• ژونگائو

عملیات سطحی روی لوله‌های فولادی بدون درز

۱.-اسیدترشی انداختن

۱.- تعریف اسیدشویی: اسیدها برای حذف شیمیایی رسوب اکسید آهن در غلظت، دما و سرعت مشخص استفاده می‌شوند که به آن اسیدشویی می‌گویند.

۲.- طبقه‌بندی اسیدشویی: بر اساس نوع اسید، به اسیدشویی با اسید سولفوریک، اسیدشویی با اسید هیدروکلریک، اسیدشویی با اسید نیتریک و اسیدشویی با اسید هیدروفلوئوریک تقسیم می‌شود. بر اساس جنس فولاد، باید محیط‌های مختلفی برای اسیدشویی انتخاب شوند، مانند اسیدشویی فولاد کربنی با اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک، یا اسیدشویی فولاد ضد زنگ با مخلوطی از اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک.

با توجه به شکل فولاد، به اسیدشویی سیم، اسیدشویی آهنگری، اسیدشویی صفحه فولادی، اسیدشویی نواری و غیره تقسیم می‌شود.

بر اساس نوع تجهیزات اسیدشویی، به اسیدشویی مخزنی، اسیدشویی نیمه پیوسته، اسیدشویی کاملا پیوسته و اسیدشویی برجی تقسیم می‌شود.

۳.- اصل اسیدشویی: اسیدشویی فرآیند حذف پوسته‌های اکسید آهن از سطوح فلزی با استفاده از روش‌های شیمیایی است، از این رو به آن اسیدشویی شیمیایی نیز گفته می‌شود. پوسته‌های اکسید آهن (Fe2O3، Fe3O4، Fe0) که روی سطح لوله‌های فولادی تشکیل می‌شوند، اکسیدهای بازی هستند که در آب نامحلول هستند. هنگامی که آنها در محلول اسید غوطه‌ور می‌شوند یا با محلول اسید روی سطح اسپری می‌شوند، این اکسیدهای بازی می‌توانند با اسید دچار یک سری تغییرات شیمیایی شوند.

با توجه به ماهیت سست، متخلخل و ترک‌خورده پوسته اکسیدی روی سطح فولاد ساختاری کربنی یا فولاد کم آلیاژ، همراه با خم شدن مکرر پوسته اکسیدی به همراه فولاد نواری در حین صاف کردن، صاف کردن کششی و حمل و نقل در خط اسیدشویی، این ترک‌های منافذ بیشتر افزایش یافته و گسترش می‌یابند. بنابراین، محلول اسیدی با پوسته اکسیدی واکنش شیمیایی می‌دهد و همچنین از طریق ترک‌ها و منافذ با آهن زیرلایه فولادی واکنش می‌دهد. به عبارت دیگر، در ابتدای اسیدشویی، سه واکنش شیمیایی بین پوسته اکسید آهن و آهن فلزی و محلول اسیدی به طور همزمان انجام می‌شود. پوسته‌های اکسید آهن تحت یک واکنش شیمیایی با اسید قرار می‌گیرند و حل می‌شوند (انحلال). آهن فلزی با اسید واکنش می‌دهد تا گاز هیدروژن تولید کند که به صورت مکانیکی پوسته اکسیدی را جدا می‌کند (اثر لایه‌برداری مکانیکی). هیدروژن اتمی تولید شده، اکسیدهای آهن را به اکسیدهای آهنی که مستعد واکنش‌های اسیدی هستند، کاهش می‌دهد و سپس با اسیدها واکنش می‌دهد تا حذف شوند (کاهش).

 

دوم-غیرفعال‌سازی/غیرفعال‌سازی/غیرفعال‌سازی

۱.- اصل غیرفعال‌سازی: مکانیسم غیرفعال‌سازی را می‌توان با نظریه لایه نازک توضیح داد، که نشان می‌دهد غیرفعال‌سازی به دلیل برهمکنش بین فلزات و مواد اکسیدکننده است که یک لایه غیرفعال‌سازی بسیار نازک، متراکم، کاملاً پوشیده و محکم جذب‌شده روی سطح فلز ایجاد می‌کند. این لایه لایه به عنوان یک فاز مستقل، معمولاً ترکیبی از فلزات اکسیدشده، وجود دارد. این لایه در جداسازی کامل فلز از محیط خورنده، جلوگیری از تماس فلز با محیط خورنده و در نتیجه اساساً متوقف کردن انحلال فلز و تشکیل یک حالت غیرفعال برای دستیابی به اثر ضد خوردگی نقش دارد.

