగా హీట్ ట్రీట్ చేయాలి.
అదనంగా, స్ట్రైప్ ఫినిష్ రకం అత్యంత ముఖ్యమైనది. ASTM A-480 వాణిజ్యపరంగా లభించే మూడు కోల్డ్ స్ట్రిప్ సర్ఫేస్ ఫినిష్‌లను జాబితా చేస్తుంది: 2D (గాలిలో అనీల్ చేసి, పికిల్డ్, మరియు బ్లంట్ రోల్డ్), 2B (గాలిలో అనీల్ చేసి, రోల్ పికిల్డ్, మరియు రోల్ పాలిష్డ్), మరియు 2BA (బ్రైట్ అనీల్డ్ మరియు షీల్డ్ పాలిష్డ్).
సాధ్యమైనంత గుండ్రని ట్యూబ్‌ను పొందడానికి ప్రొఫైలింగ్, వెల్డింగ్ మరియు బీడ్ సర్దుబాటును జాగ్రత్తగా నియంత్రించాలి. పాలిషింగ్ తర్వాత, వెల్డ్ యొక్క స్వల్ప అండర్‌కట్ లేదా బీడ్ యొక్క చదునైన గీత కూడా కనిపిస్తుంది. దీనికి అదనంగా, ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ తర్వాత, రోలింగ్ ఆనవాళ్లు, వెల్డ్స్ యొక్క రోలింగ్ నమూనాలు మరియు ఉపరితలానికి కలిగే ఏదైనా యాంత్రిక నష్టం స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి.
ఉష్ణ చికిత్స తర్వాత, స్ట్రిప్ మరియు పైపు తయారీ సమయంలో ఏర్పడిన ఉపరితల లోపాలను తొలగించడానికి పైపు యొక్క లోపలి వ్యాసాన్ని యాంత్రికంగా పాలిష్ చేయాలి. ఈ దశలో, స్ట్రిప్ ఫినిష్ ఎంపిక చాలా కీలకం అవుతుంది. మడత చాలా లోతుగా ఉంటే, నునుపైన ట్యూబ్‌ను పొందడానికి దాని లోపలి వ్యాసం ఉపరితలం నుండి ఎక్కువ లోహాన్ని తొలగించాల్సి ఉంటుంది. గరుకుదనం తక్కువగా ఉంటే లేదా అసలు లేకపోతే, తక్కువ లోహాన్ని తొలగించాల్సి ఉంటుంది. సాధారణంగా 5 మైక్రో-అంగుళాల పరిధిలో లేదా అంతకంటే నునుపైన ఉత్తమ ఎలక్ట్రోపాలిష్డ్ ఫినిష్, ట్యూబ్‌లను లాంగిట్యూడినల్ బ్యాండ్ పాలిషింగ్ చేయడం ద్వారా లభిస్తుంది. ఈ రకమైన పాలిషింగ్ ఉపరితలం నుండి చాలా వరకు లోహాన్ని, సాధారణంగా 0.001 అంగుళాల పరిధిలో తొలగిస్తుంది, తద్వారా గ్రెయిన్ బౌండరీలు, ఉపరితల లోపాలు మరియు ఏర్పడిన లోపాలను తొలగిస్తుంది. వర్లింగ్ పాలిషింగ్ తక్కువ పదార్థాన్ని తొలగిస్తుంది, "మేఘావృత" ఉపరితలాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు సాధారణంగా 10–15 మైక్రోఅంగుళాల పరిధిలో అధిక Ra (సగటు ఉపరితల గరుకుదనం)ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ అనేది ఒక రివర్స్ కోటింగ్ ప్రక్రియ. ట్యూబ్ గుండా కాథోడ్‌ను లాగుతున్నప్పుడు, ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ ద్రావణాన్ని ట్యూబ్ లోపలి వ్యాసంపైకి పంప్ చేస్తారు. ఉపరితలంపై అత్యంత ఎత్తైన ప్రదేశాల నుండి లోహాన్ని తొలగించడం దీని ముఖ్య ఉద్దేశం. ట్యూబ్ లోపలి నుండి (అంటే, ఆనోడ్ నుండి) కరిగే లోహంతో కాథోడ్‌ను గాల్వనైజ్ చేయడమే ఈ ప్రక్రియ యొక్క లక్ష్యం. కాథోడిక్ కోటింగ్‌ను నివారించడానికి మరియు ప్రతి అయాన్‌కు సరైన వాలెన్సీని నిర్వహించడానికి ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీని నియంత్రించడం చాలా ముఖ్యం.
ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ సమయంలో, యానోడ్ లేదా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ ఉపరితలంపై ఆక్సిజన్, మరియు కాథోడ్ ఉపరితలంపై హైడ్రోజన్ ఏర్పడతాయి. ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ఉపరితలాల ప్రత్యేక లక్షణాలను సృష్టించడంలో ఆక్సిజన్ ఒక కీలకమైన అంశం; ఇది పాసివేషన్ పొర యొక్క లోతును పెంచడానికి మరియు నిజమైన పాసివేషన్ పొరను ఏర్పరచడానికి కూడా ఉపయోగపడుతుంది.
ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ అనేది పాలిమరైజ్డ్ నికెల్ సల్ఫైట్ అయిన "జాక్వెట్" పొర అని పిలవబడే దాని కింద జరుగుతుంది. జాక్వెట్ పొర ఏర్పడటానికి ఆటంకం కలిగించే ఏదైనా పదార్థం, లోపభూయిష్టమైన ఎలక్ట్రోపాలిష్డ్ ఉపరితలానికి దారితీస్తుంది. ఇది సాధారణంగా క్లోరైడ్ లేదా నైట్రేట్ వంటి అయాన్ అయి ఉంటుంది, ఇది నికెల్ సల్ఫైట్ ఏర్పడటాన్ని నిరోధిస్తుంది. సిలికాన్ నూనెలు, గ్రీజులు, మైనాలు మరియు ఇతర పొడవైన గొలుసు హైడ్రోకార్బన్‌లు ఆటంకం కలిగించే ఇతర పదార్థాలు.
ఎలక్ట్రోపాలిషింగ్ తర్వాత, ట్యూబ్‌లను నీటితో కడిగి, అదనంగా వేడి నైట్రిక్ ఆమ్లంలో పాసివేట్ చేశారు. మిగిలిపోయిన నికెల్ సల్ఫైట్‌ను తొలగించడానికి మరియు ఉపరితల క్రోమియం-ఐరన్ నిష్పత్తిని మెరుగుపరచడానికి ఈ అదనపు పాసివేషన్ అవసరం. తదనంతరం పాసివేట్ చేయబడిన ట్యూబ్‌లను ప్రాసెస్ వాటర్‌తో కడిగి, వేడి డీయోనైజ్డ్ వాటర్‌లో ఉంచి, ఆరబెట్టి, ప్యాకేజింగ్ చేశారు. క్లీన్ రూమ్ ప్యాకేజింగ్ అవసరమైతే, నిర్దేశిత వాహకత్వం వచ్చేవరకు ట్యూబింగ్‌ను అదనంగా డీయోనైజ్డ్ వాటర్‌లో కడిగి, ఆపై ప్యాకేజింగ్ చేయడానికి ముందు వేడి నైట్రోజన్‌తో ఆరబెడతారు.
ఎలక్ట్రోపాలిష్ చేసిన ఉపరితలాలను విశ్లేషించడానికి అత్యంత సాధారణ పద్ధతులు ఆగర్ ఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (AES) మరియు ఎక్స్-రే ఫోటోఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (XPS) (దీనిని కెమికల్ అనాలిసిస్ ఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ అని కూడా అంటారు). AES, ఉపరితలం దగ్గర ఉత్పత్తి అయ్యే ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉపయోగించి ప్రతి మూలకానికి ఒక నిర్దిష్ట సిగ్నల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది లోతుతో పాటు మూలకాల పంపిణీని తెలియజేస్తుంది. XPS, బైండింగ్ స్పెక్ట్రాలను సృష్టించే సాఫ్ట్ ఎక్స్-రేలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది అణు జాతులను వాటి ఆక్సీకరణ స్థితి ఆధారంగా వేరు చేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
ఉపరితల స్వరూపాన్ని పోలిన ఉపరితల ప్రొఫైల్‌తో కూడిన ఉపరితల గరుకుదనం విలువ అంటే అదే ఉపరితల స్వరూపం అని అర్థం కాదు. చాలా ఆధునిక ప్రొఫైలర్లు Rq (దీనిని RMS అని కూడా అంటారు), Ra, Rt (కనిష్ట లోయ మరియు గరిష్ట శిఖరం మధ్య గరిష్ట వ్యత్యాసం), Rz (సగటు గరిష్ట ప్రొఫైల్ ఎత్తు) మరియు అనేక ఇతర విలువలతో సహా చాలా విభిన్న ఉపరితల గరుకుదనం విలువలను నివేదించగలవు. డైమండ్ పెన్‌తో ఉపరితలం చుట్టూ ఒకేసారి తిప్పడం ద్వారా చేసిన వివిధ గణనల ఫలితంగా ఈ వ్యక్తీకరణలు పొందబడ్డాయి. ఈ బైపాస్‌లో, "కటాఫ్" అని పిలువబడే ఒక భాగం ఎలక్ట్రానిక్‌గా ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు ఈ భాగం ఆధారంగా గణనలు చేయబడతాయి.
Ra మరియు Rt వంటి విభిన్న డిజైన్ విలువల కలయికలను ఉపయోగించి ఉపరితలాలను మరింత మెరుగ్గా వివరించవచ్చు, కానీ ఒకే Ra విలువ కలిగిన రెండు వేర్వేరు ఉపరితలాల మధ్య తేడాను గుర్తించగల ఏకైక ఫంక్షన్ ఏదీ లేదు. ASME, ASME B46.1 ప్రమాణాన్ని ప్రచురిస్తుంది, ఇది ప్రతి గణన ఫంక్షన్ యొక్క అర్థాన్ని నిర్వచిస్తుంది.
మరిన్ని వివరాలకు సంప్రదించండి: జాన్ ట్వెర్‌బర్గ్, ట్రెంట్ ట్యూబ్, 2015 ఎనర్జీ డ్రైవ్, పి.ఓ. బాక్స్ 77, ఈస్ట్ ట్రాయ్, డబ్ల్యూఐ 53120. ఫోన్: 262-642-8210.