Металл бетін тазалау: Химиялық әдіспен тот, залалдарды кетіру. Тоттандыру, бояу алдында металл бетін дайындау үшін қолданылады. Темір, мыс, алюминий қорытпалары үшін тиімді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Металл бетін химиялық жолмен тазарту
Metal surface treatment using chemical removal of surface impurities
Пиккинг – металл бетін тазарту әдісі, ол темір металдардан, мыстан, құнды металдардан және алюминий қорытпаларынан дақтар, минералдық қоспалар, тот немесе қабыршақ сияқты беткі ластануларды жою үшін қолданылады. Беткі ластануларды жою үшін әдетте қышқыл құрамында болатын, тұздық ерітінді деп аталатын ерітінді пайдаланылады. Бұл әдіс көбінесе әртүрлі болат өндіріс процестерінде болатты тазарту үшін қолданылады.
Pickling is a metal surface treatment used to remove impurities, such as stains, inorganic contaminants, and rust or scale from ferrous metals, copper, precious metals and aluminum alloys. A solution called pickle liquor, which usually contains acid, is used to remove the surface impurities. It is commonly used to descale or clean steel in various steelmaking processes.
Процесс
Металл беттерінде өнімді пайдалануға немесе металмен қаптау немесе бояу сияқты одан әрі өңдеуге әсер ететін қоспалар болуы мүмкін. Мұндай қоспаларды тазарту үшін әдетте әртүрлі химиялық ерітінділер қолданылады. Күшті қышқылдар, мысалы, тұз қышқылы және күкірт қышқылы жиі қолданылады, бірақ әртүрлі салаларда басқа қышқылдар да қолданылады. Металл беттерін тазалау үшін сілтілік ерітінділерді де пайдалануға болады. Ерітінділерге көбінесе суреттеуші заттар мен коррозияға қарсы ингибиторлар сияқты қоспалар қосылады. Егер қабыршақтану қажет болмаса, қышқылмен тазалау процесін кейде майыстыру деп атайды. Көптеген ыстық өңдеу процестері және жоғары температурада жүзеге асырылатын басқа процестер бетінде түссіз оксид қабатын немесе қабыршақты қалдырады. Бұл қабыршақты жою үшін дайындама қышқыл ерітіндісіне батырылады. Салқындатып созу операциясынан бұрын, ыстық прокатталған болат әдетте бетінен қабыршақты жою үшін ақтау желісінен өтеді. Болат өндірісінде негізгі қышқыл – тұз қышқылы, бірақ бұрын күкірт қышқылы көбірек қолданылған. Тұз қышқылы күкірт қышқылынан қымбат, бірақ ол негізгі металлдың жоғалуын азайта отырып, әлдеқайда жылдам қышқылдайды. Бұл жылдамдық 800 фут/мин (≈243 метр/мин) жылдамдықпен өндіріс жүргізетін автоматты болат зауыттары үшін қажетті талап. 6%-дан кем немесе тең мөлшерде қорытпасы бар көміртекті болаттар көбінесе тұз қышқылымен немесе күкірт қышқылымен майыстырылады. 6%-дан жоғары қорытпасы бар болаттарды екі кезеңде майыстыру қажет, сондай-ақ фосфор, азот және фторсутек қышқылы сияқты басқа қышқылдар қолданылады. Тотығуға және қышқылға төзімді хром-никельді болаттар дәстүрлі түрде фторсутек және азот қышқылы ваннасында майыстырылады. Көптеген мыс қорытпалары сұйылтылған күкірт қышқылымен майыстырылады, ал латунь концентрацияланған күкірт және азот қышқылымен, сондай-ақ натрий хлориді мен күйемен араластырылған қышқылмен майыстырылады, бірақ оны лимон қышқылымен алмастыруға болады. Қышқылмен майыстырылған болат табақ ауаның орташа ылғалдылығына ұшырағанда тотығады (қатырлайды). Осы себепті ауадағы ылғалға кедергі жасау үшін майдың жұқа қабаты немесе ұқсас су өткізбейтін жабын қолданылады. Бұл майлы қабатты кейінірек көптеген өндіріс, қаптау немесе бояу процестерінде жою қажет.
Metal surfaces can contain impurities that may affect usage of the product or further processing like plating with metal or painting. Various chemical solutions are usually used to clean these impurities. Strong acids, such as hydrochloric acid and sulfuric acid are common, but different applications use various other acids. Also alkaline solutions can be used for cleaning metal surfaces. Solutions usually also contain additives such as wetting agents and corrosion inhibitors. Pickling is sometimes called acid cleaning if descaling is not needed. Many hot working processes and other processes that occur at high temperatures leave a discoloring oxide layer or scale on the surface. In order to remove the scale the workpiece is dipped into a vat of pickle liquor. Prior to cold rolling operation, hot rolled steel is normally passed through a pickling line so as to eradicate the scale from the surface. The primary acid used in steelmaking is hydrochloric acid, although sulfuric acid was previously more common. Hydrochloric acid is more expensive than sulfuric acid, but it pickles much faster while minimizing base metal loss. The speed is a requirement for integration in automatic steel mills that run production at speeds as high as 800 ft/min (≈243 metres/min). Carbon steels, with an alloy content less than or equal to 6%, are often pickled in hydrochloric or sulfuric acid. Steels with an alloy content greater than 6% must be pickled in two steps and other acids are used, such as phosphoric, nitric and hydrofluoric acid. Rust and acid resistant chromium nickel steels are pickled traditionally in a bath of hydrofluoric and nitric acid. Most copper alloys are pickled in dilute sulfuric acid, but brass is pickled in concentrated sulfuric and nitric acid mixed with sodium chloride and soot. but may be replaced with citric acid. Sheet steel that undergoes acid pickling will oxidize (rust) when exposed to atmospheric conditions of moderately high humidity. For this reason, a thin film of oil or similar waterproof coating is applied to create a barrier to moisture in the air. This oil film must later be removed for many fabrication, plating or painting processes.