۲.- مزایای پسیواسیون:

۱) در مقایسه با روش‌های سنتی آب‌بندی فیزیکی، عملیات پسیواسیون (غیرفعال‌سازی) این ویژگی را دارد که ضخامت قطعه کار را به طور کامل افزایش نمی‌دهد و رنگ را تغییر نمی‌دهد، دقت و ارزش افزوده محصول را بهبود می‌بخشد و عملیات را راحت‌تر می‌کند.

۲) با توجه به ماهیت غیر واکنشی فرآیند غیرفعال‌سازی، عامل غیرفعال‌سازی می‌تواند بارها و بارها اضافه و استفاده شود که منجر به طول عمر بیشتر و هزینه اقتصادی‌تر می‌شود.

۳) غیرفعال‌سازی، تشکیل لایه غیرفعال‌سازی با ساختار مولکولی اکسیژن را روی سطح فلز افزایش می‌دهد که فشرده و پایدار است و در عین حال در هوا خاصیت خودترمیمی دارد. بنابراین، در مقایسه با روش سنتی پوشش‌دهی روغن ضد زنگ، لایه غیرفعال‌سازی تشکیل شده توسط غیرفعال‌سازی، پایدارتر و مقاوم‌تر در برابر خوردگی است. بیشتر اثرات بار در لایه اکسید به طور مستقیم یا غیرمستقیم به فرآیند اکسیداسیون حرارتی مربوط می‌شود. در محدوده دمایی ۸۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد، فرآیند اکسیداسیون حرارتی با استفاده از اکسیژن خشک، اکسیژن مرطوب یا بخار آب دارای سه مرحله پیوسته است. ابتدا، اکسیژن موجود در جو محیط وارد لایه اکسید تولید شده می‌شود و سپس اکسیژن از طریق دی اکسید سیلیکون به صورت داخلی پخش می‌شود. هنگامی که به سطح مشترک SiO2-Si می‌رسد، با سیلیکون واکنش می‌دهد و دی اکسید سیلیکون جدید تشکیل می‌دهد. به این ترتیب، فرآیند پیوسته واکنش انتشار ورود اکسیژن رخ می‌دهد و باعث می‌شود سیلیکون نزدیک سطح مشترک به طور مداوم به سیلیس تبدیل شود و لایه اکسید با سرعت مشخصی به سمت داخل ویفر سیلیکون رشد کند.

 

سوم-فسفاته کاری

فسفاته کاری یک واکنش شیمیایی است که یک لایه فیلم (فیلم فسفاته) روی سطح تشکیل می‌دهد. فرآیند فسفاته کاری عمدتاً روی سطوح فلزی با هدف ایجاد یک لایه محافظ برای جداسازی فلز از هوا و جلوگیری از خوردگی استفاده می‌شود. همچنین می‌تواند به عنوان آستر برای برخی از محصولات قبل از رنگ‌آمیزی استفاده شود. با این لایه فیلم فسفاته، می‌توان چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی لایه رنگ را بهبود بخشید، خواص تزئینی را بهبود بخشید و سطح فلز را زیباتر نشان داد. همچنین می‌تواند در برخی از فرآیندهای کار سرد فلزات نقش روان‌کننده داشته باشد.

پس از عملیات فسفاته، قطعه کار برای مدت طولانی اکسید یا زنگ نمی‌زند، بنابراین کاربرد عملیات فسفاته بسیار گسترده است و همچنین یک فرآیند متداول برای عملیات سطح فلز است. این فرآیند به طور فزاینده‌ای در صنایعی مانند خودرو، کشتی و تولید مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۱.- طبقه‌بندی و کاربرد فسفاته کردن

معمولاً، یک عملیات سطحی رنگ متفاوتی را نشان می‌دهد، اما عملیات فسفاته می‌تواند بر اساس نیازهای واقعی با استفاده از عوامل فسفاته مختلف برای ارائه رنگ‌های مختلف باشد. به همین دلیل است که اغلب عملیات فسفاته را به رنگ خاکستری، رنگی یا سیاه می‌بینیم.

فسفاته کردن آهن: پس از فسفاته کردن، سطح به رنگ رنگین کمان و آبی در می‌آید، بنابراین به آن فسفر رنگی نیز می‌گویند. محلول فسفاته کردن عمدتاً از مولیبدات به عنوان ماده اولیه استفاده می‌کند که یک فیلم فسفاته رنگین کمانی روی سطح مواد فولادی تشکیل می‌دهد و همچنین عمدتاً برای رنگ‌آمیزی لایه زیرین استفاده می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی قطعه کار افزایش یابد و چسبندگی پوشش سطح بهبود یابد.


زمان ارسال: ۱۰ مه ۲۰۲۴