Ĉi tiu duparta artikolo resumas la ĉefajn punktojn de la artikolo pri elektropolurado kaj antaŭrigardas la prezenton de Tverberg ĉe InterPhex poste ĉi-monate. Hodiaŭ, en Parto 1, ni diskutos la gravecon de elektropolurado de rustorezistŝtalaj tuboj, elektropolurajn teknikojn kaj analizajn metodojn. En la dua parto, ni prezentas la plej novajn esplorojn pri pasivigitaj meĥanike poluritaj rustorezistŝtalaj tuboj.
Parto 1: Elektropoluritaj Tuboj el Neoksidebla Ŝtalo La farmaciaj kaj duonkonduktaĵaj industrioj bezonas grandan nombron da elektropoluritaj tuboj el neoksidebla ŝtalo. En ambaŭ kazoj, la preferata alojo estas 316L neoksidebla ŝtalo. Alojoj el neoksidebla ŝtalo kun 6% da molibdeno estas kelkfoje uzataj; alojoj C-22 kaj C-276 estas gravaj por duonkonduktaĵaj fabrikantoj, precipe kiam gasa klorida acido estas uzata kiel gravurilo.
Facile karakterizu surfacajn difektojn, kiuj alie estus maskitaj en la labirinto de surfacaj anomalioj trovitaj en pli oftaj materialoj.
La kemia inerteco de la pasiviga tavolo ŝuldiĝas al la fakto, ke kaj kromo kaj fero estas en la 3+ oksidiĝa stato, kaj ne estas nulvalentaj metaloj. Meĥanike poluritaj surfacoj retenis altan enhavon de libera fero en la filmo eĉ post longedaŭra termika pasivigo per nitrata acido. Ĉi tiu faktoro sole donas al elektropoluritaj surfacoj grandan avantaĝon rilate al longdaŭra stabileco.
Alia grava diferenco inter la du surfacoj estas la ĉeesto (en meĥanike poluritaj surfacoj) aŭ foresto (en elektropoluritaj surfacoj) de alojaj elementoj. Meĥanike poluritaj surfacoj retenas la ĉefan alojan konsiston kun malmulta perdo de aliaj alojaj elementoj, dum elektropoluritaj surfacoj enhavas plejparte nur kromon kaj feron.
Farante elektropoluritajn tubojn Por atingi glatan elektropoluritan surfacon, oni devas komenci per glata surfaco. Tio signifas, ke ni komencas per tre altkvalita ŝtalo, fabrikita por optimuma veldeblo. Kontrolo estas necesa dum fandado de sulfuro, silicio, mangano kaj deoksidigaj elementoj kiel aluminio, titanio, kalcio, magnezio kaj delta ferito. La bendo devas esti varme traktita por dissolvi iujn ajn sekundarajn fazojn, kiuj povus esti formitaj dum fandsolidiĝo aŭ formitaj dum alttemperatura prilaborado.
Krome, la tipo de stria finpoluro estas la plej grava. ASTM A-480 listigas tri komerce haveblajn malvarmajn striajn surfacajn finpolurojn: 2D (aerkalcinigita, piklita kaj malakra rulita), 2B (aerkalcinigita, rulpiklita kaj rulpolurita), kaj 2BA (brilekalcinigita kaj ŝildpolurita). atmosfero). ruloj).
Profilado, veldado kaj alĝustigo de la ringo devas esti zorge kontrolataj por atingi la plej rondan eblan tubon. Post polurado, eĉ la plej eta subtranĉo de la veldo aŭ plata linio de la ringo estos videbla. Krome, post elektropolurado, spuroj de rulado, ruliĝaj padronoj de veldoj kaj ajna mekanika difekto al la surfaco estos evidentaj.
Post varmotraktado, la interna diametro de la tubo devas esti meĥanike polurita por forigi surfacajn difektojn formitajn dum la formado de la bendo kaj tubo. En ĉi tiu stadio, la elekto de stria finpoluro fariĝas kritika. Se la faldo estas tro profunda, pli da metalo devas esti forigita de la surfaco de la interna diametro de la tubo por akiri glatan tubon. Se la malglateco estas malprofunda aŭ forestas, malpli da metalo devas esti forigita. La plej bona elektropolurita finpoluro, tipe en la intervalo de 5 mikrocolaj aŭ pli glata, akiriĝas per longituda benda polurado de la tuboj. Ĉi tiu tipo de polurado forigas la plejparton de la metalo de la surfaco, tipe en la intervalo de 0,001 coloj, tiel forigante grenlimojn, surfacajn neperfektaĵojn kaj formitajn difektojn. Kirla polurado forigas malpli da materialo, kreas "nuban" surfacon, kaj tipe produktas pli altan Ra (averaĝan surfacan malglatecon) en la intervalo de 10-15 mikrocolaj.
