1. آلیاژ نیکل UNS N02201 (نیکل 201) چیست و چرا روند ترشی برای این آلیاژ خاص به ویژه مهم است؟
نیکل آلیاژ UNS N02201 ، که از نظر تجاری با نام نیکل 201 شناخته می شود ، یک نیکل فرفورژه تجاری (99.6 ٪ دقایق NI) با خواص مکانیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی بالا است. تمایز اصلی آن از نیکل 200 (UNS N02200) محتوای کربن بسیار کم آن است (حداکثر 0.02 ٪ در N02201 VS. 0.15 ٪ حداکثر در N02200). این ترکیب باعث می شود که نیکل 201 با گرافیت در معرض نفوذ در برابر دمای بالاتر از 600 درجه F (315 درجه) در معرض نفوذ قرار گیرد و آن را به عنوان انتخاب مورد نظر برای برنامه های دمای High {17} در پردازش شیمیایی و الکترونیک تبدیل کند.
فرآیند ترشی به دلایل مختلف برای نیکل 201 صفحات بسیار مهم است. پس از نورد گرم یا آنیل ، یک مقیاس اکسید کاملاً چسبنده روی سطح شکل می گیرد. این مقیاس ، در درجه اول اکسید نیکل (NIO) ، باید به سه دلیل اصلی حذف شود:
مقاومت در برابر خوردگی: لایه اکسید به خودی خود می تواند نسبت به فلز پایه نیکل خالص در محیط های خاص مقاوم کمتر باشد. حضور آن می تواند منجر به خوردگی غیرقابل پیش بینی و بومی شده شود. از بین بردن آن ، سطح کاملاً منفعل و همگن را نشان می دهد که مقاومت در برابر خوردگی کامل و قابل پیش بینی آلیاژ را به همراه دارد.
کیفیت سطح برای ساخت: یک سطح تمیز و تمیز- free برای مراحل تولید بعدی مانند جوشکاری ، روکش یا شکل گیری ضروری است. اجزاء مقیاس می تواند باعث نقص در جوش ها شود و یک سطح خشن و اکسیده شده می تواند در فرآیندهای پیوند دخالت کند.
نیازهای زیبایی و بهداشتی: در صنایعی مانند داروسازی و فرآوری مواد غذایی ، سطح روشن ، تمیز و به راحتی قابل تمیز کردن (بهداشتی) برای جلوگیری از آلودگی اجباری است. ترشی این یکنواخت ، آلاینده- پایان رایگان را فراهم می کند.
برای نیکل 201 ، شیمی ترشی باید با دقت کنترل شود. در حالی که نسبت به بسیاری از اسیدها بسیار مقاوم است ، معمولاً از ترکیبی از اسیدهای نیتریک (HNO₃) و هیدروفلوئوریک (HF) استفاده می شود. اسید نیتریک سطح نیکل را منفعل می کند ، در حالی که اسید هیدروفلوئوریک به طور تهاجمی اکسیدهای پیچیده را حل می کند. این امر باعث حذف کارآمد مقیاس بدون حمله بیش از حد به فلز پایه می شود.
2. صنایع و برنامه های اصلی که از صفحه نیکل 201 استفاده می کنند ، چیست و چه خواصی آن را به عنوان مواد انتخابی تبدیل می کند؟
ترشی نیکل 201 صفحه یک ماده با ارزش {1} بالا است که برای محیط های خواستار انتخاب شده است که در آن قابلیت اطمینان مهم است. برنامه های اصلی آن دارای چندین صنعت بحرانی است:
صنعت پردازش شیمیایی (CPI): این بزرگترین منطقه کاربردی است. از آن برای ساخت عروق واکنش ، ستون های تقطیر ، پوسته های مبدل حرارتی و سیستم های لوله کشی که نوشابه سوزاننده (هیدروکسید سدیم) ، گازهای هالوژن (مخصوصاً فلوئور و کلر را به اشکال خشک) و اسیدهای مختلف آلی استفاده می کنند ، استفاده می شود. مقاومت نیکل 201 در برابر محیط های سوز آور استثنایی است ، حتی در غلظت ها و درجه حرارت های بالا.
