Binubuod ng dalawang bahaging artikulong ito ang mga pangunahing punto ng artikulo sa electropolishing at sinusuri ang presentasyon ni Tverberg sa InterPhex sa huling bahagi ng buwang ito. Ngayon, sa Part 1, tatalakayin natin ang kahalagahan ng electropolishing stainless steel pipe, electropolishing techniques, at analytical method. Sa ikalawang bahagi, ipinakita namin ang pinakabagong pananaliksik sa mga passive na mekanikal na pinakintab na hindi kinakalawang na asero na mga tubo.
Bahagi 1: Electropolished Stainless Steel Tubes Ang mga industriya ng parmasyutiko at semiconductor ay nangangailangan ng malaking bilang ng mga electropolish na hindi kinakalawang na bakal na tubo. Sa parehong mga kaso, ang 316L hindi kinakalawang na asero ay ang ginustong haluang metal. Minsan ginagamit ang mga hindi kinakalawang na asero na haluang metal na may 6% na molibdenum; Ang mga haluang metal na C-22 at C-276 ay mahalaga sa mga tagagawa ng semiconductor, lalo na kapag ang gaseous hydrochloric acid ay ginagamit bilang isang etchant.
Madaling tukuyin ang mga depekto sa ibabaw na kung hindi man ay matatakpan sa maze ng mga anomalya sa ibabaw na makikita sa mas karaniwang mga materyales.
Ang chemical inertness ng passivating layer ay dahil sa ang katunayan na ang chromium at iron ay nasa 3+ oxidation state, at hindi mga zerovalent na metal. Ang mga mekanikal na pinakintab na ibabaw ay nagpapanatili ng mataas na nilalaman ng libreng bakal sa pelikula kahit na pagkatapos ng matagal na thermal passivation na may nitric acid. Ang kadahilanan na ito lamang ay nagbibigay sa mga electropolish na ibabaw ng isang mahusay na kalamangan sa mga tuntunin ng pangmatagalang katatagan.
Ang isa pang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang ibabaw ay ang presensya (sa mekanikal na pinakintab na mga ibabaw) o kawalan (sa mga electropolish na ibabaw) ng mga elemento ng alloying. Ang mga mekanikal na pinakintab na ibabaw ay nagpapanatili ng pangunahing komposisyon ng haluang metal na may kaunting pagkawala ng iba pang mga elemento ng haluang metal, habang ang mga electropolish na ibabaw ay naglalaman lamang ng chromium at bakal.
Paggawa ng mga electropolish na tubo Upang makakuha ng makinis na electropolished na ibabaw, kailangan mong magsimula sa isang makinis na ibabaw. Nangangahulugan ito na magsisimula tayo sa napakataas na kalidad ng bakal, na ginawa para sa pinakamabuting kakayahang weldability. Kinakailangan ang kontrol kapag natutunaw ang sulfur, silicon, manganese at deoxidizing elements tulad ng aluminum, titanium, calcium, magnesium at delta ferrite. Ang strip ay dapat na pinainit upang matunaw ang anumang pangalawang yugto na maaaring mabuo sa panahon ng pagtunaw ng solidification o mabuo sa panahon ng pagproseso ng mataas na temperatura.
Bilang karagdagan, ang uri ng pagtatapos ng guhit ay ang pinakamahalaga. Inililista ng ASTM A-480 ang tatlong pangkomersyong available na cold strip surface finish: 2D (air annealed, pickled, at blunt rolled), 2B (air annealed, roll pickled, at roll polished), at 2BA (bright annealed at shield polished). kapaligiran). mga rolyo).
Ang pag-profile, welding at pagsasaayos ng butil ay dapat na maingat na kontrolin upang makuha ang pinaka-bilog na tubo na posible. Pagkatapos ng buli, kahit na ang pinakamaliit na undercut ng weld o isang patag na linya ng butil ay makikita. Bilang karagdagan, pagkatapos ng electropolishing, ang mga bakas ng rolling, rolling pattern ng welds at anumang mekanikal na pinsala sa ibabaw ay magiging halata.
Pagkatapos ng heat treatment, ang panloob na diameter ng pipe ay dapat na mekanikal na pinakintab upang maalis ang mga depekto sa ibabaw na nabuo sa panahon ng pagbuo ng strip at pipe. Sa yugtong ito, ang pagpili ng stripe finish ay nagiging kritikal. Kung ang fold ay masyadong malalim, mas maraming metal ang dapat alisin sa ibabaw ng panloob na diameter ng tubo upang makakuha ng makinis na tubo. Kung ang pagkamagaspang ay mababaw o wala, mas kaunting metal ang kailangang alisin. Ang pinakamahusay na electropolished finish, karaniwang nasa 5 micro-inch range o mas makinis, ay nakukuha sa pamamagitan ng longitudinal band polishing ng mga tubo. Ang ganitong uri ng polishing ay nag-aalis ng karamihan sa metal mula sa ibabaw, karaniwan ay nasa 0.001 pulgadang hanay, sa gayon ay nag-aalis ng mga hangganan ng butil, mga imperpeksyon sa ibabaw, at nabuong mga depekto. Ang whirling polishing ay nag-aalis ng mas kaunting materyal, lumilikha ng "maulap" na ibabaw, at karaniwang gumagawa ng mas mataas na Ra (average na pagkamagaspang sa ibabaw) sa 10–15 microinch na hanay.
