Ro-ràdh
Ann an raon dùbhlanach innleadaireachd cumhachd siùbhlach, tha co-phàirtean fo smachd measgachadh brùideil de fheachdan a-staigh agus a-muigh. Fhad ‘s a bhios innleadairean a’ caitheamh mòran ùine ag obrachadh a-mach cuideaman obrach as àirde, astaran siùbhlach, agus ìrean sruthadh, tha cunnart ann a tha a cheart cho millteach, do-fhaicsinneach a tha ag obair air sgèile microscopach: coirbeachd. Air fhàgail gun sgrùdadh, faodaidh truailleadh ceimigeach pàirtean meatailt siostam uisgeachaidh làn innleadaichte a thionndadh gu bhith na uallach aoidionach, cunnartach agus neo-èifeachdach.
Tha co-phàirtean stàilinn gualain àbhaisteach an urra ri còmhdach uachdar, ìobairteach leithid plating sinc gus stad a chuir air truailleadh àrainneachd. Ach, fo chuideam cunbhalach crathadh meacanaigeach, leudachadh teirmeach, agus sruthadh gràineach sgrìobach, bidh na còmhdach sin mu dheireadh a’ caitheamh tana, sgàineadh no flake air falbh. Cho luath ‘s a bhios an iarann fo-thalamh fosgailte do taiseachd agus ocsaidean, bidh meirge a’ gabhail grèim le astar eagallach, a ’sgaoileadh thairis air uachdar ròin agus a’ cagnadh tro phròifil snàithlean.
Gus cuir às don so-leòntachd seo aig an stòr aige, bidh gnìomhachas an latha an-diugh a’ tionndadh gu meatailteachd. Le bhith a’ taghadh toradh àrd-stàilinn uisgeach-leithid uidheamachadh le cuideam àrd, bhalbhaichean ionnstramaid, inneal-atharrachaidh, no còmhdach siolandair- bheir sin dìon bunaiteach, eileamaideach an aghaidh truailleadh. Ach dè dìreach a tha am meatailt iongantach seo a’ seasamh an aghaidh feachdan co-cheangailte ri oxidation, ionnsaighean searbhagach, agus foillseachadh uisge salainn? Tha am freagairt na laighe ann an eadar-chluich inntinneach de shaidheans stuthan, innleadaireachd cheimigeach, agus seasmhachd structarail. Tha an artaigil seo a’ toirt sealladh farsaing air na dòighean saidheansail sònraichte a leigeas le co-phàirtean uisgeach stàilinn gun mheirge fuireach gu tur gun mheirge agus gun structarail làidir anns na h-àrainneachdan as neo-thròcaireach san t-saoghal.
Saidheans an t-sreath fulangach: armachd dìomhair de stàilinn gun staoin
Gus tuigse fhaighinn air mar a tha stàilinn gun staoin ga dhìon fhèin bho mheirge, feumaidh duine an-toiseach mì-thuigse cumanta a thoirt às a chèile: chan e aon mheatailt neo-ghnìomhach mar òr no platanam a th’ ann an stàilinn gun staoin. Is e alloy fìor ghnìomhach a th’ ann air a dhèanamh suas de iarann, gualain, agus raon èiginneach de eileamaidean a bharrachd. Tha a chomas seasamh an-aghaidh creimeadh mar thoradh air ath-bhualadh ceimigeach leantainneach, làn smachd a tha a’ tachairt air an uachdar as fhaide a-muigh aige.
Is e cromium an tàthchuid bunaiteach anns a’ cheimigeachd dìon seo. Airson a bhith air a chomharrachadh mar fhìor stàilinn gun staoin, feumaidh co-dhiù 10.5 sa cheud cromium a bhith anns an alloy a rèir cuideam. Nuair a bhios iarann amh fosgailte do taiseachd agus èadhar, bidh e a’ cruthachadh ocsaid iarainn, ris an canar mar as trice meirge dearg. Tha structar criostalach sgaoilte, porous aig meirge dearg a bhios a’ leudachadh agus a’ crathadh air falbh bhon mheatailt. Bidh an crathadh seo a’ nochdadh sreath ùr de dh’iarann amh fodha, a’ cruthachadh snìomhadh millteach sìos a bhios a’ sgaoileadh a’ cho-phàirt gu tur mu dheireadh.
