Mae'r erthygl ddwy ran hon yn crynhoi pwyntiau allweddol yr erthygl ar electrosgleinio ac yn rhoi rhagolwg o gyflwyniad Tverberg yn InterPhex yn ddiweddarach y mis hwn. Heddiw, yn Rhan 1, byddwn yn trafod pwysigrwydd electrosgleinio pibellau dur di-staen, technegau electrosgleinio, a dulliau dadansoddol. Yn yr ail ran, rydym yn cyflwyno'r ymchwil ddiweddaraf ar bibellau dur di-staen wedi'u goddefu'n fecanyddol sgleinio.
Rhan 1: Tiwbiau Dur Di-staen Electrosgleiniog Mae angen nifer fawr o diwbiau dur di-staen electrosgleiniog ar y diwydiannau fferyllol a lled-ddargludyddion. Yn y ddau achos, dur di-staen 316L yw'r aloi a ffefrir. Weithiau defnyddir aloion dur di-staen gyda 6% o folybdenwm; mae aloion C-22 a C-276 yn bwysig i weithgynhyrchwyr lled-ddargludyddion, yn enwedig pan ddefnyddir asid hydroclorig nwyol fel ysgythrydd.
Nodweddu diffygion arwyneb yn hawdd a fyddai fel arall yn cael eu cuddio yn y ddrysfa o anomaleddau arwyneb a geir mewn deunyddiau mwy cyffredin.
Mae anadweithiolrwydd cemegol yr haen oddefol oherwydd y ffaith bod cromiwm a haearn ill dau yn y cyflwr ocsideiddio 3+, ac nad ydynt yn fetelau serovalent. Cadwodd arwynebau a sgleiniwyd yn fecanyddol gynnwys uchel o haearn rhydd yn y ffilm hyd yn oed ar ôl goddefiad thermol hirfaith gydag asid nitrig. Mae'r ffactor hwn yn unig yn rhoi mantais fawr i arwynebau electrosgleiniedig o ran sefydlogrwydd hirdymor.
Gwahaniaeth pwysig arall rhwng y ddau arwyneb yw presenoldeb (mewn arwynebau wedi'u sgleinio'n fecanyddol) neu absenoldeb (mewn arwynebau wedi'u sgleinio'n electro) elfennau aloi. Mae arwynebau wedi'u sgleinio'n fecanyddol yn cadw'r prif gyfansoddiad aloi heb fawr o golled o elfennau aloi eraill, tra bod arwynebau wedi'u sgleinio'n electro yn cynnwys cromiwm a haearn yn bennaf.
Gwneud pibellau electrosgleiniog I gael arwyneb electrosgleiniog llyfn, mae angen i chi ddechrau gydag arwyneb llyfn. Mae hyn yn golygu ein bod yn dechrau gyda dur o ansawdd uchel iawn, wedi'i weithgynhyrchu ar gyfer weldadwyedd gorau posibl. Mae angen rheolaeth wrth doddi sylffwr, silicon, manganîs ac elfennau dadocsideiddio fel alwminiwm, titaniwm, calsiwm, magnesiwm a delta ferrite. Rhaid trin y stribed â gwres i doddi unrhyw gamau eilaidd a all gael eu ffurfio yn ystod solidio toddi neu a ffurfiwyd yn ystod prosesu tymheredd uchel.
Yn ogystal, y math o orffeniad streipen yw'r pwysicaf. Mae ASTM A-480 yn rhestru tri gorffeniad arwyneb stribed oer sydd ar gael yn fasnachol: 2D (wedi'i anelio ag awyr, wedi'i biclo, a'i rolio'n flêr), 2B (wedi'i anelio ag awyr, wedi'i biclo â rholio, a'i sgleinio â rholio), a 2BA (wedi'i anelio'n llachar a'i sgleinio â tharian). atmosffer).
Rhaid rheoli proffilio, weldio ac addasu gleiniau yn ofalus i gael y tiwb mwyaf crwn posibl. Ar ôl caboli, bydd hyd yn oed y tandoriad lleiaf o'r weldiad neu linell wastad o'r glein yn weladwy. Yn ogystal, ar ôl electro-gaboli, bydd olion rholio, patrymau rholio weldiadau ac unrhyw ddifrod mecanyddol i'r wyneb yn amlwg.
Ar ôl triniaeth wres, rhaid sgleinio diamedr mewnol y bibell yn fecanyddol i ddileu diffygion arwyneb a ffurfiwyd wrth ffurfio'r stribed a'r bibell. Ar y cam hwn, mae dewis y gorffeniad stribed yn dod yn hollbwysig. Os yw'r plyg yn rhy ddwfn, rhaid tynnu mwy o fetel o wyneb diamedr mewnol y tiwb i gael tiwb llyfn. Os yw'r garwedd yn fas neu'n absennol, mae angen tynnu llai o fetel. Ceir y gorffeniad electrosgleinio gorau, fel arfer yn yr ystod 5 micro-fodfedd neu'n llyfnach, trwy sgleinio band hydredol y tiwbiau. Mae'r math hwn o sgleinio yn tynnu'r rhan fwyaf o'r metel o'r wyneb, fel arfer yn yr ystod 0.001 modfedd, a thrwy hynny'n tynnu ffiniau grawn, amherffeithrwydd arwyneb, a diffygion wedi'u ffurfio. Mae sgleinio troelli yn tynnu llai o ddeunydd, yn creu arwyneb "cymylog", ac fel arfer yn cynhyrchu Ra uwch (garwedd arwyneb cyfartalog) yn yr ystod 10–15 micro-fodfedd.
