فرآیند ترشی برای صفحه فولاد ضد زنگ ASTM A240 چیست؟

فرآیند ترشی برای ورق فولادی ضد زنگ ASTM A240 یک مرحله مهم در ساخت و تکمیل آن است که به طور قابل توجهی بر عملکرد، ظاهر و مقاومت در برابر خوردگی صفحه تأثیر می گذارد. به‌عنوان تامین‌کننده ورق فولادی ضد زنگ ASTM A240، من در این فرآیند به خوبی آشنا هستم و مشتاق به اشتراک گذاشتن بینش‌های دقیق هستم.

آشنایی با ورق فولادی ضد زنگ ASTM A240

ASTM A240 یک مشخصات استاندارد برای صفحه، ورق و نوار فولاد ضد زنگ کروم و کروم - نیکل برای مخازن تحت فشار و کاربردهای عمومی است. این شامل طیف گسترده ای از گریدها است که هر کدام دارای ترکیبات شیمیایی منحصر به فرد و خواص متناسب با محیط ها و نیازهای مختلف است. به عنوان مثال،ورق فولادی ضد زنگ UNS S44700در بسیاری از محیط‌های تهاجمی مقاومت بسیار خوبی در برابر تنش - ترک خوردگی و سوراخ شدن ایجاد می‌کند.ورق استیل 316به دلیل مقاومت در برابر خوردگی خوب به ویژه در محیط های دریایی و شیمیایی به دلیل افزودن مولیبدن به خوبی شناخته شده است. وورق فولادی ضد زنگ سیلیکونی بالا UNS S32615مقاومت در برابر اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن در دماهای بالا افزایش یافته است.

هدف از فرآیند ترشی

فرآیند ترشی برای صفحات فولادی ضد زنگ ASTM A240 اهداف متعددی را انجام می دهد. در مرحله اول، گرما - رنگ، مقیاس و اکسیدهایی را که در طول عملیات نورد گرم، بازپخت یا جوش روی سطح ایجاد می‌شوند، حذف می‌کند. این آلودگی های سطحی نه تنها می توانند ظاهر زیبایی صفحه را تحت تاثیر قرار دهند بلکه مقاومت در برابر خوردگی آن را نیز کاهش دهند. با از بین بردن آنها، فرآیند ترشی لایه غیرفعال را بر روی سطح فولاد ضد زنگ بازیابی می کند، که برای محافظت از مواد در برابر خوردگی ضروری است.

در مرحله دوم، ترشی به بهبود سطح ورق فولادی ضد زنگ کمک می کند. یک سطح صاف و تمیز نه تنها از نظر بصری جذاب تر است، بلکه تمیز کردن و نگهداری آن آسان تر است. این امر به ویژه در کاربردهایی که بهداشت یک نگرانی است، مانند صنایع غذایی و آشامیدنی یا تولید تجهیزات پزشکی مهم است.

مراحل فرآیند ترشی

قبل از درمان

قبل از فرآیند واقعی ترشی، صفحات فولادی ضد زنگ ASTM A240 معمولاً تحت عملیات پیش تصفیه قرار می گیرند. این ممکن است شامل چربی زدایی برای از بین بردن هر گونه روغن، گریس یا کثیفی روی سطح باشد. چربی زدایی را می توان از طریق روش های مختلفی مانند استفاده از محلول های قلیایی یا حلال های آلی به دست آورد. انتخاب روش چربی زدایی به نوع و میزان آلاینده های سطح بستگی دارد. پس از چربی زدایی، صفحات به طور کامل با آب شسته می شوند تا باقیمانده مواد چربی زدا از بین برود.

ترشی

مرحله ترشی کردن هسته فرآیند است. این معمولا شامل غوطه ور کردن صفحات فولاد ضد زنگ در محلول ترشی است. متداول ترین محلول های ترشی مورد استفاده برای فولاد ضد زنگ ASTM A240 مخلوطی از اسید نیتریک (HNO3) و اسید هیدروفلوئوریک (HF) است. نسبت اسید نیتریک به اسید هیدروفلوئوریک به درجه فولاد ضد زنگ و ماهیت آلاینده های سطح بستگی دارد.

به عنوان مثال، برای برخی از گریدهای رایج فولاد ضد زنگ ASTM A240، محلول ترشی ممکن است حاوی 10 تا 20 درصد اسید نیتریک و 2 تا 5 درصد اسید هیدروفلوریک باشد. فرآیند ترشی معمولاً در دمای بین 40 تا 60 درجه سانتیگراد انجام می شود. زمان غوطه وری بسته به ضخامت مقیاس و درجه فولاد ضد زنگ متفاوت است و معمولاً از چند دقیقه تا نیم ساعت متغیر است.

