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904L耐腐蝕不銹鋼管表面的電解拋光

來源:無錫森淼特鋼 發布時間: 2014/9/22 8:24:08 【返回上一步】
本頁關鍵詞:904L耐腐蝕不銹鋼管

904L耐腐蝕不銹鋼管表面的電解拋光

        電解拋光能夠使生產的不銹鋼表面滿足最高等級的純凈和清潔度要求。工業方面的應用實例說明了電解拋光對不同衛生標準的影響以及它的實際應用。保證最佳電解拋光結果的先決條件是材料、結構技術和加工制造工藝的謹慎協調。

1 問題確定
       本文中提到的不銹鋼可被認為是合金中不生銹最低含鉻量13%的不銹鋼。更為常見的不銹鋼含鉻量大于17%,同時加入鎳和鉬。顯微組織可以是鐵素體、奧氏體或雙相組織。
    在要求純凈度極高的系統中越來越多地使用的是奧氏體鉻-鎳-鉬鋼,表面處理對于可達到的操作結果是至關重要的。電解拋光被證明是能滿足這些要求的一種安全和經濟的操作工藝。

2 純凈度標準
    適合在高純凈度要求的系統中使用的表面取決于兩個性質:
    •表面本身不應當將任何物質轉移到接觸介質。
    •不應當有外部雜質粘附到表面,表面也不能與周圍的介質產生催化反應。
    第一個性質稱為表面純凈的‘內因’,第二個性質稱為‘外因’。
    表面內部純凈主要是由耐腐蝕性、材料微粒析出性能和擴散性能決定的。對于耐腐蝕的鋼,這些性能很大程度上決定于表面下層材料的狀況,通過電解拋光可對它們產生影響,并得到顯著提高。
    對于外部純凈度,不銹鋼表面的粘附和清潔性能,同樣還有它們的鈍化性以及催化行為主要是由表面的能量狀態和顯微結構決定的。通過電解拋光可很大程度地直接影響這兩種性能。

3 電解拋光的影響
        在加工制作過程中,表面要經過一系列的處理,這些處理導致了外形、結構紋理、合金成分、純凈度和能量狀態方面的變化。制作過程完成時,產生的表面通常在結構和性能方面大不相同,大多數情況下與基體材料相反。
          這些受損傷的表層能被去除,采用電解拋光不需更大的壓力就可到一定深度,在此處材料仍處于一種無雜質的,原來的形狀。因此表面性能在一個單獨的工藝步驟內就可整體提高到一定程度,而用其他任何工藝不可能達到。

3.1 幾何形狀和外貌
          不銹鋼表面的結構主要是根據電解拋光帶來的微量變化。結構中所有粗的和細的裂紋都被磨光和去除。在類似的粗糙度示值中,電解拋光的表面與機械加工表面比較,與環境的相互影響相應降低,表面積減小約80%。
         雖然從微觀上講,表面是光滑和密實的,但從宏觀上講,根據原始表面狀況的不同顯示出一定的殘余波紋。同時,它無毛刺、壓入鐵鱗、折疊和材料氧化鐵皮。

3.2 內部純凈度
        機械加工產品表面夾雜物深度高達幾微米。這些夾雜物只能采用電解拋光將被污染的材料層打碎高效地去除。由此產生的表面將與基體合金的純凈度等級一致。

3.3 材料結構
        有缺陷的表面層去除后,電解拋光的表面從原來的基體組織開始形成,具有它的特征紋理和它的原始特性。

3.4 能量條件
        用電解拋光,有缺陷的表層被去除,沒有更多的能量引入被處理的表面。因此電解拋光表面的勢能最小,從而有高的鈍性和耐腐蝕性。粘附和催化過程所形成的沉積物也顯著減少。

3.5 擴散
        從表面擴散的氣體主要是由于實際表面層的雜質引起的。決定擴散速度的主要因素是雜質的類型和在結構中以位錯形式出現的擴散路徑的出現率。經驗表明大部分雜質集中在最接近表層下面的地方,它們通過電解拋光被去除。電解拋光還可使以結構缺陷形式出現的擴散路徑減小到最少。

4 鈍化與耐腐蝕性能
         不銹鋼的耐腐蝕性能在很大程度上都依賴于一種均勻致密的鉻氧化物耐腐蝕層的形成,通常稱為鈍化層。它要求具有足夠鉻含量和提供氧氣的冶金潔凈表面。這些要求電解拋光可以很好地滿足。
    電解拋光的表面是一種金屬純表面甚至顯示出比基體結構稍微富鉻。
    在電解拋光過程中,氧從材料表面釋出,它在電解拋光過程完成之后很快就導致形成一種均勻的鈍化層。
    因此電解拋光不銹鋼表面清楚地顯示出比其他方法處理的表面有更好的耐腐蝕性能。
    對于要求苛刻的應用領域如醫藥工業,通過最近開發的螯合鈍化技術如POLINOX Protect,可進一步提高耐腐蝕性能。有機鈍化溶液施加于現有的鈍化層能與基體形成穩定的復合物,它具有最佳的耐腐蝕性能。
    在150℃左右對鈍化層進行5分鐘連續控制熱處理可得到最好的耐腐蝕性能。


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