Electrosgleinio Dim ond cotio gwrthdro yw electrosgleinio. Caiff hydoddiant electrosgleinio ei bwmpio dros ddiamedr mewnol y tiwb tra bod y catod yn cael ei dynnu drwy'r tiwb. Yn ddelfrydol, caiff y metel ei dynnu o'r pwyntiau uchaf ar yr wyneb. Mae'r broses yn "gobeithio" galfaneiddio'r catod â metel sy'n hydoddi o fewn y tiwb (h.y., yr anod). Mae'n bwysig rheoli'r electrocemeg i atal cotio cathodig ac i gynnal y falens cywir ar gyfer pob ïon.
Yn ystod electro-sgleinio, mae ocsigen yn cael ei ffurfio ar wyneb yr anod neu'r dur di-staen, ac mae hydrogen yn cael ei ffurfio ar wyneb y catod. Mae ocsigen yn gynhwysyn allweddol wrth greu priodweddau arbennig arwynebau electro-sgleiniog, i gynyddu dyfnder yr haen oddefol ac i greu haen oddefol wirioneddol.
Mae electrosgleinio yn digwydd o dan yr hyn a elwir yn haen “Jacquet”, sef nicel sylffit wedi'i bolymereiddio. Bydd unrhyw beth sy'n ymyrryd â ffurfio'r haen Jacquet yn arwain at arwyneb electrosgleinio diffygiol. Fel arfer, ïon yw hwn, fel clorid neu nitrad, sy'n atal ffurfio nicel sylffit. Sylweddau ymyrrol eraill yw olewau silicon, saim, cwyrau a hydrocarbonau cadwyn hir eraill.
Ar ôl electro-sgleinio, golchwyd y tiwbiau â dŵr ac yna eu goddefu mewn asid nitrig poeth. Mae'r goddefu ychwanegol hwn yn angenrheidiol i gael gwared ar unrhyw sylffid nicel sy'n weddill ac i wella'r gymhareb cromiwm i haearn arwyneb. Golchwyd y tiwbiau goddefol dilynol â dŵr proses, eu rhoi mewn dŵr poeth wedi'i ddad-ïoneiddio, eu sychu a'u pecynnu. Os oes angen pecynnu ystafell lân, caiff y tiwbiau eu rinsio hefyd mewn dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio nes cyrraedd y dargludedd penodedig, yna eu sychu â nitrogen poeth cyn eu pecynnu.
Y dulliau mwyaf cyffredin ar gyfer dadansoddi arwynebau wedi'u electro-sgleinio yw sbectrosgopeg electron Auger (AES) a sbectrosgopeg ffotoelectron pelydr-X (XPS) (a elwir hefyd yn sbectrosgopeg electron dadansoddi cemegol). Mae AES yn defnyddio electronau a gynhyrchir ger yr wyneb i gynhyrchu signal penodol ar gyfer pob elfen, sy'n rhoi dosbarthiad o elfennau â dyfnder. Mae XPS yn defnyddio pelydrau-X meddal sy'n creu sbectrwm rhwymo, gan ganiatáu i rywogaethau moleciwlaidd gael eu gwahaniaethu yn ôl cyflwr ocsideiddio.
Nid yw gwerth garwedd arwyneb gyda phroffil arwyneb tebyg i ymddangosiad yr arwyneb yn golygu'r un ymddangosiad arwyneb. Gall y rhan fwyaf o broffiliwyr modern adrodd llawer o werthoedd garwedd arwyneb gwahanol, gan gynnwys Rq (a elwir hefyd yn RMS), Ra, Rt (y gwahaniaeth mwyaf rhwng y cafn lleiaf a'r brig mwyaf), Rz (uchder proffil mwyaf cyfartalog), a sawl gwerth arall. Cafwyd y mynegiadau hyn o ganlyniad i wahanol gyfrifiadau gan ddefnyddio un pas o amgylch yr arwyneb gyda phen diemwnt. Yn y ffordd osgoi hon, dewisir rhan o'r enw "torri i ffwrdd" yn electronig ac mae cyfrifiadau'n seiliedig ar y rhan hon.
Gellir disgrifio arwynebau'n well gan ddefnyddio cyfuniadau o werthoedd dylunio gwahanol fel Ra ac Rt, ond nid oes un swyddogaeth a all wahaniaethu rhwng dau arwyneb gwahanol gyda'r un gwerth Ra. Mae ASME yn cyhoeddi'r safon ASME B46.1, sy'n diffinio ystyr pob swyddogaeth gyfrifo.
Am ragor o wybodaeth cysylltwch â: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Ffôn: 262-642-8210.