Травление и пассивация бесшовных стальных труб представляют собой химическую реакцию. Сначала травильный раствор удаляет окалину и ржавчину с поверхности стали, одновременно завершая процесс пассивации. Это эффективно предотвращает окисление бесшовных стальных труб и обеспечивает защиту от коррозии. Перед травлением и пассивацией бесшовных стальных труб необходимо удалить масло, обезжиривающие средства и примеси, такие как поверхностно-активные вещества. После травления и пассивации поверхность бесшовной стальной трубы приобретает однородный серебристо-белый цвет, что значительно повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали.
Фосфатирование бесшовных стальных труб — это процесс, при котором бесшовные стальные трубы погружают в фосфатирующий раствор (раствор, состоящий в основном из определенных кислых фосфатов) для нанесения на поверхность слоя водонерастворимой кристаллической фосфатной конверсионной пленки. Фосфатирование — это процесс, в котором в результате химической и электрохимической реакции образуется фосфатная химическая конверсионная пленка. Образовавшаяся фосфатная конверсионная пленка называется фосфатной пленкой, которая в определенной степени предотвращает коррозию металла; она используется в качестве грунтовки перед покраской для улучшения адгезии и коррозионной стойкости лакокрасочного слоя; она используется для снижения трения и смазки при холодной обработке металла.
«Фосфатирование и омыление» бесшовных стальных труб — это процесс омыления после фосфатирования. Он обычно используется в процессах механической обработки, таких как волочение или растяжение. Фосфатная пленка обычно имеет толщину 8-12 микрон, затем она переходит в омыляющую жидкость, после чего происходит волочение или растяжение. Целью омыления бесшовных стальных труб является дальнейшее повышение смазывающих свойств.
Травление, фосфатирование и омыление бесшовных стальных труб представляют собой простые технологические процессы: травление → промывка под высоким давлением → фосфатирование → промывка водой под высоким давлением → омыление → сушка → транспортировка и штабелирование.
Во-первых, маринование.
1. Определение травления: Кислоты используются для удаления окалины оксида железа химическими методами при определенной концентрации, температуре и скорости, этот процесс называется травлением.
2. Классификация травления: По типу кислоты: травление серной кислотой, травление соляной кислотой, травление азотной кислотой, травление фтористоводородной кислотой. В зависимости от материала стали для травления используются различные среды, например, углеродистая сталь травится серной и соляной кислотами, а нержавеющая сталь – смесью азотной и фтористоводородной кислот. По форме стали: травление проволокой, травление ковкой, травление листовой стали, травление полосой и т. д. По типу травильного оборудования можно разделить на травление в чанах, полунепрерывное травление, непрерывное травление и башенное травление.
3. Принцип травления: Травление — это процесс удаления оксида железа с поверхности металла химическими методами, поэтому его также называют химическим травлением. Оксид железа (Fe2O3, Fe3O4, Fe0), образующийся на поверхности стальной трубы, представляет собой щелочной оксид, нерастворимый в воде. При погружении в кислоту или распылении кислоты на поверхность эти щелочные оксиды могут претерпевать ряд химических изменений под воздействием кислоты.
Во-вторых, пассивация
1. Принцип пассивации: Механизм пассивации можно объяснить теорией тонких пленок, то есть считается, что пассивация происходит за счет взаимодействия металла и окисляющих веществ. При этом взаимодействии на поверхности металла образуется очень тонкая, плотная, хорошо покрывающая и прочно адсорбированная пассивирующая пленка. Эта пленка существует как самостоятельная фаза, обычно представляющая собой соединение окисленных металлов. Она играет роль полного отделения металла от коррозионной среды, предотвращая контакт металла с коррозионной средой, благодаря чему металл перестает растворяться и переходит в пассивное состояние, обеспечивая тем самым защиту от коррозии.
2. Преимущества пассивации:
1) По сравнению с традиционным методом физической герметизации, пассивирующая обработка обладает такими характеристиками, как полное отсутствие увеличения толщины заготовки и изменения цвета, повышение точности и добавленной стоимости изделия, а также удобство в эксплуатации;
2) Поскольку процесс пассивации осуществляется в нереактивном состоянии, пассиватор можно добавлять и использовать многократно, что обеспечивает более длительный срок службы и более экономичную стоимость.
3) Пассивация способствует образованию пассивирующей пленки из молекул кислорода на поверхности металла; пленочный слой плотный, обладает стабильными характеристиками и имеет эффект самовосстановления на воздухе. Поэтому, по сравнению с традиционным методом нанесения антикоррозионного масла, пассивирующая пленка, образованная методом пассивации, более стабильна и более коррозионностойка.
Третий этап – фосфатирование.
Фосфатирование — это процесс обработки поверхности, при котором на поверхности образуется пленочный слой (фосфатная пленка) в результате химической реакции. Процесс фосфатирования в основном применяется для обработки металлических поверхностей, и его цель также состоит в создании защитной пленки, изолирующей металл от воздуха и предотвращающей коррозию; он также используется в качестве грунтовки перед покраской некоторых изделий. Благодаря этой фосфатной пленке улучшается адгезия и коррозионная стойкость лакокрасочного покрытия, повышается декоративность, а металлическая поверхность выглядит красивее; она также может выполнять смазывающую функцию при холодной обработке некоторых металлов. После фосфатирования заготовка долгое время не окисляется и не ржавеет, поэтому фосфатирование широко используется и является распространенным процессом обработки металлических поверхностей. Оно все чаще применяется в автомобильной, судостроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности.
В-третьих, технологический процесс травления и пассивации бесшовных стальных труб.
Вторая холодная вытяжка бесшовных стальных труб включает в себя следующие этапы: сырье (черновая или готовая труба) → штамповка → травление → фосфатирование (т.е. смазка) → холодная вытяжка. Если выполняется вторая холодная вытяжка, необходимость отжига зависит от типа стали.
Как правило, низкоуглеродистая сталь не требует отжига. После второй холодной вытяжки: смазка → холодная вытяжка → отжиг → выпрямление → резка → контроль качества готовой продукции → упаковка и хранение. После этого для обеспечения высоких требований к качеству проводится травление и пассивация.
В-четвертых, при травлении и пассивации бесшовных стальных труб следует обратить внимание на следующие моменты:
(1) Бесшовные стальные трубы нельзя травить высококоррозионным составом, иначе произойдет локальная коррозия. Однако аустенитную нержавеющую сталь можно травить методом травления нержавеющей стали.
(2) Формулы, содержащие хлорид-ионы, обладают более высокой скоростью травления и используются только для первоначального травления толстых оксидных пленок. После первоначального травления для второго травления используются другие процессы травления. Хлорид-ионы могут легко вызвать точечную коррозию нержавеющей стали. При приготовлении травильного раствора старайтесь использовать дистиллированную воду, чтобы предотвратить смешивание с хлорид-ионами.
(3) При чистке, прокатке или травлении травильной пастой поверхность травления всегда должна оставаться влажной, а не сухой, иначе локальная концентрация кислоты будет слишком высокой, что приведет к образованию узора в виде облаков.
(4) В различных процессах травления необходимо уделять внимание строгому контролю температуры, времени и других условий процесса травления, иначе травление будет недостаточным, чрезмерным или даже приведет к коррозии и повреждению заготовки.
Дата публикации: 11 октября 2024 г.