Làm thế nào để cải thiện khả năng chống ăn mòn của ống đúc thép không gỉ thông qua xử lý bề mặt

Là một thành phần truyền tải chất lỏng công nghiệp quan trọng, tuổi thọ và độ ổn định của đúc ống thép không gỉ phụ thuộc rất lớn vào khả năng chống ăn mòn của chúng. Trong các lĩnh vực hóa học, dược phẩm, kỹ thuật hàng hải, v.v., môi trường làm việc thường chứa đầy các chất ăn mòn như clorua, sunfua, axit hữu cơ, axit vô cơ, v.v. Để nâng cao hiệu suất ổn định của ống thép không gỉ đúc trong môi trường ăn mòn phức tạp, quá trình xử lý bề mặt đã trở thành một yếu tố quan trọng quyết định khả năng chống ăn mòn của sản phẩm.

Ý nghĩa và vai trò của việc xử lý bề mặt
Trong quá trình đúc, ống đúc bằng thép không gỉ có thể có các khuyết tật như cặn, lỗ cát, tạp xỉ và vết nứt nhỏ trên bề mặt. Những khuyết tật bề mặt này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bề ngoài mà còn trở thành nguyên nhân tiềm ẩn gây ăn mòn. Các quy trình xử lý bề mặt khoa học có thể loại bỏ hiệu quả lớp ô nhiễm bề mặt, tạo thành màng thụ động dày đặc và cải thiện khả năng chống rỗ, ăn mòn giữa các hạt, ăn mòn kẽ hở, v.v.

Xử lý ngâm: loại bỏ cặn và tạp chất
Tẩy là phương pháp xử lý bề mặt cơ bản phổ biến nhất đối với ống thép không gỉ đúc, thường sử dụng hỗn hợp axit nitric và axit hydrofluoric. Chức năng của nó như sau:
Loại bỏ cặn oxit đen và tạp chất còn sót lại trên bề mặt hình thành trong quá trình đúc
Loại bỏ màng oxit và lớp ô nhiễm kim loại được tạo ra sau khi xử lý nhiệt
Cung cấp bề mặt nền sạch cho quá trình xử lý thụ động tiếp theo
Bề mặt có màu trắng bạc đồng nhất sau khi tẩy, giúp cải thiện hơn nữa hoạt động bề mặt của vật liệu và tạo điều kiện hình thành lớp màng thụ động hoàn chỉnh.

Xử lý thụ động: Xây dựng lớp màng bảo vệ ổn định
Xử lý thụ động tạo ra màng oxit giàu crom trên bề mặt thép không gỉ thông qua tác động hóa học. Lớp màng này dày đặc và ổn định và là rào cản chính để ngăn chặn sự ăn mòn. Chất lỏng thụ động thường được sử dụng là môi trường oxy hóa như axit nitric hoặc axit photphoric.
Ống đúc thép không gỉ thụ động có những ưu điểm về hiệu suất sau:
Cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn giữa các hạt
Ức chế sự xuất hiện của rỗ bề mặt và ăn mòn kẽ hở
Cải thiện độ ổn định bề mặt và kéo dài tuổi thọ
Màng thụ động được hình thành sau khi xử lý thụ động thường dày 1 ~ 5 nanomet. Mặc dù mỏng nhưng nó cực kỳ đậm đặc và có đặc tính tự phục hồi tuyệt vời. Nó có thể phục hồi nhanh chóng sau khi bị hư hại.

Đánh bóng điện phân: Cải thiện độ hoàn thiện và khả năng chống ăn mòn
Đánh bóng điện phân sử dụng tác động điện hóa để hòa tan tốt nhất các phần nhô ra cực nhỏ trên bề mặt thép không gỉ, từ đó đạt được bề mặt phẳng, mịn và giống như gương. So với đánh bóng cơ học, đánh bóng điện phân không có dư lượng ứng suất cơ học và phù hợp hơn cho việc xử lý bề mặt bên trong và bên ngoài của các ống đúc có hình dạng hình học phức tạp.
Những lợi thế như sau:
Cải thiện đáng kể độ hoàn thiện bề mặt (giá trị Ra có thể thấp tới 0,2μm)
Giảm sự bám dính của vi khuẩn và tích tụ trầm tích, đồng thời cải thiện độ sạch
Cải thiện hiệu quả tính đồng nhất và ổn định của màng thụ động bề mặt
Cải thiện khả năng chống ăn mòn ion clorua, thích hợp cho ngành thực phẩm và dược phẩm
Bề mặt thép không gỉ dày đặc hơn sau khi đánh bóng điện phân, ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của môi trường ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của ống đúc trong môi trường có tính ăn mòn cao.

Phun cát cơ học và phun bi: làm sạch đồng đều và kích hoạt bề mặt
Phun cát sử dụng không khí áp suất cao để phun cát thạch anh, cát gốm, v.v. lên bề mặt ống đúc để loại bỏ cặn oxit bề mặt, lỗ cát và cát dính để tạo thành bề mặt nhám đồng nhất. Nó thích hợp cho việc xử lý trước khi ngâm và cũng có thể được sử dụng như một quá trình kích hoạt trước khi xử lý lớp phủ.
Ưu điểm bao gồm:
Làm sạch đồng đều bề mặt bên trong và bên ngoài của các hình dạng phức tạp
Loại bỏ các khuyết tật bề mặt trong quá trình đúc
Nâng cao hiệu quả của quá trình xử lý tẩy và thụ động tiếp theo
Cung cấp lớp nền bám dính tốt cho quá trình phun hoặc sơn phủ
Độ sạch bề mặt của ống đúc được xử lý bằng phun cát cao, có lợi cho việc hình thành màng thụ động chất lượng cao hơn hoặc lớp phủ chống ăn mòn.

Bảo vệ lớp phủ (tùy chọn): Tăng cường bảo vệ chống lại môi trường khắc nghiệt
Đối với các ống đúc bằng thép không gỉ được sử dụng ở các giàn khoan ngoài khơi, khu vực phun muối hoặc môi trường khí chua, có thể thêm lớp phủ bảo vệ lên bề mặt. Các lớp phủ bề mặt phổ biến bao gồm lớp phủ epoxy, lớp chống ăn mòn PTFE, lớp phủ composite gốm, v.v.
Ưu điểm của việc xử lý lớp phủ là:
Cung cấp thêm sự cách ly vật lý để ngăn phương tiện ăn mòn tiếp xúc trực tiếp với kim loại
Cải thiện khả năng chống mài mòn bề mặt và chống va đập
Kéo dài tuổi thọ sử dụng trong môi trường khắc nghiệt
Chọn loại và độ dày lớp phủ thích hợp, có thể tùy chỉnh theo điều kiện làm việc cụ thể để cải thiện hiệu suất tổng thể của sản phẩm.

Kiểm tra và kiểm soát chất lượng sau xử lý bề mặt
Sau khi hoàn thành việc xử lý bề mặt ống đúc bằng thép không gỉ, cần phải kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Kiểm tra tính toàn vẹn của màng thụ động (kiểm tra ion sắt, kiểm tra rỗ clorua sắt)
Kiểm tra độ nhám bề mặt (dùng máy đo độ nhám để đánh giá giá trị Ra)
Kiểm tra độ sạch bề mặt (kiểm tra trực quan, phóng đại quang học)
Thử nghiệm phun muối và thử nghiệm mô phỏng ăn mòn (để xác minh hiệu quả xử lý)
Đảm bảo rằng việc xử lý bề mặt của từng ống đúc inox đáp ứng các tiêu chuẩn ngành và đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho khách hàng trong quá trình sử dụng.