Elektropolurado Elektropolurado estas nur inversa tegaĵo. Elektropolura solvaĵo estas pumpita super la interna diametro de la tubo dum la katodo estas tirata tra la tubo. La metalo estas prefere forigita de la plej altaj punktoj sur la surfaco. La procezo "esperas" galvanizi la katodon per metalo kiu dissolviĝas de interne de la tubo (t.e., la anodo). Gravas kontroli la elektrokemion por malhelpi katodan tegaĵon kaj konservi la ĝustan valenton por ĉiu jono.
Dum elektropolurado, oksigeno formiĝas sur la surfaco de la anodo aŭ rustorezista ŝtalo, kaj hidrogeno formiĝas sur la surfaco de la katodo. Oksigeno estas ŝlosila ingredienco en kreado de la specialaj ecoj de elektropoluritaj surfacoj, kaj por pliigi la profundon de la pasiviga tavolo kaj por krei veran pasivigan tavolon.
Elektropolurado okazas sub la tiel nomata "Jacquet"-tavolo, kiu estas polimerigita nikela sulfito. Ĉio, kio malhelpas la formadon de la Jacquet-tavolo, rezultigos difektan elektropoluritan surfacon. Tio kutime estas jono, kiel klorido aŭ nitrato, kiu malhelpas la formadon de nikela sulfito. Aliaj interrompantaj substancoj estas silikonaj oleoj, grasaĵoj, vaksoj kaj aliaj longĉenaj hidrokarbonoj.
Post elektropolurado, la tuboj estis lavitaj per akvo kaj plie pasivigitaj en varma nitrata acido. Ĉi tiu plia pasivigo estas necesa por forigi ajnan restantan nikelan sulfiton kaj plibonigi la surfacan rilatumon inter kromo kaj fero. Postaj pasivigitaj tuboj estis lavitaj per proceza akvo, metitaj en varman dejonigitan akvon, sekigitaj kaj pakitaj. Se necesas pakado en pura ĉambro, la tubo estas plie ellavita en dejonigita akvo ĝis la specifita konduktiveco estas atingita, poste sekigita per varma nitrogeno antaŭ pakado.
La plej oftaj metodoj por analizi elektropoluritajn surfacojn estas Auger-elektrona spektroskopio (AES) kaj rentgen-fotoelektrona spektroskopio (XPS) (ankaŭ konata kiel kemia analiza elektrona spektroskopio). AES uzas elektronojn generitajn proksime al la surfaco por generi specifan signalon por ĉiu elemento, kiu donas distribuon de elementoj kun profundo. XPS uzas molajn rentgen-radiojn, kiuj kreas ligajn spektrojn, permesante distingi molekulajn speciojn laŭ oksidiĝa stato.
Surfaca malglateco kun surfaca profilo simila al la surfaca aspekto ne signifas la saman surfacan aspekton. Plej multaj modernaj profililoj povas raporti multajn malsamajn surfacajn malglateco-valorojn, inkluzive de Rq (ankaŭ konata kiel RMS), Ra, Rt (maksimuma diferenco inter minimuma kavo kaj maksimuma pinto), Rz (averaĝa maksimuma profilalteco), kaj pluraj aliaj valoroj. Ĉi tiuj esprimoj estis akiritaj kiel rezulto de diversaj kalkuloj uzante unuopan trairon ĉirkaŭ la surfaco per diamanta skribilo. En ĉi tiu pretervojo, parto nomata "tranĉo" estas elektronike elektita kaj kalkuloj baziĝas sur ĉi tiu parto.
Surfacoj povas esti pli bone priskribitaj uzante kombinaĵojn de malsamaj dezajnaj valoroj kiel Ra kaj Rt, sed ne ekzistas ununura funkcio, kiu povas distingi inter du malsamaj surfacoj kun la sama Ra-valoro. ASME publikigas la normon ASME B46.1, kiu difinas la signifon de ĉiu kalkulfunkcio.
Por pliaj informoj kontaktu: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Telefono: 262-642-8210.