טיפול פני השטח של צינורות פלדה חלקים

Ⅰ-חוּמצָהכְּבִישָׁה

1.- הגדרת כבישה בחומצה: חומצות משמשות להסרת אבנית של תחמוצת ברזל באופן כימי בריכוז, טמפרטורה ומהירות מסוימים, הנקראת כבישה.

2. סיווג כבישה בחומצה: לפי סוג החומצה, היא מחולקת לכבישה בחומצה גופרתית, כבישה בחומצה הידרוכלורית, כבישה בחומצה חנקתית וכבישה בחומצה הידרופלואורית. יש לבחור אמצעי כבישה שונים בהתבסס על חומר הפלדה, כגון כבישה של פלדת פחמן עם חומצה גופרתית וחומצה הידרוכלורית, או כבישה של פלדת אל-חלד עם תערובת של חומצה חנקתית וחומצה הידרופלואורית.

לפי צורת הפלדה, היא מחולקת לכבישה בחוט, כבישה בחישול, כבישה בפלדה, כבישה ברצועות וכו'.

לפי סוג ציוד הכבישה, הוא מחולק לכבישה במיכל, כבישה חצי רציפה, כבישה רציפה מלאה וכבישה במגדל.

3.- עקרון הכבישה החומצית: כבישה חומצית היא תהליך של הסרת קשקשים של תחמוצת ברזל ממשטחי מתכת באמצעות שיטות כימיות, ולכן היא נקראת גם כבישה חומצית כימית. קשקשים של תחמוצת ברזל (Fe203, Fe304, Fe0) הנוצרים על פני צינורות פלדה הם תחמוצות בסיסיות שאינן מסיסות במים. כאשר הם טובלים בתמיסה חומצית או מרוססים בתמיסה חומצית על פני השטח, תחמוצות בסיסיות אלו יכולות לעבור סדרה של שינויים כימיים עם חומצה.

בשל האופי הרופף, הנקבובי והסדוק של אבנית התחמוצת על פני השטח של פלדת פחמן מבנית או פלדת סגסוגת נמוכה, בשילוב עם הכיפוף החוזר ונשנה של אבנית התחמוצת יחד עם פלדת הרצועה במהלך יישור, יישור מתיחה והובלה בקו הכבישה, סדקי הנקבוביות הללו גדלים ומתרחבים עוד יותר. לכן, תמיסת החומצה מגיבה עם אבנית התחמוצת בצורה כימית וגם מגיבה עם ברזל של מצע הפלדה דרך סדקים ונקבוביות. כלומר, בתחילת שטיפת החומצה, מתבצעות בו זמנית שלוש תגובות כימיות בין אבנית תחמוצת הברזל לבין ברזל מתכתי ותמיסת החומצה: אבנית תחמוצת ברזל עוברת תגובה כימית עם חומצה ומתמוססת (המסה). ברזל מתכתי מגיב עם חומצה ליצירת גז מימן, אשר מקלף מכנית את אבנית התחמוצת (אפקט קילוף מכני). המימן האטומי שנוצר מפחית תחמוצות ברזל לתחמוצות ברזל הנוטות לתגובות חומציות, ולאחר מכן מגיב עם חומצות להסרה (חיזור).

Ⅱ-פסיבציה/השבתה/ביטול הפעלה

1.- עקרון הפסיבציה: ניתן להסביר את מנגנון הפסיבציה על ידי תיאוריית שכבת השכבה הדקה, המצביעה על כך שהפסיבציה נובעת מאינטראקציה בין מתכות וחומרים מחמצנים, ויוצרת שכבת פסיבציה דקה מאוד, צפופה, מכוסה היטב וספוחה היטב על פני המתכת. שכבת שכבה זו קיימת כפאזה עצמאית, בדרך כלל תרכובת של מתכות מחומצנות. היא ממלאת תפקיד בהפרדה מוחלטת של המתכת מהתווך הקורוזי, מונעת מהמתכת לבוא במגע עם התווך הקורוזי, ובכך למעשה עוצרת את המסת המתכת ויוצרת מצב פסיבי להשגת אפקט נגד קורוזיה.

