Бұл екі бөлімнен тұратын мақала электрополировка туралы мақаланың негізгі ойларын жинақтайды және осы айдың соңында InterPhex-те Твербергтің презентациясын алдын ала қарастырады. Бүгін 1-ші бөлімде тот баспайтын болаттан жасалған құбырларды электрмен жылтыратудың маңыздылығын, электрмен жылтырату әдістерін және аналитикалық әдістерді талқылаймыз. Екінші бөлімде біз пассивтелген механикалық жылтыратылған баспайтын болаттан жасалған құбырлар бойынша соңғы зерттеулерді ұсынамыз.
1-бөлім: Электр жылтыратылған тот баспайтын болаттан жасалған түтіктер Фармацевтика және жартылай өткізгіш өнеркәсіптер электр жылтыратылған баспайтын болаттан жасалған түтіктердің көп санын қажет етеді. Екі жағдайда да 316L баспайтын болат қолайлы қорытпа болып табылады. Кейде 6% молибдені бар тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалар қолданылады; С-22 және С-276 қорытпалары жартылай өткізгіш өндірушілер үшін маңызды, әсіресе газ тәріздес тұз қышқылы еріткіш ретінде пайдаланылғанда.
Неғұрлым кең таралған материалдарда кездесетін беткі аномалиялар лабиринтінде жасырылатын бет ақауларын оңай сипаттаңыз.
Пассивтеуші қабаттың химиялық инерттілігі хромның да, темірдің де 3+ тотығу күйінде болуымен және нөлдік валентті металдар емес екендігіне байланысты. Механикалық жылтыратылған беттер азот қышқылымен ұзақ термиялық пассивациядан кейін де пленкадағы бос темірдің жоғары құрамын сақтап қалды. Осы фактордың өзі электрожылтыратылған беттерге ұзақ мерзімді тұрақтылық тұрғысынан үлкен артықшылық береді.
Екі беттің тағы бір маңызды айырмашылығы легирленген элементтердің болуы (механикалық жылтыратылған беттерде) немесе болмауы (электрмен жылтыратылған беттерде). Механикалық жылтыратылған беттер басқа легирлеуші ​​элементтерді аз жоғалтумен негізгі легирленген құрамды сақтайды, ал электрмен жылтыратылған беттерде негізінен тек хром мен темір болады.
Электрмен жылтыратылған құбырларды жасау Электрмен жылтыратылған тегіс бетті алу үшін тегіс бетті бастау керек. Бұл дегеніміз, біз оңтайлы дәнекерлеу мүмкіндігі үшін жасалған өте жоғары сапалы болаттан бастаймыз. Күкіртті, кремнийді, марганецті және алюминий, титан, кальций, магний және дельта феррит сияқты тотықсыздандыратын элементтерді балқыту кезінде бақылау қажет. Балқыманың қатаюы кезінде пайда болуы немесе жоғары температурада өңдеу кезінде пайда болуы мүмкін кез келген екінші фазаларды еріту үшін жолақты термиялық өңдеу керек.
Сонымен қатар, жолақты әрлеу түрі ең маңызды болып табылады. ASTM A-480 үш коммерциялық қол жетімді суық жолақ бетінің әрлеуінің тізімін береді: 2D (ауамен күйдірілген, маринадталған және доғал илемделген), 2B (ауамен күйдірілген, маринадталған және орамды жылтыратылған) және 2BA (жарқын күйдірілген және қалқан жылтыратылған). атмосфера). орамдар).
Мүмкіндігінше дөңгелек құбырды алу үшін профильдеу, дәнекерлеу және моншақтарды реттеуді мұқият бақылау керек. Жылтыратудан кейін дәнекерленген тігістің ең кішкентай кесілген жері немесе моншақтың тегіс сызығы көрінеді. Сонымен қатар, электр жылтыратудан кейін прокат іздері, дәнекерленген жіктердің илемдеу үлгілері және беттің кез келген механикалық зақымдануы айқын болады.
Термиялық өңдеуден кейін жолақ пен құбырды қалыптастыру кезінде пайда болған бетінің ақауларын жою үшін құбырдың ішкі диаметрін механикалық түрде жылтырату керек. Бұл кезеңде жолақты әрлеуді таңдау маңызды болады. Егер қатпар тым терең болса, тегіс түтік алу үшін түтіктің ішкі диаметрінің бетінен көбірек металды алып тастау керек. Кедір-бұдыр таяз немесе жоқ болса, металды азырақ алып тастау керек. Әдетте 5 микродюймдік диапазондағы немесе одан да тегіс электрожылтыратылған ең жақсы өңдеу түтіктерді бойлық жолақты жылтырату арқылы алынады. Жылтыратудың бұл түрі металдың көп бөлігін әдетте 0,001 дюйм диапазонында бетінен жояды, осылайша астық шекараларын, бетіндегі кемшіліктерді және қалыптасқан ақауларды жояды. Айналмалы жылтырату аз материалды жояды, «бұлтты» бет жасайды және әдетте 10–15 микродюйм диапазонында жоғары Ra (орташа бет кедір-бұдыры) шығарады.