در طول ترشی، اسیدها با اکسیدها و رسوب روی سطح صفحه فولاد ضد زنگ واکنش می دهند. اسید نیتریک به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند، در حالی که اسید هیدروفلوئوریک به حل شدن اکسیدهای فلز کمک می کند. واکنش های شیمیایی را می توان با معادلات ساده زیر نشان داد:

برای اکسید آهن (Fe2O3):
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3+ 3H2O
Fe2o3 + 6hf → 2fef3 + 3h2o

برای اکسید کروم (Cr2O3):
Cr2O3 + 6HNO3 → 2Cr(NO3)3+ 3H2O
Cr2o3 + 6HF → 2Crf3 + 3H2o

پس از ترشی شستشو

پس از ترشی، صفحات فولادی ضد زنگ بلافاصله با آب شستشو داده می شود تا واکنش ترشی متوقف شود و محلول ترشی باقیمانده از بین برود. آب شستشو باید تمیز و عاری از آلودگی باشد. برای اطمینان از حذف کامل اسیدها ممکن است چندین مرحله شستشو لازم باشد. برای جلوگیری از رسوب هر گونه ناخالصی روی سطح می توان از شستشوی نهایی با آب دیونیزه استفاده کرد.

منفعل شدن

غیرفعال سازی اغلب پس از ترشی انجام می شود. این فرآیندی است که مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را با ایجاد یک فیلم غیرفعال پایدارتر و محافظ روی سطح افزایش می دهد. غیرفعال شدن را می توان با غوطه ور کردن صفحات ترشی در محلول اسید نیتریک (معمولاً غلظت 20 تا 50 درصد) در دمای اتاق برای مدت معینی، معمولاً 20 تا 60 دقیقه به دست آورد.

اسید نیتریک موجود در محلول غیرفعال سازی سطح فولاد ضد زنگ را اکسید می کند و یک لایه نازک، پیوسته و چسبنده اکسید غنی از کروم را تشکیل می دهد. این فیلم به عنوان یک مانع عمل می کند و از خوردگی بیشتر فلز زیرین جلوگیری می کند.

کنترل کیفیت در فرآیند ترشی

کنترل کیفیت در فرآیند ترشی ضروری است تا اطمینان حاصل شود که صفحات فولادی ضد زنگ ASTM A240 استانداردهای لازم را برآورده می کنند. بازرسی بصری اساسی ترین شکل کنترل کیفیت است. صفحات ترشی باید سطحی یکنواخت و عاری از هرگونه جرم، لکه یا تغییر رنگ باقیمانده داشته باشند.

همچنین می توان از تجزیه و تحلیل شیمیایی برای تعیین ترکیب محلول ترشی و اطمینان از قرار گرفتن آن در محدوده مناسب استفاده کرد. نظارت منظم بر غلظت، دما و زمان غوطه وری محلول ترشی برای حفظ نتایج ترشی ثابت ضروری است.

علاوه بر این، تست خوردگی را می توان بر روی صفحات ترشی و غیر فعال انجام داد تا مقاومت به خوردگی آنها را تأیید کند. آزمایش‌های خوردگی متداول شامل آزمایش نمک - اسپری، آزمایش غوطه‌وری در محیط‌های خورنده خاص و آزمایش الکتروشیمیایی است.

ملاحظات زیست محیطی

فرآیند ترشی کردن شامل استفاده از اسیدهای قوی است که در صورت عدم مدیریت صحیح می تواند تأثیر قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد. محلول های ترشی زباله حاوی فلزات سنگین مانند آهن، کروم و نیکل و همچنین غلظت بالایی از اسیدها هستند. بنابراین، وجود یک سیستم موثر تصفیه پسماند بسیار مهم است.

محلول‌های ترشی ضایعات را می‌توان از طریق روش‌های مختلفی مانند خنثی‌سازی، رسوب‌گذاری و فیلتراسیون تصفیه کرد. خنثی سازی شامل افزودن مواد قلیایی به محلول زباله برای تنظیم مقدار pH است. رسوب برای حذف فلزات سنگین با تبدیل آنها به ترکیبات نامحلول استفاده می شود. سپس از فیلتراسیون برای جداسازی جامدات رسوب شده از محلول استفاده می شود.

نتیجه گیری

فرآیند ترشی برای صفحات فولادی ضد زنگ ASTM A240 یک مرحله پیچیده اما ضروری برای اطمینان از کیفیت، عملکرد و ظاهر صفحات است. ما به عنوان تامین کننده ورق فولادی ضد زنگ ASTM A240، متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و مطابق با سخت ترین استانداردهای صنعت هستیم. فرآیند ترشی ما به دقت کنترل می شود تا اطمینان حاصل شود که هر بشقاب بهترین درمان را دریافت می کند.

اگر برای پروژه خود به صفحات فولادی ضد زنگ ASTM A240 نیاز دارید، خواه برای کاربردهای صنعتی، ساخت و ساز یا هر کاربرد دیگری باشد، از شما دعوت می کنیم برای بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. ما می توانیم اطلاعات دقیق محصول، پشتیبانی فنی و قیمت رقابتی را در اختیار شما قرار دهیم. تیم متخصص ما همیشه آماده است تا به شما در یافتن مناسب ترین راه حل های فولاد ضد زنگ برای نیازهای خاص شما کمک کند.

مراجع

1. ASM Handbook Volume 2: Properties and Selection: Non Frous Alloys and Special - Purpose Materials.
2. ASTM International. ASTM A240/A240M - 22 مشخصات استاندارد برای کروم و کروم - صفحه، ورق و نوار از فولاد ضد زنگ نیکل برای مخازن تحت فشار و کاربردهای عمومی.
3. Uhlig, HH, & Revie, RW (2019). کنترل خوردگی و خوردگی: مقدمه ای بر علم و مهندسی خوردگی. وایلی.