2.- יתרונות הפסיבציה:

1) בהשוואה לשיטות איטום פיזיות מסורתיות, לטיפול פסיבציה יש את המאפיין של אי הגדלת עובי חומר העבודה ואינו משנה את הצבע, מה שמשפר את הדיוק והערך המוסף של המוצר, מה שהופך את התפעול לנוחה יותר;

2) בשל האופי הלא-ריאקטיבי של תהליך הפסיבציה, ניתן להוסיף ולהשתמש שוב ושוב בחומר הפסיבציה, וכתוצאה מכך אורך חיים ארוך יותר ועלות חסכונית יותר.

3) פסיבציה מקדמת את היווצרות שכבת פסיבציה בעלת מבנה מולקולרי של חמצן על פני המתכת, שהיא קומפקטית ויציבה בביצועיה, ובעלת אפקט תיקון עצמי באוויר בו זמנית. לכן, בהשוואה לשיטה המסורתית של ציפוי שמן נגד חלודה, שכבת הפסיבציה שנוצרת על ידי פסיבציה יציבה יותר ועמידה בפני קורוזיה. רוב השפעות המטען בשכבת התחמוצת קשורות באופן ישיר או עקיף לתהליך החמצון התרמי. בטווח הטמפרטורות של 800-1250 ℃, תהליך החמצון התרמי המשתמש בחמצן יבש, חמצן רטוב או אדי מים כולל שלושה שלבים רציפים. ראשית, החמצן באטמוספרה הסביבתית נכנס לשכבת התחמוצת שנוצרת, ולאחר מכן החמצן מתפזר פנימה דרך סיליקון דו-חמצני. כאשר הוא מגיע לממשק Si02-Si, הוא מגיב עם סיליקון ליצירת סיליקון דו-חמצני חדש. בדרך זו, מתרחש תהליך רציף של תגובת דיפוזיה של כניסת חמצן, מה שגורם לסיליקון ליד הממשק להמיר ברציפות לסיליקה, ושכבת התחמוצת גדלה לכיוון פנים פרוסת הסיליקון בקצב מסוים.

Ⅲ-פוספטינג

טיפול פוספטינג הוא תגובה כימית היוצרת שכבת סרט (סרט פוספטינג) על פני השטח. תהליך טיפול הפוספטינג משמש בעיקר על משטחי מתכת, במטרה לספק סרט מגן לבידוד המתכת מהאוויר ולמניעת קורוזיה; ניתן להשתמש בו גם כפריימר למוצרים מסוימים לפני צביעה. בעזרת שכבת סרט פוספטינג זו, ניתן לשפר את ההידבקות והעמידות בפני קורוזיה של שכבת הצבע, לשפר את התכונות הדקורטיביות ולגרום למשטח המתכת להיראות יפה יותר. הוא יכול גם למלא תפקיד סיכה בתהליכי עיבוד מתכת קרים מסוימים.

לאחר טיפול פוספט, חומר העבודה לא יתחמצן או יחליד במשך זמן רב, ולכן יישום טיפול הפוספט הוא נרחב מאוד והוא גם תהליך טיפול נפוץ בפני מתכת. הוא נמצא בשימוש גובר בתעשיות כמו מכוניות, ספינות וייצור מכני.

1.- סיווג ויישום של פוספטציה

בדרך כלל, טיפול פני השטח יציג צבע שונה, אך טיפול פוספטינג יכול להתבסס על צרכים בפועל על ידי שימוש בחומרי פוספטינג שונים כדי להציג צבעים שונים. זו הסיבה שאנו רואים לעתים קרובות טיפול פוספטינג באפור, צבעוני או שחור.

פוספטינג ברזל: לאחר הפוספטינג, פני השטח יראו צבעי קשת וכחול, ולכן הוא נקרא גם זרחן צבעוני. תמיסת הפוספטינג משתמשת בעיקר במוליבדט כחומר גלם, אשר יוצר שכבת פוספטינג בצבעי קשת על פני השטח של חומרי פלדה, ומשמשת בעיקר גם לצביעת השכבה התחתונה, על מנת להשיג עמידות בפני קורוזיה של חומר העבודה ולשפר את הידבקות ציפוי פני השטח.