ساخت الکترونیک و تولید نیمه هادی: طبیعت خلوص بالا- بالا و هدایت الکتریکی عالی نیکل 201 آن را برای اجزای مانند قاب های سرب ، اجزای لوله الکترون و اهداف لکه دار که در رسوب نیمه هادی استفاده می شود ، ایده آل می کند. سطح ترشی هیچ آلودگی ذرات از اکسیدهای سطح را تضمین نمی کند.
هوافضا و دفاع: در اجزای موتور موشک ، محفظه های رانش و سایر قسمت هایی که در شرایط حرارتی شدید و خورنده به عملکرد قابل اعتماد نیاز دارند ، استفاده می کند. مقاومت آن در برابر پیشرانهای مبتنی بر فلوئور- یک مزیت مهم است.
پردازش مواد غذایی و دارویی: تجهیزات مانند تبخیر کننده ها ، کشتی ها و خطوط انتقال از مقاومت خوردگی نیکل 201 به اسیدهای چرب و سایر مواد شیمیایی مرتبط با مواد شیمیایی مرتبط ، همراه با {--} تمیز ، سطح هنجاری که توسط انتخاب انتخاب می شود ، بهره می برند.
تولید باتری قلیایی: به دلیل ثبات در الکترولیت های قلیایی قوی ، به عنوان ماده ای برای ظروف باتری و اجزای داخلی عمل می کند.
خواص منتهی به انتخاب آن عبارتند از:
مقاومت در برابر خوردگی عالی: به ویژه در برابر قلیایی های سوز آور ، محلول های نمک خنثی و قلیایی و هالوژن های خشک.
پایداری دما بالا -: محتوای کربن کم مانع از آغوش گرفتن در دمای بالا می شود.
خواص مکانیکی خوب: استحکام و انعطاف پذیری بالا در محدوده دمای گسترده.
نفوذپذیری مغناطیسی: غیر - مغناطیسی پایین به زیر - دمای صفر ، یک خاصیت مهم برای برخی از برنامه های الکترونیکی و کرایوژنیک است.
سهولت ساخت: می توان آن را با تکنیک های استاندارد جوش داده ، تشکیل و ماشینکاری کرد و سطح ترشی باعث افزایش کیفیت این عملیات می شود.
3. در هنگام ساخت صفحه نیکل 201 (به عنوان مثال ، جوشکاری ، شکل گیری گرم) ، چه آلاینده های سطح معرفی می شوند ، و چگونه وضعیت صفحه ترشی در تمیز کردن ساخت 4- کمک می کند؟
فرآیندهای ساختگی به ناچار وضعیت بکر صفحه ترشی را تغییر داده و آلاینده های سطح جدیدی را معرفی می کنند که باید مورد توجه قرار گیرند:
جوشکاری: این یک منطقه آسیب دیده-} (HAZ) ایجاد می کند که در آن فلز به اندازه کافی درجه حرارت می رسد تا لایه های اکسید نازک و نازک (رنگ گرما) را تشکیل دهد. این رنگها ، که می توانند از نی 2}}} زرد تا آبی و بنفش متغیر باشند ، کمتر خوردگی - نسبت به فلز پایه مقاوم هستند. جوشکاری همچنین می تواند باعث پاتر (قطرات فلز مذاب) شود که به سطح صفحه اطراف آن پایبند باشد.
شکل گیری داغ (به عنوان مثال ، خم شدن ، نورد): مشابه فرآیند نورد HOT- ، گرم کردن صفحه برای تشکیل عملیات باعث رشد مقیاس جدید می شود.
هندلینگ و ماشینکاری عمومی: آلاینده هایی مانند گریس ، روغن ، مایعات برش و ذرات آهنی تعبیه شده (از تماس با ابزارهای فولادی) معرفی می شوند.
