Triniaeth Arwyneb Plât Titaniwm: Piclo, Electropolishing ac Anodizing i ASTM B265

Mae plât titaniwm pur fasnachol a phlât aloi yn gadael y felin gydag arwyneb sydd ond yn hanner gorffen. Mae graddfa rolio boeth, cas alffa wedi'i gyfoethogi ag ocsigen, haearn a godwyd o offeru ac ireidiau ffurfio gweddilliol i gyd yn eistedd ar ben y metel, ac mae pob un ohonynt yn newid sut mae'r plât yn ymddwyn mewn gwasanaeth. Mae triniaeth arwyneb yn tynnu'r haenau hynny a, lle mae'r cais ei angen, yn ailadeiladu ocsid rheoledig gyda thrwch a lliw diffiniedig. Mae'r dulliau a ddisgrifir yma yn berthnasol i blât o 0.5 mm i 100 mm o drwch a gyflenwir i ASTM B265 neu'r dynodiadau GB/T 3621 cyfatebol.

Pa Driniaeth Arwyneb sy'n Newid Mewn Gwirionedd

Mae tri eiddo wedi'u peiriannu ar yr un pryd: garwedd, cemeg arwyneb a chyflwr ocsid.

Garwedd:mae seddi gasged, wynebau selio ac arwynebau gwactod fel arfer angen Ra 0.4 i 1.6 micrometr, tra gall gwasanaeth sgraffinio neu ofyniad nad yw'n adlewyrchol alw am orffeniad wedi'i chwythu.

Cemeg:mae cael gwared ar haearn, copr a thaeniadau toddi isel yn dileu safleoedd galfanig; mae cael gwared ar yr achos alffa yn adfer hydwythedd a chryfder blinder.

Ocsid:mae anodio neu ocsidiad thermol yn tewhau'r ffilm oddefol naturiol 2 i 10 nm yn rhwystr o 20 i 200 nm.

Hydrogen yw'r newidyn cudd. Gall pob cam asid neu electrocemegol yrru hydrogen i'r dellt, ac mae ASTM B265 yn cyfyngu hydrogen i 0.015 wt% ar gyfer Graddau 1 i 4. Felly mae'n rhaid i faddonau piclo gael eu rheoli gan gymhareb asid, tymheredd ac amser trochi yn hytrach na'i redeg i gloc sefydlog, a dylid - gwirio hydrogen ar ôl unrhyw drochiad hir.

Dulliau Mecanyddol: Malu, Ffrwydro a Chaboli

Gwaith mecanyddol yw'r cam cyntaf ar gyfer tynnu graddfa a gwastadu plât. Mae malu gwregys gyda sgraffiniad zirconia neu alwmina, ac yna graeanau mwy manwl, yn dod â gwastadrwydd a garwder dan reolaeth. Mae ffrwydro ag alwmina neu garnet yn cynhyrchu arwyneb matte unffurf ac fe'i defnyddir yn aml cyn bondio gludiog, oherwydd bod y proffil onglog yn rhoi allwedd fecanyddol.

Mae dwy reol yn atal halogiad. Yn gyntaf, peidiwch byth â chwythu titaniwm â graean dur neu â sgraffinyddion a ddefnyddiwyd yn flaenorol ar ddur carbon; mae gronynnau haearn a drosglwyddir i'r wyneb yn creu pyllau cyrydiad a gellir eu gwrthod ar waith mewnblaniad ac awyrofod. Yn ail, cadwch offer titaniwm, brwshys a gosodiadau ar wahân i ardaloedd dur di-staen a charbon, a diraddio cyn unrhyw gam sgraffiniol fel nad yw graean yn cael ei wasgu i ffilmiau olew.

Mae caboli drych yn weithred aml-gyfnod: 320 i 400 o raean, yna 600 i 800 o raean, yna alwmina neu slyri silica colloidal ar bad meddal. Ar gyfer plât tenau, rhaid cyfyngu'r pwysau a'r gwres a gynhyrchir ar yr wyneb, oherwydd mae gweithio oer yn codi cryfder ac yn lleihau hydwythedd mewn haen fas.

Dulliau Cemegol: Pickling, Passivation ac Electropolishing

Mae piclo yn dileu'r raddfa a'r cas alffa. Mae'r baddon safonol yn gymysgedd asid nitrig a hydrofluorig, yn nodweddiadol 20 i 45 vol% asid nitrig gydag asid hydrofluorig 1 i 5 vol%, a weithredir rhwng tymheredd yr ystafell a thua 60 gradd Celsius. Mae asid nitrig yn goddef ac yn atal cymeriant hydrogen; mae asid hydrofluorig yn hydoddi'r ocsid a'r metel oddi tano. Heb y gydran nitrig mae'r bath yn ymosod yn ymosodol ar y metel ac mae amsugno hydrogen yn codi'n gyflym.

Ar ôl piclo, mae'r plât yn cael ei rinsio mewn dŵr wedi'i ddadïoneiddio a'i oddef mewn hydoddiant asid nitrig, arfer a ddisgrifir yn ASTM B600 ar gyfer diraddio a glanhau ac yn ASTM F86 ar gyfer mewnblaniadau llawfeddygol. Mae arwyneb golau llachar, unffurf-llwyd yn dynodi piclo cywir; mae arwyneb llwyd smwt neu ddu yn dynodi naill ai bath wedi blino'n lân neu dynnu graddfa anghyflawn, a rhaid ei ail-drin yn hytrach na'i ddaearu.