Electropolishing Ang electropolishing ay isang reverse coating lamang. Ang isang electropolishing solusyon ay pumped sa ibabaw ng panloob na diameter ng tubo habang ang katod ay iginuhit sa pamamagitan ng tubo. Ang metal ay mas mainam na alisin mula sa pinakamataas na punto sa ibabaw. Ang proseso ay "umaasa" na galvanize ang katod sa metal na natutunaw mula sa loob ng tubo (ibig sabihin, ang anode). Mahalagang kontrolin ang electrochemistry upang maiwasan ang cathodic coating at mapanatili ang tamang valency para sa bawat ion.
Sa panahon ng electropolishing, ang oxygen ay nabuo sa ibabaw ng anode o hindi kinakalawang na asero, at ang hydrogen ay nabuo sa ibabaw ng katod. Ang oxygen ay isang pangunahing sangkap sa paglikha ng mga espesyal na katangian ng mga electropolish na ibabaw, kapwa upang mapataas ang lalim ng layer ng passivation at upang lumikha ng isang tunay na layer ng passivation.
Nagaganap ang electropolishing sa ilalim ng tinatawag na layer na "Jacquet", na isang polymerized nickel sulfite. Anumang bagay na nakakasagabal sa pagbuo ng layer ng Jacquet ay magreresulta sa isang may sira na electropolish na ibabaw. Ito ay karaniwang isang ion, tulad ng chloride o nitrate, na pumipigil sa pagbuo ng nickel sulfite. Ang iba pang mga nakakasagabal na substance ay silicone oil, greases, waxes at iba pang long chain hydrocarbons.
Pagkatapos ng electropolishing, ang mga tubo ay hinugasan ng tubig at dinagdagan pa sa mainit na nitric acid. Ang karagdagang passivation na ito ay kinakailangan upang alisin ang anumang natitirang nickel sulfite at upang mapabuti ang ibabaw na chromium sa iron ratio. Ang mga kasunod na passivated tubes ay hinugasan ng proseso ng tubig, inilagay sa mainit na deionized na tubig, tuyo at nakabalot. Kung kinakailangan ang packaging ng malinis na silid, ang tubing ay dinaragdagan sa deionized na tubig hanggang sa maabot ang tinukoy na conductivity, pagkatapos ay patuyuin ng mainit na nitrogen bago ang packaging.
Ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa pagsusuri ng mga electropolish na ibabaw ay ang Auger electron spectroscopy (AES) at X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (kilala rin bilang chemical analysis electron spectroscopy). Gumagamit ang AES ng mga electron na nabuo malapit sa ibabaw upang makabuo ng isang partikular na signal para sa bawat elemento, na nagbibigay ng distribusyon ng mga elemento na may lalim. Gumagamit ang XPS ng malambot na X-ray na lumilikha ng binding spectra, na nagbibigay-daan sa molecular species na makilala sa pamamagitan ng oxidation state.
Ang halaga ng pagkamagaspang sa ibabaw na may profile sa ibabaw na katulad ng hitsura sa ibabaw ay hindi nangangahulugan ng parehong hitsura sa ibabaw. Karamihan sa mga modernong profiler ay maaaring mag-ulat ng maraming iba't ibang mga halaga ng pagkamagaspang sa ibabaw, kabilang ang Rq (kilala rin bilang RMS), Ra, Rt (maximum na pagkakaiba sa pagitan ng minimum trough at maximum peak), Rz (average na maximum na taas ng profile), at ilang iba pang mga value. Ang mga expression na ito ay nakuha bilang isang resulta ng iba't ibang mga kalkulasyon gamit ang isang solong pass sa paligid ng ibabaw na may isang brilyante panulat. Sa bypass na ito, ang isang bahagi na tinatawag na "cutoff" ay elektronikong pinili at ang mga kalkulasyon ay batay sa bahaging ito.
Ang mga ibabaw ay maaaring mas mahusay na ilarawan gamit ang mga kumbinasyon ng iba't ibang mga halaga ng disenyo tulad ng Ra at Rt, ngunit walang solong function na maaaring makilala sa pagitan ng dalawang magkaibang mga ibabaw na may parehong halaga ng Ra. Ini-publish ng ASME ang pamantayan ng ASME B46.1, na tumutukoy sa kahulugan ng bawat function ng pagkalkula.
Para sa karagdagang impormasyon makipag-ugnayan kay: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Telepono: 262-642-8210.