Электрлік жылтырату Электрополировка тек кері жабын болып табылады. Катодты түтік арқылы өткізіп жатқанда, түтіктің ішкі диаметрі үстінен электр жылтырататын ерітінді айдалады. Металл бетіндегі ең жоғары нүктелерден жақсырақ шығарылады. Процесс катодты түтік ішінен (яғни анод) ерітетін металмен мырыштауды «үміттейді». Катодтық жабынды болдырмау және әрбір ион үшін дұрыс валенттілікті сақтау үшін электрохимияны бақылау маңызды.
Электрлік жылтырату кезінде анодтың немесе тот баспайтын болаттың бетінде оттегі, ал катодтың бетінде сутегі түзіледі. Оттегі пассивация қабатының тереңдігін арттыру үшін де, шынайы пассивация қабатын жасау үшін де электрожылтыратылған беттердің ерекше қасиеттерін жасауда негізгі ингредиент болып табылады.
Электрлік жылтырату полимерленген никель сульфиті болып табылатын «Джакет» деп аталатын қабаттың астында жүреді. Жакет қабатының қалыптасуына кедергі келтіретін кез келген нәрсе ақаулы электрополизирленген бетке әкеледі. Бұл әдетте хлорид немесе нитрат сияқты никель сульфитінің пайда болуына жол бермейтін ион. Басқа кедергі жасайтын заттар силикон майлары, майлар, балауыздар және басқа да ұзын тізбекті көмірсутектер болып табылады.
Электрлік жылтыратудан кейін түтіктер сумен жуылды және қосымша ыстық азот қышқылында пассивтендірілді. Бұл қосымша пассивация кез келген қалдық никель сульфитін жою және беттік хромның темірге қатынасын жақсарту үшін қажет. Кейінгі пассивтелген түтіктер технологиялық сумен жуылды, ыстық деионизацияланған суға салынып, кептірілді және буып-түйілді. Бөлменің таза қаптамасы қажет болса, құбыр белгіленген өткізгіштікке жеткенше ионсыздандырылған суда қосымша шаяды, содан кейін орау алдында ыстық азотпен кептіріледі.
Электрлік жылтыратылған беттерді талдаудың ең кең тараған әдістері Auger электронды спектроскопиясы (AES) және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) (сонымен қатар химиялық талдау электронды спектроскопиясы деп те аталады). AES тереңдігі бар элементтердің таралуын беретін әрбір элемент үшін белгілі бір сигналды генерациялау үшін бетке жақын орналасқан электрондарды пайдаланады. XPS молекулалық түрлерді тотығу дәрежесі бойынша ажыратуға мүмкіндік беретін байланыстыру спектрлерін жасайтын жұмсақ рентген сәулелерін пайдаланады.
Беттік кескінге ұқсас беттік профилі бар беттің кедір-бұдырының мәні беттің сыртқы түрін білдірмейді. Қазіргі заманғы профильдеушілердің көпшілігі бетінің кедір-бұдырының көптеген әртүрлі мәндерін, соның ішінде Rq (RMS деп те аталады), Ra, Rt (ең төменгі ең жоғары және ең жоғары шың арасындағы ең үлкен айырмашылық), Rz (орташа профильдің максималды биіктігі) және бірнеше басқа мәндерді хабарлай алады. Бұл өрнектер гауһар қаламмен бетті бір рет айналып өту арқылы әртүрлі есептеулер нәтижесінде алынды. Бұл айналып өтуде «кесу» деп аталатын бөлік электронды түрде таңдалады және есептеулер осы бөлікке негізделген.
Беттерді Ra және Rt сияқты әртүрлі дизайн мәндерінің комбинациялары арқылы жақсырақ сипаттауға болады, бірақ бірдей Ra мәні бар екі түрлі бетті ажырата алатын жалғыз функция жоқ. ASME әрбір есептеу функциясының мәнін анықтайтын ASME B46.1 стандартын жариялайды.
Қосымша ақпарат алу үшін хабарласыңыз: John Tverberg, Trent Tube, 2015 Energy Dr., PO Box 77, East Troy, WI 53120. Телефон: 262-642-8210.