ニュース

Jul 01, 2023

電解研磨および機械研磨されたチューブ、パート 1

この 2 部構成の記事では、電解研磨紙の重要なポイントを要約し、今月後半の InterPhex での Tverberg のプレゼンテーションのプレビューを紹介します。 今日のパート 1 では、次の重要性を検討します。

この 2 部構成の記事では、電解研磨紙の重要なポイントを要約し、今月後半の InterPhex での Tverberg のプレゼンテーションのプレビューを紹介します。 今日のパート 1 では、ステンレス鋼チューブの電解研磨の重要性、電解研磨技術、および分析方法を検討します。 パート 2 では、機械的に研磨されたステンレスチューブの不動態化に関する最新の研究のプレビューを紹介します。

パート 1: 電解研磨されたステンレス鋼チューブ製薬および半導体産業では、大量の内部電解研磨されたステンレス鋼チューブが必要です。 どちらの場合も、タイプ 316L ステンレス鋼が最適な合金です。 場合によっては、6% のモリブデン ステンレス合金が使用されます。 合金 C-22 および C-276 は、特に塩酸ガスをエッチング液として使用する場合、半導体メーカーにとって重要です。

電解研磨されたチューブは、次の理由により多くの用途に指定されています。

より一般的な材料に見られる表面異常の迷路の中で隠れてしまう表面欠陥の特徴を簡単に評価できます。

不動態層の化学的不活性は、クロムと鉄の両方がゼロ価金属としてではなく、3+ 酸化状態にあることに起因します。 機械的に研磨された表面は、長時間にわたる高温の硝酸不動態化の後であっても、膜中に依然として高レベルの遊離鉄を保持しています。 この要因だけでも、電解研磨された表面の長期安定性において大きな利点が得られます。

2 つの表面のもう 1 つの大きな違いは、合金元素の存在 (機械研磨表面) または非存在 (電解研磨表面) です。 機械研磨された表面は、他の合金元素がわずかに減少するだけで基本的な合金組成を保持しますが、電解研磨された表面には本質的にクロムと鉄のみが含まれます。

電解研磨されたチューブの作成滑らかな電解研磨された表面を作成するには、滑らかな表面から始める必要があります。 これは、最高の溶接性を実現するために製造された非常に高品質の鋼から始めることを意味します。 製錬中は、硫黄、シリコン、マンガン、脱酸元素 (Al、Ti、Ca、Mg など) とデルタ フェライトを制御する必要があります。 ストリップは、溶融物の凝固中に発生する可能性のある、または高温処理中に形成される可能性のあるすべての第 2 相を溶解するために熱処理する必要があります。

同様に、ストリップ仕上げの種類も最も重要です。 ASTM A-480 では、3 つの市販の冷間圧延ストリップ表面仕上げが指定されています。 2B (空気焼きなまし、酸洗、研磨ロール仕上げ)。 および 2BA (保護雰囲気光輝焼鈍し、研磨ロールで仕上げ)。

ロール成形、溶接、ビードの調整はすべて、できるだけ丸いチューブを製造するために慎重に制御する必要があります。 研磨後は、溶接のアンダーカットや溶接ビードのレベリング ラインがわずかでも目立ちます。 同様に、ロールフォーミングマーク、溶接ロールダウンパターン、および表面への機械的損傷は、電解研磨後に明らかになります。

熱処理後、チューブ ID を機械的に研磨して、ストリップやチューブ形成プロセスから生じる表面の欠陥を除去する必要があります。 このステップでは、ストリップ仕上げの選択が重要になります。 しわが深すぎる場合は、滑らかなチューブを製造するために、チューブの ID 表面からより多くの金属を除去する必要があります。 しわが浅い場合、または存在しない場合は、除去する必要がある金属の量が少なくなります。 最良の電解研磨仕上げは、一般に 5 マイクロインチ以上の範囲で、長手方向にベルト研磨されたチューブから得られます。 このタイプの研磨では、表面からほとんどの金属（通常は 0.001 インチの範囲）が除去され、それによって粒界、表面欠陥、形成された欠陥が除去されます。 スワール研磨では除去する材料が少なく、「汚れた」表面が生成され、一般に 10 ～ 15 マイクロインチの範囲のより高い Ra (平均表面粗さ) が得られます。

電解研磨電解研磨は、単純に逆の電気メッキです。 電解研磨溶液は、陰極がチューブを通して引かれている間、チューブの内径を通してポンプで送られます。 金属は表面の最も高い点から優先的に除去されます。 このプロセスでは、陽極であるチューブ内部から溶解した金属で陰極をメッキすることが「望まれます」。 電気化学を制御して陰極メッキを防止し、各イオンの適切な価数を維持することが重要です。