Bidh Chromium gu tur ag ath-sgrìobhadh an sgriobt ceimigeach seo. Nuair a bhios na dadaman cromium a tha freumhaichte ann an toradh uisgeach stàilinn gun staoin a’ conaltradh ri ocsaidean àrainneachdail, bidh iad ag ath-fhreagairt gus film uachdar tana, do-fhaicsinneach ris an canar chromium oxide a chruthachadh. Chan eil anns an fhilm seo ach beagan ataman tiugh-cho tana is gum bi solas a’ dol troimhe gu dìreach, a’ leigeil le luster meatailteach na stàilinn a bhith follaiseach.
Canar an ìre fulangach ris an fhilm chromium oxide seo. Eu-coltach ri meirge dearg, tha an còmhdach fulangach uamhasach dùmhail, seasmhach le structar, agus gu tur neo-porous. Bidh e ag obair mar phlàigh armachd do-ruigsinneach, microscopach a chuireas casg air ocsaidean agus moileciuilean uisge bho bhith a’ ruighinn na h-ataman iarainn fon talamh.
Nas iongantaiche, tha an ìre fhulangach seo gu tur beothail agus fèin-slànachadh. Ann an àrainneachd uisgeach trom, bidh uidheaman agus bhalbhaichean air an sgrìobadh gu riaghailteach le sprùilleach a tha a' tuiteam, air an sgrìobadh le dreathan-donn nuair a thathar a' càradh achaidhean fiadhaich, no bidh iad fo bhleith mhòr a-staigh mar thoradh air sruth ola aig astar àrd. Ann am pàirt àbhaisteach plataichte, tha sgrìob dhomhainn a’ riochdachadh briseadh maireannach san armachd, a’ comharrachadh gu bheil meirge a’ tòiseachadh sa bhad. Le stàilinn gun staoin, ma thèid an còmhdach fulangach a sgrìobadh gu meacanaigeach no a thoirt air falbh, bidh na dadaman cromium a tha fosgailte às ùr a’ freagairt sa bhad leis an ocsaidean mun cuairt gus an cnap-starra chromium oxide ath-thogail taobh a-staigh milliseconds. Bidh an ath-nuadhachadh leantainneach seo a’ dèanamh cinnteach gu bheil an t-slighe siùbhlach fhathast air a seuladh an aghaidh ionnsaigh àrainneachdail fad a bheatha obrachaidh.
Luchd-ionaid Alloying agus an Dìon Cuimsichte
Fhad ‘s a tha cromium a’ toirt seachad an ailtireachd stèidheachaidh airson an ìre fulangach, bidh siostaman uisgeachaidh gnìomhachais gu tric an aghaidh àrainneachdan ceimigeach iom-fhillte a dh ’fheumas daingneachadh a bharrachd. Gus coinneachadh ris na dùbhlain sin, bidh metallurgists a ’toirt a-steach eileamaidean alloying àrd-sgoile a-steach do mhaitrix criostalach an stàilinn, a’ cruthachadh ìrean sònraichte air an ùrachadh airson seòrsachan sònraichte de dh ’aghaidh dìon.
