सीमलेस स्टील पाइपों पर सतह उपचार

Ⅰ-अम्लनमकीन बनाना

1.- एसिड-पिकलिंग की परिभाषा: आयरन ऑक्साइड स्केल को रासायनिक रूप से एक निश्चित सांद्रता, तापमान और गति पर हटाने के लिए एसिड का उपयोग किया जाता है, जिसे पिकलिंग कहा जाता है।

2.- अम्ल-पिकलिंग का वर्गीकरण: अम्ल के प्रकार के आधार पर, इसे सल्फ्यूरिक अम्ल पिकलिंग, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल पिकलिंग, नाइट्रिक अम्ल पिकलिंग और हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल पिकलिंग में विभाजित किया गया है। इस्पात की सामग्री के आधार पर पिकलिंग के लिए अलग-अलग माध्यमों का चयन किया जाना चाहिए, जैसे कि कार्बन इस्पात की पिकलिंग सल्फ्यूरिक अम्ल और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ, या स्टेनलेस इस्पात की पिकलिंग नाइट्रिक अम्ल और हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल के मिश्रण के साथ।

स्टील के आकार के अनुसार, इसे वायर पिकलिंग, फोर्जिंग पिकलिंग, स्टील प्लेट पिकलिंग, स्ट्रिप पिकलिंग आदि में विभाजित किया जाता है।

पिकलिंग उपकरण के प्रकार के आधार पर, इसे टैंक पिकलिंग, सेमी कंटीन्यूअस पिकलिंग, फुली कंटीन्यूअस पिकलिंग और टावर पिकलिंग में विभाजित किया गया है।

3.- अम्ल पिक्लिंग का सिद्धांत: अम्ल पिक्लिंग एक रासायनिक विधि द्वारा धातु की सतहों से लौह ऑक्साइड की परत को हटाने की प्रक्रिया है, इसलिए इसे रासायनिक अम्ल पिक्लिंग भी कहा जाता है। स्टील पाइपों की सतह पर बनने वाली लौह ऑक्साइड की परतें (Fe2O3, Fe3O4, FeO) क्षारीय ऑक्साइड होती हैं जो पानी में अघुलनशील होती हैं। जब इन्हें अम्ल विलयन में डुबोया जाता है या सतह पर अम्ल विलयन का छिड़काव किया जाता है, तो ये क्षारीय ऑक्साइड अम्ल के साथ कई रासायनिक परिवर्तनों से गुजरती हैं।

कार्बन संरचनात्मक इस्पात या निम्न मिश्र धातु इस्पात की सतह पर ऑक्साइड परत की ढीली, छिद्रयुक्त और दरारयुक्त प्रकृति के कारण, साथ ही पिकलिंग लाइन पर सीधा करने, तनाव सीधा करने और परिवहन के दौरान स्ट्रिप स्टील के साथ ऑक्साइड परत के बार-बार मुड़ने से, ये छिद्र और दरारें और अधिक बढ़ जाती हैं और फैल जाती हैं। इसलिए, अम्लीय घोल ऑक्साइड परत के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है और दरारों और छिद्रों के माध्यम से इस्पात के आधार लोहे के साथ भी प्रतिक्रिया करता है। दूसरे शब्दों में, एसिड धुलाई की शुरुआत में, लौह ऑक्साइड परत और धातु लोहे तथा अम्लीय घोल के बीच तीन रासायनिक प्रतिक्रियाएँ एक साथ होती हैं: लौह ऑक्साइड परतें अम्ल के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करती हैं और घुल जाती हैं (घुलन)। धातु लोहा अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है, जो यांत्रिक रूप से ऑक्साइड परत को छील देती है (यांत्रिक छीलने की क्रिया)। उत्पन्न परमाणु हाइड्रोजन लौह ऑक्साइड को लौह ऑक्साइड में अपचयित कर देता है जो अम्लीय प्रतिक्रियाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं, और फिर अम्लों के साथ प्रतिक्रिया करके हट जाते हैं (अपचयन)।

Ⅱ-निष्क्रियता/निष्क्रियकरण/निष्क्रियकरण

1. निष्क्रियकरण सिद्धांत: निष्क्रियकरण की प्रक्रिया को पतली फिल्म सिद्धांत द्वारा समझाया जा सकता है, जो बताता है कि निष्क्रियकरण धातुओं और ऑक्सीकरण पदार्थों के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है, जिससे धातु की सतह पर एक बहुत पतली, सघन, अच्छी तरह से ढकी हुई और दृढ़ता से अधिशोषित निष्क्रियकरण फिल्म बनती है। फिल्म की यह परत एक स्वतंत्र अवस्था के रूप में विद्यमान होती है, जो आमतौर पर ऑक्सीकृत धातुओं का एक यौगिक होती है। यह धातु को संक्षारक माध्यम से पूरी तरह से अलग करने में भूमिका निभाती है, जिससे धातु संक्षारक माध्यम के संपर्क में आने से बचती है, इस प्रकार धातु के विघटन को रोकती है और संक्षारण-रोधी प्रभाव प्राप्त करने के लिए एक निष्क्रिय अवस्था बनाती है।

2.- निष्क्रियकरण के लाभ:

