چگونه می توان مقاومت خوردگی لوله های ریخته گری فولاد ضد زنگ را از طریق عملیات سطح بهبود بخشید

به عنوان یک جزء اصلی انتقال سیال صنعتی، عمر و پایداری لوله های فولادی ضد زنگ ریخته گری تا حد زیادی به مقاومت در برابر خوردگی آنها بستگی دارد. در زمینه های شیمیایی، دارویی، مهندسی دریایی و غیره، محیط کار اغلب مملو از محیط های خورنده مانند کلریدها، سولفیدها، اسیدهای آلی، اسیدهای معدنی و غیره است. به منظور بهبود عملکرد پایدار لوله های فولادی ضد زنگ ریخته گری در محیط های خورنده پیچیده، فرآیند تصفیه سطح به یک عامل مهم مقاومت در برابر خوردگی محصول تبدیل شده است.

اهمیت و نقش عملیات سطحی
در طول فرآیند ریخته‌گری، لوله‌های ریخته‌گری فولاد ضد زنگ ممکن است دارای عیوب مانند رسوب، سوراخ‌های ماسه، آخال‌های سرباره و ریزترک‌های روی سطح باشند. این عیوب سطحی نه تنها بر کیفیت ظاهری تأثیر می گذارد، بلکه به علل بالقوه خوردگی نیز تبدیل می شود. فرآیندهای علمی تصفیه سطح می توانند به طور موثر لایه آلودگی سطحی را حذف کنند، یک فیلم غیرفعال سازی متراکم تشکیل دهند و توانایی مقاومت در برابر سوراخ شدن، خوردگی بین دانه ای، خوردگی شکاف و غیره را بهبود بخشند.

درمان ترشی: حذف رسوب و ناخالصی ها
ترشی رایج ترین روش تصفیه سطح اولیه برای لوله های فولادی ضد زنگ ریختگی است که اغلب از مخلوطی از اسید نیتریک و اسید هیدروفلوئوریک استفاده می کند. توابع آن به شرح زیر است:
پوسته اکسید سیاه و اجزای باقیمانده روی سطح تشکیل شده در فرآیند ریخته گری را بردارید.
فیلم اکسید و لایه آلودگی فلزی ایجاد شده پس از عملیات حرارتی را بردارید
یک سطح بستر تمیز برای عملیات غیرفعال سازی بعدی فراهم کنید
سطح پس از ترشی یک رنگ سفید نقره ای یکنواخت را نشان می دهد که به بهبود بیشتر فعالیت سطحی مواد و تسهیل تشکیل یک لایه فیلم غیرفعال سازی کامل کمک می کند.

درمان غیرفعال سازی: ساخت یک فیلم محافظ پایدار
عملیات غیرفعال سازی یک لایه اکسید غنی از کروم بر روی سطح فولاد ضد زنگ از طریق عمل شیمیایی ایجاد می کند. این فیلم متراکم و پایدار است و یک مانع کلیدی برای جلوگیری از خوردگی است. مایعات غیرفعال کننده معمولاً محیط های اکسید کننده مانند اسید نیتریک یا اسید فسفریک هستند.
لوله ریخته گری فولاد ضد زنگ غیر فعال دارای مزایای عملکردی زیر است:
به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای را بهبود می بخشد
جلوگیری از وقوع حفره های سطحی و خوردگی شکاف
بهبود پایداری سطح و افزایش عمر مفید
لایه غیرفعال سازی تشکیل شده پس از عملیات غیرفعال سازی معمولاً 1 تا 5 نانومتر ضخامت دارد. اگرچه نازک است، اما بسیار متراکم است و دارای خواص خود ترمیمی عالی است. پس از آسیب می تواند به سرعت بهبود یابد.

