Questu articulu in duie parti riassume i punti chjave di l'articulu nantu à l'elettrolucidatura è presenta in anteprima a presentazione di Tverberg à InterPhex à a fine di stu mese. Oghje, in a Parte 1, discuteremu l'impurtanza di l'elettrolucidatura di tubi d'acciaio inox, e tecniche di elettrolucidatura è i metudi analitici. In a seconda parte, presentemu l'ultime ricerche nantu à i tubi d'acciaio inox passivati ​​lucidati meccanicamente.
Parte 1: Tubi d'acciaio inox elettrolucidati L'industrie farmaceutiche è di semiconduttori anu bisognu di un gran numeru di tubi d'acciaio inox elettrolucidati. In i dui casi, l'acciaio inox 316L hè a lega preferita. E leghe d'acciaio inox cù 6% di molibdenu sò qualchì volta aduprate; e leghe C-22 è C-276 sò impurtanti per i pruduttori di semiconduttori, in particulare quandu l'acidu cloridricu gassosu hè adupratu cum'è agente incisore.
Caratterizà facilmente i difetti di superficia chì altrimenti serianu mascherati in u labirintu di anomalie di superficia truvate in materiali più cumuni.
L'inerzia chimica di u stratu passivante hè duvuta à u fattu chì sia u cromu sia u ferru sò in u statu d'ossidazione 3+, è ùn sò micca metalli zerovalenti. E superfici lucidate meccanicamente anu cunservatu un altu cuntenutu di ferru liberu in u film ancu dopu una passivazione termica prolungata cù l'acidu nitricu. Stu fattore solu dà à e superfici elettrolucidate un grande vantaghju in termini di stabilità à longu andà.
Un'altra differenza impurtante trà e duie superfici hè a presenza (in superfici lucidate meccanicamente) o l'assenza (in superfici elettrolucidate) di elementi di lega. E superfici lucidate meccanicamente mantenenu a cumpusizione principale di lega cù poca perdita di altri elementi di lega, mentre chì e superfici elettrolucidate cuntenenu principalmente solu cromu è ferru.
Fabricazione di tubi elettrolucidati Per ottene una superficia elettrolucidata liscia, avete bisognu di cumincià cù una superficia liscia. Questu significa chì cuminciamu cù acciaio di altissima qualità, fabbricatu per una saldabilità ottimale. U cuntrollu hè necessariu quandu si fonde zolfu, siliciu, manganese è elementi disossidanti cum'è l'aluminiu, u titaniu, u calciu, u magnesiu è a ferrite delta. A striscia deve esse trattata termicamente per dissolve qualsiasi fase secundaria chì pò esse furmata durante a solidificazione di a fusione o furmata durante u trattamentu à alta temperatura.
Inoltre, u tipu di finitura di strisce hè u più impurtante. ASTM A-480 elenca trè finiture di superficia di strisce fredde dispunibili cummercialmente: 2D (ricottura à l'aria, decapata è laminata à smussu), 2B (ricottura à l'aria, decapata à rulli è lucidata à rulli) è 2BA (ricottura brillante è lucidata à schermu). atmosfera). rulli).
A prufilatura, a saldatura è a regulazione di u tallone devenu esse cuntrullate attentamente per ottene u tubu u più tondu pussibule. Dopu a lucidatura, ancu u più chjucu sottusquadru di a saldatura o una linea piatta di u tallone serà visibile. Inoltre, dopu l'elettrolucidatura, tracce di laminazione, mudelli di laminazione di saldature è qualsiasi dannu meccanicu à a superficia saranu evidenti.
Dopu u trattamentu termicu, u diametru internu di u tubu deve esse lucidatu meccanicamente per eliminà i difetti di superficia furmati durante a furmazione di a striscia è di u tubu. In questa fase, a scelta di a finitura di a striscia diventa critica. Se a piega hè troppu prufonda, più metallu deve esse eliminatu da a superficia di u diametru internu di u tubu per ottene un tubu lisciu. Se a rugosità hè superficiale o assente, menu metallu deve esse eliminatu. A megliu finitura elettrolucidata, tipicamente in a gamma di 5 micro-pollici o più liscia, hè ottenuta da a lucidatura à banda longitudinale di i tubi. Stu tipu di lucidatura elimina a maiò parte di u metallu da a superficia, tipicamente in a gamma di 0,001 pollici, eliminendu cusì i limiti di i grani, l'imperfezioni di a superficia è i difetti furmati. A lucidatura à vortice elimina menu materiale, crea una superficia "nuvolosa" è tipicamente produce un Ra più altu (rugosità media di a superficia) in a gamma di 10-15 micro-pollici.