Mae electropolishing yn tynnu ïon metel trwy ïon mewn electrolyt asid o dan gerrynt uniongyrchol. Mae'n llyfnu brigau micro, yn gadael dim gwaith oer mecanyddol ac yn cynhyrchu arwyneb sy'n rhyddhau halogiad yn hawdd, a dyna pam ei fod yn gyffredin ar gydrannau fferyllol, lled-ddargludyddion ac uwch-uchel. Mae gorffeniad wyneb Ra 0.2 i 0.4 micrometres yn gyraeddadwy ar blât wedi'i baratoi'n dda.

Anodio ac Ocsidiad Thermol

Mae anodio yn tyfu'r ocsid yn anodically. Mae lliwiau ymyrraeth yn dibynnu ar y foltedd ffurfio: mae tua 20 V yn rhoi efydd, 30 V glas, 60 i 70 V aur a 80 V neu fwy o fioled. Mae haenau anodig Math II yn addurniadol ac yn gwrthsefyll traul ychydig, tra bod haenau Math III a ffurfiwyd ar foltedd uwch yn fwy trwchus ac yn cael eu defnyddio ar gyfer ymwrthedd traul a charlamu; mae'r driniaeth wedi'i gorchuddio gan AMS 2488. Nid yw arwynebau anodeiddio yn-ddargludol yn drydanol, felly mae angen masgio lle bynnag y mae angen parhad trydanol neu weldio.

Mae ocsidiad thermol yn cael ei wneud mewn aer neu mewn awyrgylch rheoledig ar 400 i 700 gradd Celsius. Mae'n cynhyrchu ocsid caled, ymlynol sy'n gwella ymwrthedd traul ond yn defnyddio hydwythedd os caiff ei orwneud, oherwydd mae ocsigen yn tryledu i'r metel ac yn ail-greu cas alffa. Rhaid cyfateb amser a thymheredd i drwch, ac fel arfer caiff y plât ei oeri'n araf er mwyn osgoi ystumio.

Dewis y Llwybr Cywir

Camgymeriadau Cyffredin a Sut i'w Canfod

Malu'n rhy galed ar blât tenau, sy'n codi caledwch yn lleol ac yn achosi cracio wrth ffurfio.

Gadael asid piclo mewn tyllau dall a chymalau glin, lle mae'n cadw ysgythru ac yn y pen draw yn achosi cracio hydrogen.

Gan ddefnyddio'r un cabinet ffrwydro ar gyfer dur a thitaniwm, sy'n trosglwyddo haearn ac yn cynhyrchu staeniau tebyg i rwd mewn gwasanaeth gwlyb.

Anodio arwyneb a fydd yn cael ei weldio yn ddiweddarach, sy'n cyflwyno halogiad llawn ocsigen i'r pwll weldio.

Barnu arwyneb piclo yn ôl lliw yn unig; rhaid mesur garwedd a chynnwys hydrogen, nid rhagdybio.

FAQ

C: A allaf gael gwared ar raddfa felin o blât titaniwm trwy falu yn unig?
Mae malu yn cael gwared ar raddfa weladwy ond anaml y mae'n tynnu'r cas alffa llawn, oherwydd mae'r haen gyfoethogi ocsigen yn ymestyn degau o ficrometrau o dan yr wyneb. Mae angen piclo neu gyfuniad malu a phiclo pan fo hydwythedd a bywyd blinder yn bwysig.

C: Pa gymysgedd asid a ddefnyddir ar gyfer piclo titaniwm?
Bath asid nitrig a hydrofflworig, yn gyffredin 20 i 45 vol% asid nitrig gydag asid hydrofluorig 1 i 5 vol%. Mae'r asid nitrig yn cyfyngu ar gasglu hydrogen, ac mae'r bath yn cael ei reoli gan ditradiad a thymheredd yn hytrach nag amser trochi sefydlog.

C: A yw anodio yn newid dimensiynau plât?
Dim ond ychydig. Mae cotio Math II ychydig o ddegau o nanometrau i ffracsiwn o ficrometr o drwch, felly mae newid dimensiwn fel arfer ymhell y tu mewn i oddefgarwch peiriannu arferol, ond dylid rhoi cyfrif am haenau Math III ar rannau goddefgarwch tynn.

C: Pam mae arwyneb titaniwm wedi'i chwythu weithiau'n staenio mewn dŵr môr?
Mae staenio fel arfer yn golygu bod halogiad haearn neu ddur wedi'i chwythu i'r wyneb. Defnyddiwch dim ond alwmina neu sgraffiniad garnet a gadwyd yn ôl ar gyfer titaniwm, a goddefwch yr wyneb ar ôl ffrwydro.

C: A yw hydrogen yn broblem ar ôl piclo?
Gall fod. Mae ASTM B265 yn caniatáu uchafswm o 0.015 wt% hydrogen yng Ngraddau 1 i 4, felly gall trochi hir, tymheredd uchel neu faddon gydag asid nitrig annigonol wthio plât allan o'r fanyleb. Dilyswch hydrogen ar ôl piclo trwm neu ail -piclo.

C: Pa orffeniad wyneb sydd orau ar gyfer plât cyfnewidydd gwres?
Fel arfer mae gorffeniad piclo a goddefol yn cael ei ffafrio. Mae'n lân, yn unffurf ac yn rhydd o halogiad wedi'i fewnosod, sy'n helpu i ddiwygio'r ffilm oddefol yn gyflym ar ôl ei lanhau ac yn lleihau'r risg o dan-gyrydu blaendal.