Кемшіліктер
Қышқылмен тазалаудың шектеулері бар, себебі оның коррозиялық қасиеттеріне байланысты оны қолдану қиын, және ол барлық болат түрлеріне жарамды емес. Кейбір қорытпалар мен жоғары көміртекті болаттар үшін сутегімен әсер ету салдарынан сынығыш болу мәселесі туындайды. Қышқылдан бөлінетін сутек бетпен реакцияға түсіп, оны сынық етеді, бұл жарықтардың пайда болуына себеп болады. Оның өңделетін болаттармен жоғары реакциялық белсенділігі болғандықтан, қажетті тазалау жылдамдығын қамтамасыз ету үшін қышқылдың концентрациясы мен ерітіндінің температурасын қатаң бақылау қажет.
Acid cleaning has limitations in that it is difficult to handle because of its corrosiveness, and it is not applicable to all steels. Hydrogen embrittlement becomes a problem for some alloys and high carbon steels. The hydrogen from the acid reacts with the surface and makes it brittle, causing cracks. Because of its high reactivity with treatable steels, acid concentrations and solution temperatures must be kept under control to ensure desired pickling rates.
Қалдық өнімдер
Ақталу шламасы – ақталу процесінен туындайтын қалдық өнім, оған қышқыл шаю сулары, темір хлоридтері, металл тұздары және пайдаланылған қышқылдар кіреді. Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) пайдаланылған ақтау ерітіндісін қауіпті қалдық деп санайды. Әкпен бейтараптандыру процесі пайдаланылған қышқылдың pH деңгейін көтереді. Қалдық материалдың сипаттамалық немесе тізімделген қалдықтардың құрамында жоқ екенін анықтау үшін қалдықтарды анықтау жүргізіледі. 1960 жылдардан бері тұз қышқылы шламасы көбінесе тұз қышқылының қайта өңдеу жүйесінде өңделеді, ол тұз қышқылының және темір оксидінің бір бөлігін қалпына келтіреді. Қалған қалдықтарды бейтараптандырып, полигонға қоюға немесе қалдықтардың талдау нәтижесіне сәйкес қауіпті қалдық ретінде басқаруға болады.
Pickling sludge is the waste product from pickling, and includes acidic rinse waters, iron chlorides, and metallic salts and waste acid. Spent pickle liquor is considered a hazardous waste by the EPA. The lime neutralization process raises the pH of the spent acid. The waste material is subject to a waste determination to ensure no characteristic or listed waste is present. Since the 1960s, hydrochloric pickling sludge is often treated in a hydrochloric acid regeneration system, which recovers some of the hydrochloric acid and ferric oxide. The rest must still be neutralized and disposed of in land fills or managed as a hazardous waste based on the waste profile analysis.
Баламалар
Жұқа, таза бет (SCS) және экологиялық таза тұзды бет (EPS) – бұл соңғы баламалар. SCS процесінде, беткі тотығу арнайы абразивтерді пайдалану арқылы алынады және процесс беткі қабатты май пленкасы немесе басқа қорғаушы жабын қажет етпей, келесі тотығудан қорғайды. EPS қышқылды тұздылаудың тікелей орнына келеді. Қышқылды тұздылау химиялық реакцияларға негізделсе, EPS механикалық тәсілдерді қолданады. EPS процесі қышқылды тұздылаумен салыстырғанда "экологиялық таза" деп есептеледі және көміртекті болатқа жоғары дәрежеде тотқа төзімділік қасиетін береді, қышқылды тұздыланған көміртекті болат үшін тотығудан қорғаушы кедергі ретінде қызмет ететін май жабынының қажеттілігін жояды. Балама әдістерге абразивті тазалау, ұнтақтау, сымды щеткамен тазалау, гидротазалау және лазерлік тазалау сияқты механикалық тазалау түрлері де кіреді. Бұл әдістер, әдетте, тұздылау сияқты таза бетті қамтамасыз етпейді.
Smooth clean surface (SCS) and eco pickled surface (EPS) are more recent alternatives. In the SCS process, surface oxidation is removed using an engineered abrasive and the process leaves the surface resistant to subsequent oxidation without the need for oil film or other protective coating. EPS is a more direct replacement for acid pickling. Acid pickling relies on chemical reactions while EPS uses mechanical means. The EPS process is considered "environmentally friendly" compared with acid pickling and it imparts to carbon steel a high degree of rust resistance, eliminating the need to apply the oil coating that serves as a barrier to oxidation for acid pickled carbon steel. Alternative methods include also mechanical cleaning such as abrasive blasting, grinding, wire brushing, hydrocleaning and Laser cleaning. These methods generally do not provide as clean a surface as pickling does.