شروع با یک صفحه ترشی یک مزیت قابل توجه برای تمیز کردن ساخت POST-. سطح ترشی اولیه نقطه شروع تمیز ، یکنواخت و واکنشی را فراهم می کند. پس از ساخت ، یک فرایند تمیز کردن موضعی مورد نیاز است. این به طور معمول شامل دو مرحله است:
تمیز کردن قلیایی: برای از بین بردن روغن ، گریس و سایر آلاینده های آلی.
ترشی اسید/غیرفعال: یک کاربرد بومی شده از خمیر ترشی (اغلب یک نیتریک-} اسید هیدروفلوئوریک {{1} ژل مبتنی بر) برای حل رنگهای گرما و اکسیدها از مناطق جوش داده شده و HAZ استفاده می شود. از آنجا که کل صفحه با یک سطح تمیز و ترشی شروع شده است ، این درمان موضعی بسیار مؤثر است و نتایج سازگار است. سطح به آسانی مجدداً مجدداً مجدداً مجدداً ایجاد می شود و یک لایه اکسید جدید و محافظ را تشکیل می دهد که نازک ، یکنواخت و انتگرال برای فلز است.
اگر صفحه در ابتدا ترشی نشود ، تمیز کردن ساخت-} بسیار چالش برانگیز تر خواهد بود. این فرایند باید مقیاس اصلی و ضخیم آسیاب را حذف کندوتساخت جدید - آلاینده های ناشی از آن ، که می تواند نیاز به قرار گرفتن در معرض اسیدهای تهاجمی داشته باشد ، خطر ابتلا به- ترشی و گودال سطح را افزایش می دهد.
4. چگونه فرآیند ترشی برای نیکل 201 با فولادهای ضد زنگ متفاوت است و پارامترهای کنترل بحرانی برای جلوگیری از آسیب مادی چیست؟
در حالی که هر دو فرآیند با هدف از بین بردن اکسیدها ، ترشی نیکل 201 به دلیل ماهیت شیمیایی منحصر به فرد نیکل ، اساساً متفاوت و تخصصی تر از آن برای فولادهای ضد زنگ است.
ترشی فولاد ضد زنگ: به این واقعیت متکی است که لایه اکسید کروم (CR₂O₃) که مقاومت در برابر خوردگی آن را به فولاد ضد زنگ می دهد ، در HAZ مختل می شود. راه حل های ترشی (به طور معمول HNO₃/HF) برای حمله سریع به لایه کروم-}} تخلیه شده و مقیاس طراحی شده اند و به فولاد ضد زنگ اجازه می دهد تا یک لایه منفعل یکنواخت را اصلاح کند. این روند نسبتاً تهاجمی است.
نیکل 201 ترشی: فیلم منفعل نیکل متفاوت است. در برابر بسیاری از اسیدها مقاوم تر است ، اما مقیاس اکسید نیکل (NIO) نیز سرسخت است. بنابراین ، شیمی باید به اندازه کافی قدرتمند باشد تا مقیاس را حل کند اما به اندازه کافی کنترل می شود که به فلز پایه بیش از حد حمله نکند. اسید هیدروفلوئوریک (HF) به دلیل توانایی حل کردن سیلیکون- مبتنی بر اکسیدهای مبتنی بر و اکسیدهای پیچیده که اسید نیتریک به تنهایی نمی تواند به طور مؤثر از بین برود ، نقش مهمی را ایفا می کند.
پارامترهای کنترل بحرانی برای ترشی نیکل 201 عبارتند از:
غلظت و درجه حرارت اسید: غلظت HNO₃ و HF ، به همراه دمای حمام ، باید کاملاً کنترل شوند. درجه حرارت و غلظت بالاتر واکنش را تسریع می کند ، اما خطر گودال سطح و از بین رفتن بیش از حد فلز را افزایش می دهد. اثر "ترشی روشن" مورد نظر است که به یک فرمول متعادل نیاز دارد.