1) पारंपरिक भौतिक सीलिंग विधियों की तुलना में, पैसिवेशन उपचार में वर्कपीस की मोटाई में बिल्कुल भी वृद्धि न करने और रंग को न बदलने की विशेषता होती है, जिससे उत्पाद की सटीकता और मूल्यवर्धन में सुधार होता है और संचालन अधिक सुविधाजनक हो जाता है;

2) निष्क्रियकरण प्रक्रिया की गैर-प्रतिक्रियाशील प्रकृति के कारण, निष्क्रियकरण एजेंट को बार-बार जोड़ा और उपयोग किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप लंबा जीवनकाल और अधिक किफायती लागत होती है।

3) पैसिवेशन धातु की सतह पर ऑक्सीजन आणविक संरचना वाली पैसिवेशन फिल्म के निर्माण को बढ़ावा देता है, जो सघन और स्थिर होती है, और साथ ही हवा में स्व-मरम्मत का प्रभाव भी रखती है। इसलिए, जंग रोधी तेल की कोटिंग की पारंपरिक विधि की तुलना में, पैसिवेशन द्वारा निर्मित पैसिवेशन फिल्म अधिक स्थिर और संक्षारण प्रतिरोधी होती है। ऑक्साइड परत में अधिकांश आवेश प्रभाव प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से ऊष्मीय ऑक्सीकरण की प्रक्रिया से संबंधित होते हैं। 800-1250 ℃ के तापमान सीमा में, शुष्क ऑक्सीजन, आर्द्र ऑक्सीजन या जल वाष्प का उपयोग करके ऊष्मीय ऑक्सीकरण प्रक्रिया के तीन निरंतर चरण होते हैं। सबसे पहले, परिवेशी वातावरण में ऑक्सीजन उत्पन्न ऑक्साइड परत में प्रवेश करती है, और फिर ऑक्सीजन सिलिकॉन डाइऑक्साइड के माध्यम से आंतरिक रूप से फैलती है। जब यह SiO2-Si इंटरफ़ेस तक पहुँचती है, तो यह सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करके नया सिलिकॉन डाइऑक्साइड बनाती है। इस तरह, ऑक्सीजन प्रवेश प्रसार प्रतिक्रिया की निरंतर प्रक्रिया होती है, जिससे इंटरफ़ेस के पास का सिलिकॉन लगातार सिलिका में परिवर्तित होता है, और ऑक्साइड परत एक निश्चित दर से सिलिकॉन वेफर के आंतरिक भाग की ओर बढ़ती है।

Ⅲ-phosphating

फॉस्फेटिंग उपचार एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसके द्वारा सतह पर एक परत (फॉस्फेटिंग फिल्म) बन जाती है। फॉस्फेटिंग उपचार प्रक्रिया मुख्य रूप से धातु की सतहों पर की जाती है, जिसका उद्देश्य धातु को हवा से अलग करने और जंग से बचाने के लिए एक सुरक्षात्मक परत प्रदान करना है; इसका उपयोग कुछ उत्पादों पर पेंटिंग से पहले प्राइमर के रूप में भी किया जा सकता है। फॉस्फेटिंग फिल्म की यह परत पेंट की पकड़ और जंग प्रतिरोधकता को बढ़ाती है, सजावटी गुणों को निखारती है और धातु की सतह को अधिक सुंदर बनाती है। यह कुछ धातु कोल्ड वर्किंग प्रक्रियाओं में चिकनाई का काम भी करती है।

फॉस्फेटिंग उपचार के बाद, वर्कपीस लंबे समय तक ऑक्सीकृत या जंग नहीं लगेगा, इसलिए फॉस्फेटिंग उपचार का अनुप्रयोग बहुत व्यापक है और यह धातु की सतह के उपचार की एक सामान्य रूप से प्रयुक्त प्रक्रिया भी है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल, जहाज और यांत्रिक विनिर्माण जैसे उद्योगों में तेजी से बढ़ रहा है।

1.- फॉस्फेटिंग का वर्गीकरण और अनुप्रयोग

आमतौर पर, सतह के उपचार से अलग-अलग रंग मिलते हैं, लेकिन फॉस्फेटिंग उपचार में अलग-अलग फॉस्फेटिंग एजेंटों का उपयोग करके वास्तविक आवश्यकताओं के आधार पर अलग-अलग रंग प्राप्त किए जा सकते हैं। यही कारण है कि हम अक्सर फॉस्फेटिंग उपचार को ग्रे, रंगीन या काले रंग में देखते हैं।

आयरन फॉस्फेटिंग: फॉस्फेटिंग के बाद, सतह इंद्रधनुषी रंग और नीले रंग की दिखाई देती है, इसलिए इसे रंगीन फॉस्फोरस भी कहा जाता है। फॉस्फेटिंग घोल में मुख्य रूप से मोलिब्डेट का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है, जो स्टील सामग्री की सतह पर इंद्रधनुषी रंग की फॉस्फेटिंग फिल्म बनाता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से निचली परत को रंगने के लिए किया जाता है, जिससे वर्कपीस की जंग प्रतिरोधकता प्राप्त होती है और सतह कोटिंग का आसंजन बेहतर होता है।