Is e nicil a’ chiad phrìomh chur-ris. Anns na steels stainless austenitic 300-sreath mòr-chòrdte a thathas a ’cleachdadh gu farsaing ann an tagraidhean cumhachd siùbhlach, tha nicil air a thoirt a-steach ann an dùmhlachdan eadar 8 agus 14 sa cheud. Bho shealladh meacanaigeach, bidh nicil ag atharrachadh structar criostalach bunaiteach a’ mheatailt, ga thionndadh bho structar ferritic gu structar austenitic. Tha an gluasad metallurgical seo gu mòr a’ meudachadh cruas buaidh meatailt, ductility, agus elasticity structarail. Tha e cuideachd a’ toirt àrdachadh mòr do sheasamh coitcheann an stuth an aghaidh creimeadh èideadh, gu sònraichte nuair a bhios e fosgailte do searbhagan tlàth agus fuasglaidhean ceimigeach gnìomhachais.
Ach, is e molybdenum am fìor churaidh airson fìor àrainneachdan uisgeachaidh. Tha stàilinn stainless Ìre Choitcheann 304 a’ tabhann dìon sàr-mhath an aghaidh taiseachd àile bunaiteach, ach faodaidh e a bhith duilich nuair a bhios e fo ionsan clorid làn-dùmhlaichte, a gheibhear ann am pailteas ann an uisge mara, èadhar cladaich, agus salann reòta rathaid. Tha ions cloride gun samhail ionnsaigheach; faodaidh iad a dhol a-steach agus a sgaoileadh an ìre fulangach chromium oxide àbhaisteach, ag adhbhrachadh briseadh sìos ionadail.
Gus cuir an-aghaidh an so-leòntachd seo, tha stàilinn stainless Ìre 316 a’ toirt a-steach cur-ris de 2 gu 3 sa cheud molybdenum. Tha molybdenum ag obair mar stàball ceimigeach cuimsichte, ag àrdachadh gu mòr seasmhachd ionadail an fhilm fulangach agus ga dhèanamh air leth seasmhach an aghaidh briseadh sìos clorid. Is e an ùrachadh aon eileamaideach seo an adhbhar gur e Ìre 316 an riatanas stuthan àbhaisteach airson àrd-ùrlaran drileadh ola aig muir, soithichean mara, agus ionadan gnìomhachais cladaich.
Mu dheireadh, tha saothrachadh ùr-nodha a’ toirt aire mhionaideach do shusbaint gualain. Nuair a thèid stàilinn gun staoin a theasachadh gu fìor theodhachd -leithid nuair a thathar a’ tàthadh flange uisgeach le cuideam àrd- faodaidh iongantas ris an canar sileadh carbide tachairt. Faodaidh cromium agus dadaman gualain ceangal ri chèile air crìochan gràin a' mheatailt, a' toirt air falbh na ceàrnaidhean mun cuairt den chromium a dh'fheumar gus an ìre fulangach a chumail suas. Tha seo a’ fàgail a’ cho-cheangail tàthaichte gu math so-leònte ri coirbeachd eadar-roinneil ionadail. Gus cur às don chunnart seo, bidh luchd-saothrachaidh a’ cleachdadh caochlaidhean gualain ìosal, ainmichte mar Ìre 304L no 316L. Le bhith a’ cuingealachadh susbaint gualain gu nas lugha na 0.03 sa cheud, thathas a’ casg sileadh carbide, a’ dèanamh cinnteach gu bheil an sòn tàthaichte fhathast a cheart cho seasmhach ri meirge ris a’ chòrr den cho-phàirt.
A’ faighinn thairis air cruthan sònraichte de choire uisgeachaidh
Tha corrachadh a’ nochdadh ann an grunn dhòighean eadar-dhealaichte taobh a-staigh siostam cumhachd siùbhlach. Tha toradh àrd-chàileachd stàilinn uisgeach air a dhealbhadh gu sònraichte gus cuir an-aghaidh na cunnartan structarail sònraichte sin.