زمان غوطه وری: بیش از - ترشی یک نگرانی جدی است. ترک صفحه در حمام اسید به مدت طولانی منجر به سطح خشن ، حک شده یا سوراخ شده می شود که می تواند برای عملکرد خوردگی مضر باشد. زمان از نزدیک کنترل می شود.
آلودگی آهن: حمام ترشی باید برای محتوای آهن حل شده کنترل شود. آلودگی آهن بالا می تواند منجر به شکل گیری صاف در سطح نیکل شود- یک رسوب باقیمانده تاریک و باقیمانده که حذف آن دشوار است و می تواند مانع از مقاومت در برابر خوردگی شود.
شستشو: شستشوی فوری و کامل با آب تمیز برای متوقف کردن واکنش شیمیایی و از بین بردن تمام اسیدهای باقیمانده ضروری است. هر اسید باقیمانده می تواند باعث ادامه و کنترل نشده کنترل نشده شود.
5. از دیدگاه تهیه و تضمین کیفیت ، هنگام سفارش و بازرسی از صفحه ترشی نیکل 201 ، مشخصات و آزمایشات کلیدی باید به آنها اشاره شود؟
یک فرآیند تهیه دقیق برای اطمینان از این که مطالب مطالبات برنامه را برآورده می کند ، ضروری است. مشخصات کلیدی و معیارهای بازرسی باید در سفارش خرید به وضوح تعریف شود.
مشخصات اصلی مواد:
ASTM B162: این مشخصات استاندارد برای نیکل ، صفحه و نوار است. این ترکیب ترکیب شیمیایی ، خصوصیات مکانیکی (مقاومت کششی ، قدرت عملکرد ، کشیدگی) ، تحمل بعدی و الزامات تحویل عمومی برای نیکل 201 را تعریف می کند.
ASME SB162: دیگ بخار ASME و نسخه کد مخزن ASTM B162 ، که برای برنامه های کشتی فشار استفاده می شود.
الزامات کلیدی بازرسی و آزمایش:
تجزیه و تحلیل شیمیایی: یک گزارش آزمون معتبر مواد (گزارش تست CMTR یا MILL) باید تأیید کند که ترکیب نیازهای NIS N02201 ، به ویژه محتوای کم کربن را برآورده می کند.
آزمایش مکانیکی: تست های کششی و سختی برای تأیید صفحه از خصوصیات مکانیکی مشخص شده برخوردار است.
شرایط سطح: پایان باید صریحاً به عنوان "ترشی" مشخص شود. بازرسی بصری بسیار مهم است. سطح باید یکنواخت ، خاکستری کسل کننده و عاری از نواقص قابل مشاهده مانند گودال ، اچ ، مقیاس باقیمانده ، لکه های زنگ زدگی یا لکه دار باشد. یک سطح "روشن" یا براق ممکن است یک فرآیند جایگزین مانند سنگ زنی یا صیقل دادن باشد ، نه ترشی.
تأیید بعدی: تأیید ضخامت ، عرض ، طول و صاف بودن در تحمل ASTM B162 یا هرگونه محکم تر توافق شده- بر تحمل.
آزمایش مخرب غیر - (NDT): بسته به حساسیت برنامه ، NDT اضافی ممکن است مشخص شود ، مانند:
آزمایش اولتراسونیک (UT): برای تشخیص لمینت های داخلی یا حفره ها ، در هر ASTM B428 ، یک آزمایش استاندارد برای کیفیت صوتی.
آزمایش نفوذ رنگ (PT): برای تشخیص ناپیوستگی های سطح که ممکن است برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نباشد.
خریداران با مراجعه به این استانداردها و تعیین معیارهای پذیرش واضح برای کیفیت سطح ، می توانند اطمینان حاصل کنند که یک صفحه ترشی نیکل 201 را دریافت می کنند که در محیط خدمات خاص خود قابل اعتماد است.