Elettrolucidatura L'elettrolucidatura hè solu un rivestimentu inversu. Una suluzione di elettrolucidatura hè pompata sopra u diametru internu di u tubu mentre u catodu hè tiratu à traversu u tubu. U metallu hè preferibilmente eliminatu da i punti più alti di a superficia. U prucessu "spera" di galvanizà u catodu cù u metallu chì si dissolve da l'internu di u tubu (vale à dì, l'anodu). Hè impurtante cuntrullà l'elettrochimica per impedisce u rivestimentu catodicu è per mantene a valenza curretta per ogni ione.
Durante l'elettrolucidatura, l'ossigenu si forma nantu à a superficia di l'anodu o di l'acciaiu inox, è l'idrogenu si forma nantu à a superficia di u catodu. L'ossigenu hè un ingrediente chjave in a creazione di e proprietà particulari di e superfici elettrolucidate, sia per aumentà a prufundità di u stratu di passivazione sia per creà un veru stratu di passivazione.
L'elettrolucidatura si faci sottu à u cusì dettu stratu "Jacquet", chì hè un sulfitu di nichel polimerizatu. Tuttu ciò chì interferisce cù a furmazione di u stratu Jacquet darà cum'è risultatu una superficia elettrolucidata difettosa. Questu hè di solitu un ione, cum'è u cloruru o u nitratu, chì impedisce a furmazione di sulfitu di nichel. Altre sustanze interferenti sò olii di silicone, grassi, cere è altri idrocarburi à catena longa.
Dopu à l'elettrolucidatura, i tubi sò stati lavati cù acqua è passivati ​​in più in acidu nitricu caldu. Questa passivazione supplementaria hè necessaria per rimuovere ogni sulfitu di nichel residuale è per migliurà u rapportu cromu-ferru di a superficia. I tubi passivati ​​successivi sò stati lavati cù acqua di prucessu, posti in acqua deionizzata calda, asciugati è imballati. Se hè necessariu un imballaggio in camera bianca, u tubu hè ancu sciacquatu in acqua deionizzata finu à chì a conduttività specificata sia raggiunta, poi asciugatu cù azotu caldu prima di l'imballaggio.
I metudi i più cumuni per analizà e superfici elettrolucidate sò a spettroscopia elettronica Auger (AES) è a spettroscopia fotoelettronica à raggi X (XPS) (cunnisciuta ancu cum'è spettroscopia elettronica d'analisi chimica). L'AES usa elettroni generati vicinu à a superficia per generà un signale specificu per ogni elementu, chì dà una distribuzione di l'elementi cù prufundità. L'XPS usa raggi X morbidi chì creanu spettri di legame, chì permettenu di distingue e spezie moleculari per statu d'ossidazione.
Un valore di rugosità superficiale cù un prufilu di superficia simile à l'aspettu di a superficia ùn significa micca u listessu aspettu di a superficia. A maiò parte di i prufilatori muderni ponu signalà parechji valori di rugosità superficiale diversi, cumpresi Rq (cunnisciutu ancu cum'è RMS), Ra, Rt (differenza massima trà a valle minima è u piccu massimu), Rz (altezza massima media di u prufilu) è parechji altri valori. Queste espressioni sò state ottenute cum'è u risultatu di vari calculi utilizendu un solu passu intornu à a superficia cù una penna di diamante. In questu bypass, una parte chjamata "cuttoff" hè selezziunata elettronicamente è i calculi sò basati nantu à sta parte.
E superfici ponu esse megliu descritte aduprendu cumminazzioni di diversi valori di cuncepimentu cum'è Ra è Rt, ma ùn ci hè micca una sola funzione chì pò distingue trà duie superfici diverse cù u listessu valore Ra. ASME publica a norma ASME B46.1, chì definisce u significatu di ogni funzione di calculu.
Per più infurmazione cuntattate: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Telefunu: 262-642-8210.