Corrachadh èideadh
Tha creimeadh èideadh a’ riochdachadh ionnsaigh farsaing, eadhon thairis air uachdar fosgailte iomlan pàirt meatailt, a’ leantainn gu tanachadh mean air mhean air a’ bhalla stuth thar ùine. Ann an loidhne uisgeach le cuideam àrd, tha tanachadh balla uamhasach cunnartach, leis gu bheil e a’ lughdachadh cuideam obrach sàbhailte na pìoba gu cunbhalach gus an tachair briseadh tubaisteach. Bidh an còmhdach fulangach leantainneach de stàilinn gun staoin a’ cur casg air creimeadh èideadh gu tur fo chumhachan obrachaidh àbhaisteach, a’ cumail suas tighead balla tùsail agus oirean structarail tro chuairt-beatha a’ phàirt.
Pitting agus Crevice Crevice
Tha polladh agus corran creamh nan cruthan fìor ionadail, brùideil de thruailleadh. Bidh tolladh a’ tachairt nuair a tha fàilligeadh beag, ionadail ann an còmhdach dìon a’ leigeil le toll microscopach tunail domhainn a-steach don bhalla meatailt, falaichte bho sgrùdadh lèirsinneach cas. Bidh corrachadh crevice a’ tachairt ann an àiteachan a tha gu math cuingealaichte far am faod lionntan a dhol gun stad, leithid na beàrnan beaga eadar pròifilean snàithlean suirghe no fo ròn flange.
Mar a dh’fhàsas an lionn stagnant a’ fàs nas lugha de ocsaidean-, bidh a cheimigeachd cheimigeach a’ gluasad, a’ tionndadh gu math searbhagach agus a’ cagnadh gu luath tro mheatailtean àbhaisteach. Le bhith a’ cur molybdenum ann an stàilinn stainless Ìre 316 a’ bunailteachadh an t-sreath fhulangach taobh a-staigh nan sònaichean lùghdachaidh ocsaidean sin, a’ cur casg air tòiseachadh an dà chuid slocan agus fàilligeadh sgàinidhean.
Corrachadh Galvanic
Bidh corrachadh galvanic a’ tachairt nuair a bhios dà mheatailt eadar-dhealaichte electrochemically a’ dèanamh conaltradh corporra an làthair electrolyte, leithid taiseachd no taiseachd àrainneachdail. Anns an t-suidheachadh seo, bidh sruth dealain beag a’ sruthadh eadar na meatailtean, ag adhbhrachadh gum bi am meatailt nach eil cho uasal (an anod) a’ bleith aig ìre luathaichte, fhad ‘s a tha am meatailt nas uaisle (an catod) fhathast air a dhìon.
Leis gu bheil stàilinn gun staoin àrd air an sgèile uasal galvanic, tha e gu mòr an aghaidh a bhith air a chreachadh le meatailtean faisg air làimh. Ach, feumaidh innleadairean a bhith faiceallach: ma thèid inneal stàilinn gun staoin a sgrìobadh gu dìreach a-steach do bhloca bog ioma-fhillte alùmanum ann an àrainneachd tais, bidh an alùmanum mar anod ìobairteach agus bidh e a’ briseadh sìos gu sgiobalta. Gus seo a riaghladh, tha dealbhadh siostam ceart a’ toirt a-steach a bhith a’ maidseadh mheatailtean thairis air an t-siostam no a’ cleachdadh cnapan-starra aonaranachd neo-ghiùlain gus an cuairteachadh dealain a bhriseadh.
Factaran Àrainneachdail: Far a bheil Dìon stàilinn gun staoin nas cudromaiche
Tha seasmhachd ceimigeach adhartach stàilinn gun staoin ga fhàgail na roghainn riatanach thar grunn roinnean obrachaidh a tha gu math ionnsaigheach.
Ann an innleadaireachd mara is far-oirthir, tha siostaman uisgeachaidh an-còmhnaidh air am bualadh le tonnan, frasadh salainn, agus ceò dùmhail, tais. Bidh na h-ianan clorid a tha an làthair ann an uisge saillte gu luath a’ toirt air falbh an sinc plating far na pàirtean àbhaisteach de stàilinn gualain, a’ leantainn gu cruthachadh meirge millteach taobh a-staigh beagan sheachdainean. Bidh co-phàirtean stàilinn gun staoin a’ mairsinn na suidheachaidhean mara sin airson deicheadan gun a bhith a’ call an ionracas structarail, a’ dìon gèar stiùiridh èiginneach, crannan deic, agus bhalbhaichean fon mhuir bho fhàiligeadh achaidh nach gabh a thuigsinn.