پرداخت الکترولیتی: بهبود سطح و مقاومت در برابر خوردگی
پولیش الکترولیتی از عمل الکتروشیمیایی برای حل ترجیحی برجستگی های میکروسکوپی روی سطح فولاد ضد زنگ استفاده می کند و در نتیجه به سطحی مسطح، صاف و آینه مانند می رسد. در مقایسه با پرداخت مکانیکی، پولیش الکترولیتی هیچ گونه باقیمانده تنش مکانیکی ندارد و برای عملیات سطح داخلی و خارجی لوله های ریخته گری با اشکال هندسی پیچیده مناسب تر است.
مزایا به شرح زیر است:
بهبود قابل توجه پرداخت سطح (مقدار Ra می تواند تا 0.2μm کم باشد)
کاهش چسبندگی باکتری ها و تجمع رسوب و بهبود پاکیزگی
به طور موثر یکنواختی و پایداری فیلم غیرفعال سازی سطح را بهبود می بخشد
بهبود مقاومت در برابر خوردگی یون کلرید، مناسب برای صنایع غذایی و دارویی
سطح فولاد ضد زنگ پس از پرداخت الکترولیتی متراکم تر است و به طور موثر مانع از نفوذ رسانه های خورنده می شود و عمر لوله های ریخته گری را در محیط های بسیار خورنده افزایش می دهد.

سندبلاست مکانیکی و شات بلاست: تمیز کردن یکنواخت و فعال سازی سطح
سندبلاست از هوای پرفشار برای پاشیدن شن کوارتز، ماسه سرامیکی و غیره بر روی سطح لوله ریخته گری استفاده می کند تا رسوب اکسید سطحی، سوراخ های شن و ماسه چسبنده را برای ایجاد یک سطح ناصاف یکنواخت از بین ببرد. برای پیش تصفیه قبل از ترشی مناسب است و همچنین می تواند به عنوان یک فرآیند فعال سازی قبل از عملیات پوشش دهی استفاده شود.
مزایا عبارتند از:
سطوح داخلی و خارجی اشکال پیچیده را به طور یکنواخت تمیز کنید
از بین بردن عیوب سطح در هنگام ریخته گری
راندمان ترشی و غیرفعال سازی بعدی را بهبود بخشید
یک پایه چسبندگی خوب برای اسپری یا پوشش فراهم کنید
تمیزی سطح لوله ریخته‌گری شده با سندبلاست بالا است، که منجر به تشکیل یک فیلم غیرفعال با کیفیت بالاتر یا پوشش ضد خوردگی می‌شود.

محافظت از پوشش (اختیاری): افزایش حفاظت در برابر محیط های شدید
برای لوله های ریخته گری فولاد ضد زنگ مورد استفاده در سکوهای دریایی، مناطق پاشش نمک یا محیط های گاز ترش، محافظ پوشش را می توان به سطح اضافه کرد. پوشش های سطحی رایج شامل پوشش های اپوکسی، لایه های ضد خوردگی PTFE، پوشش های کامپوزیت سرامیکی و غیره می باشد.
مزایای درمان پوشش عبارتند از:
برای جلوگیری از تماس مستقیم رسانه های خورنده با فلز، عایق فیزیکی اضافی ایجاد کنید
مقاومت در برابر سایش سطح و مقاومت در برابر ضربه را بهبود بخشید
عمر سرویس را در محیط های شدید افزایش دهید
نوع پوشش و ضخامت مناسب را انتخاب کنید که می تواند با توجه به شرایط کاری خاص برای بهبود عملکرد کلی محصول سفارشی شود.

بازرسی و کنترل کیفیت پس از عملیات سطحی
پس از اتمام عملیات سطحی لوله های ریخته گری فولاد ضد زنگ، بازرسی دقیق کیفیت مورد نیاز است. روش های رایج عبارتند از:
تست یکپارچگی فیلم غیرفعال سازی (آزمون یون آهن، تست حفره ای کلرید آهن)
تست زبری سطح (با استفاده از زبری سنج برای ارزیابی مقدار Ra)
بازرسی تمیزی سطح (بازرسی بصری، بزرگنمایی نوری)
تست اسپری نمک و تست شبیه سازی خوردگی (برای تایید اثر درمان)
اطمینان حاصل کنید که عملیات سطحی هر لوله ریخته‌گری فولاد ضد زنگ مطابق با استانداردهای صنعت است و از قابلیت اطمینان و ایمنی مشتریان در حین استفاده اطمینان حاصل کنید.