Notícias

Jul 01, 2023

Tubo eletropolido e polido mecanicamente, parte 1

Este artigo de duas partes resume os pontos importantes do artigo sobre eletropolimento e apresenta uma prévia da apresentação de Tverberg na InterPhex no final deste mês. Hoje, na Parte 1, examinamos a importância de

Este artigo de duas partes resume os pontos importantes do artigo sobre eletropolimento e apresenta uma prévia da apresentação de Tverberg na InterPhex no final deste mês. Hoje, na Parte 1, examinamos a importância do eletropolimento de tubos de aço inoxidável, técnicas de eletropolimento e métodos analíticos. Na Parte 2 apresentamos uma prévia das pesquisas mais recentes sobre passivação de tubos de aço inoxidável polidos mecanicamente.

Parte 1: Tubulação de aço inoxidável eletropolidoAs indústrias farmacêutica e de semicondutores exigem grandes quantidades de tubos de aço inoxidável eletropolidos internamente. Em ambos os casos, o aço inoxidável tipo 316L é a liga escolhida. Ocasionalmente, ligas inoxidáveis ​​com 6% de molibdênio são usadas; as ligas C-22 e C-276 são importantes para fabricantes de semicondutores, especialmente quando o gás ácido clorídrico é usado como decapante.

A tubulação eletropolida é especificada para muitas aplicações devido a:

Fácil caracterização de defeitos superficiais que, de outra forma, seriam mascarados no labirinto de anomalias superficiais encontradas em materiais mais comuns.

A inércia química da camada passiva resulta do fato de o cromo e o ferro estarem no estado de oxidação 3+, em vez de serem metais de valência zero. Superfícies polidas mecanicamente, mesmo após longa passivação com ácido nítrico a quente, ainda retêm altos níveis de ferro livre no filme. Este fator por si só dá às superfícies eletropolidas uma grande vantagem na estabilidade a longo prazo.

Outra grande diferença entre as duas superfícies é a presença (em superfícies polidas mecanicamente) ou ausência (em superfícies eletropolidas) de elementos de liga. As superfícies polidas mecanicamente retêm a composição básica da liga com apenas um ligeiro esgotamento dos outros elementos da liga, enquanto as superfícies eletropolidas contêm essencialmente apenas cromo e ferro.

Fazendo tubos eletropolidosPara produzir uma superfície lisa eletropolida é necessário começar com uma superfície lisa. Isso significa começar com aço de altíssima qualidade, fabricado para melhor soldabilidade. Durante a fundição, enxofre, silício, manganês e elementos desoxidantes (por exemplo, Al, Ti, Ca, Mg) e ferrita delta precisam ser controlados. A tira deve ser tratada termicamente para dissolver todas as segundas fases que possam se originar durante a solidificação do fundido ou que possam se formar durante o processamento em alta temperatura.

Da mesma forma, o tipo de acabamento da tira é mais importante. Três acabamentos de superfície de tiras laminadas a frio disponíveis comercialmente são especificados na ASTM A-480: 2D (recozida ao ar, decapada e acabada com rolos cegos); 2B (recozido ao ar, decapado e acabado com rolos polidos); e 2BA (atmosfera protetora recozida brilhante e acabada com rolos polidos).

A perfilagem, a soldagem e o condicionamento do cordão devem ser cuidadosamente controlados para produzir um tubo o mais redondo possível. Mesmo o menor corte de solda ou linha de nivelamento do cordão de solda ficará visível após o polimento. Da mesma forma, marcas de formação de rolos, padrões de rolagem de solda e quaisquer danos mecânicos às superfícies ficarão evidentes após o eletropolimento.

Após o tratamento térmico, o ID do tubo deve ser polido mecanicamente para remover imperfeições superficiais decorrentes da tira e do processo de formação do tubo. Esta etapa é onde a seleção do acabamento da tira se torna crítica. Se a rugosidade for muito profunda, mais metal deverá ser removido da superfície do diâmetro interno do tubo para produzir um tubo liso. Se a rugosidade for superficial ou inexistente, menos metal deverá ser removido. Os melhores acabamentos de eletropolimento, geralmente na faixa de 5 micropolegadas ou mais lisos, são obtidos a partir de tubos polidos longitudinalmente com cinta. Este tipo de polimento remove a maior parte do metal da superfície, geralmente na faixa de 0,001 polegada, removendo assim limites de grãos, defeitos superficiais e formando imperfeições. O polimento em redemoinho remove menos material, produz uma superfície "manchada" e geralmente fornece uma Ra (rugosidade superficial média) mais alta na faixa de 10 a 15 micropolegadas.

EletropolimentoO eletropolimento é simplesmente galvanoplastia ao contrário. A solução de eletropolimento é bombeada através do diâmetro interno do tubo enquanto um cátodo é puxado através do tubo. O metal é removido preferencialmente dos pontos mais altos da superfície. O processo “quer” revestir o cátodo com o metal dissolvido do interior do tubo, que é o ânodo. É importante controlar a eletroquímica para evitar o revestimento catódico e manter a valência adequada para cada um dos íons.