San aon dòigh, tha goireasan giullachd ceimigeach agus peitriceimiceach a’ nochdadh measgachadh fìor phuinnseanta de chunnartan àrainneachdail. Dh’ fhaodadh loidhnichean uisgeachaidh a tha a’ ruith faisg air siotaichean giollachd a bhith fosgailte do bhalbhaichean searbhagach san adhar, todhar sulfur caustic, agus fuasglaidh organach luaineach. Bidh meatailtean àbhaisteach plated a’ dol sìos gu luath fon ionnsaigh cheimigeach seo. Tha stàilinn gun staoin gu ceimigeach inert ri raon farsaing de choimeasgaidhean gnìomhachais, a’ leigeil leis uachdar fìor-ghlan gun ghaoid a chumail a dh’ aindeoin foillseachadh ceimigeach seasmhach, dìreach.
Mu dheireadh, feumaidh sinn coimhead air na h-iarrtasan teann a th’ ann an nighe slàinteachais anns na gnìomhachasan bìdh, dibhe agus cungaidh-leigheis. Anns na roinnean sin, feumaidh innealan a bhith air an spìonadh gu tric le smùid le cuideam àrd agus innealan-glanaidh ionnsaigheach anns a bheil clorine no soda caustic gus cuir às do fhàs bacterial. Chan urrainn do cho-phàirtean stàilinn gualain plastaichte a bhith beò leis na cleachdaidhean slàintealachd seasmhach sin gun a bhith a’ crathadh no a ’meirgeadh, a tha nan cunnart mòr bho thruailleadh corporra is ceimigeach don loidhne toraidh. Tha stàilinn gun staoin a’ nochdadh uachdar a tha gu math rèidh, neo-thruaillidh a tha gu gnìomhach a’ seasamh an aghaidh greimeachadh bith-eòlasach agus a’ seasamh an aghaidh glanadh slàintealachd dian gun a bhith a’ lughdachadh no a’ leigeil às sprùilleach gràineach.
A' glèidheadh an t-ionracas ana-chreimneach: stàladh is cumail suas cleachdaidhean as fheàrr
Gus dèanamh cinnteach gu bheil toradh uisgeach de stàilinn gun staoin a’ lìbhrigeadh an ìre as àirde an aghaidh creimeadh, feumaidh teicneòlaichean làraich cumail gu faiceallach ri cleachdaidhean stàlaidh is cumail suas sònraichte.
Canar passivation ris a’ chiad phròiseas èiginneach. Nuair a thèid inneal stàilinn gun staoin a innealachadh, a shnàthadh no a stampadh tron phròiseas saothrachaidh, faodaidh mìrean beaga de iarann an-asgaidh bho na h-innealan gearraidh a dhol a-steach do uachdar a’ mheatailt. Ma thèid fhàgail gun làimhseachadh, bidh na mìrean iarainn cèin sin a’ meirgeadh san raon, a’ cruthachadh coltas meallta de dh’ fhàilligeadh co-phàirtean agus a dh’ fhaodadh a bhith a’ toirt buaidh air an t-sreath fulangach a tha sa bhun.
Gus casg a chuir air seo, bidh co-phàirtean crìochnaichte a’ faighinn làimhseachadh fulangach ceimigeach, mar as trice a’ toirt a-steach amar bogaidh ann am fuasgladh searbhag nitrigin no citric. Bidh an amar searbhagach seo gu roghnach a’ sgaoileadh truailleadh iarainn uachdar sam bith gun a bhith a’ toirt ionnsaigh air an stàilinn gun staoin, a’ fàgail uachdar beairteach cromium air a chùlaibh a nì sa bhad cruthachadh am film dìon dìonach.
A bharrachd air an sin, feumaidh teicneòlaichean làraich a bhith air leth faiceallach gus casg a chuir air tar-thruailleadh aig àm co-chruinneachadh an t-siostaim. Ma chleachdas teicneòlaiche bruis uèir stàilinn gualain àbhaisteach gus snàithleanan bhalbhaichean stàilinn gun staoin a ghlanadh, no ma làimhsicheas e na pàirtean le innealan iarainn meirgeach, thèid mìrean stàilinn gualain a ghluasad chun uachdar stainless, a’ tòiseachadh sònaichean meirge ionadail. Tha innealan sònraichte stàilinn gun staoin agus cleachdaidhean làimhseachaidh glan deatamach airson purrachd an stuth a ghleidheadh.
Mu dheireadh, feumaidh teicneòlaichean smachd a chumail air cunnart snàithleach galling rè an stàladh. Leis gu bheil steels stainless austenitic an ìre mhath bog agus gu math ductile, faodaidh an suathadh a thig bho bhith a’ teannachadh snàithleanan fireann is boireann ri chèile fo torque àrd an còmhdach fulangach ocsaid a thoirt air falbh. Às aonais an ìre seo, faodaidh na criostalan meatailt amh suathadh gu dìreach an aghaidh a chèile, a’ gineadh teas mòr ionadail agus a’ toirt air na snàithleanan tàthadh ri chèile. Aon uair 's gu bheil e air a ghalachadh, thèid an co-cheangal a ghlasadh gu maireannach agus thèid a sguabadh às gu tur ma thèid a sparradh. Gus cur às don chùis seo, feumaidh teicneòlaichean an-còmhnaidh bealaidh sònraichte an-aghaidh{5}}grèim no inneal snàithle àrd-inbhe a chur an sàs gu sònraichte airson co-chruinneachaidhean stàilinn gun staoin, a’ dèanamh cinnteach gu bheil ceangal meacanaigeach rèidh agus ròn gu tur gun aodion.
Co-dhùnadh
Chan e fortan a th’ ann an comas co-phàirtean uisgeach stàilinn gun staoin a bhith a’ seasamh an aghaidh feachdan millteach meirge is coirbeachd; tha e na bhuannachd dhìreach de shaidheans stuthan cuimsichte. Le bhith a’ structaradh alloy timcheall air bunait làidir de chromium, nicil, agus molybdenum, tha metallurgists air stuth a chruthachadh a tha comasach air a phlàigh armachd fèin-slànachaidh microscopach fhèin a ghineadh.
Ge bith an e structar dùmhail neo-porous an t-sreath fulangach chromium oxide, an dìon cuimsichte a tha molybdenum a’ toirt seachad an aghaidh tolladh clorid ionnsaigheach, no na cumaidhean gualain ìosal a chuireas casg air truailleadh tàthaidh, tha a h-uile taobh de thoraidhean uisgeach stàilinn gun staoin air a dhealbhadh airson a bhith beò san fhad-ùine.
Ged a dh’ fhaodadh stuthan eile cosgaisean ceannach tùsail a thabhann nas ìsle, tha an cunnart do-sheachanta a thaobh briseadh na h-àrainneachd an-còmhnaidh a’ leantainn gu ùine downt obrachaidh nach gabh a thomhas, aoidion daor de lionn, agus cunnartan sàbhailteachd nas àirde do luchd-obrach cumail suas. Le bhith a’ tuigsinn nam prionnsapalan domhainn saidheansail air cùl ailtireachd dìon stàilinn gun staoin agus a’ gealltainn protocolaidhean làimhseachaidh is stàlaidh ceart, faodaidh gnìomhachasan an latha an-diugh siostaman cumhachd siùbhlach a dhèanamh tèarainte a bhios fhathast fìor èifeachdach, gu tur glan, agus ag obair gu sàbhailte airson deicheadan ri thighinn.
