تردي هيدروژني 

استاندارد آّبكاري نيكل -فسفر الكترولس نيكل
استاندارد ASTM B733
 در اين شركت نمونه‌هاي به عنوان بررسي شرايط پوشش مطابق اين استاندارد تهيه و مورد آزمونهايي كنترلي قرار ميگيرد. در اين قسمت به تعدادي از اين 1آزمونها پرداخته خواهد شد.
 
 

Phosphorus % wt type
No Requirement for Phosphoru 1
1-3 2
2-4 3
5-9 4
10 above 5
—SC0 Minimum Service0.1micrometer

اين پوشش كمترين ضخامت پوشش براي قطعات خاص و فراهم كردن افزايش بخشي از عمر كاري انها است. كاربرد ان براي قطعات قطعات الكتريكي و سايش و خوردگي در محيطهاي خاص است.

SC1 Light Service, 5 μm

حفاظت در برابر خوردگی در محیط داخلی به جلوگیری از زنگ زدگی، و برای لحیم کاری و سایش ساینده ملایم استفاده ميشود.

SC2 Mild Service, 13 μm

اين پوشش براي قطعات در محيطهاي سايش و خوردگي خفيف هستند. براي قطعات كه در محيطهاي خشك و نفت هستند.

SC3 Moderate Service, 25 μm

محیط های متوسط مانند قرار گرفتن در معرض فضای باز غیر دریایی،

نمک قلیایی در دمای بالا، وسایش متوسط.

SC4 Severe Service, 75 μm

محیط های معمولی شامل اسید، درجه حرارت بالا و فشار، هیدروژن  سولفید و نفت گاز دی اکسید کربن، کلرید در دمای بالا سیستم های، سايش بسیار شدید، و غوطه وری دریایی.

 دسته بندي پوشش الكترولس نيكل بر اساس عمليات حرارتي

عمليات حرارتي پوشش براي افزايش چسبندگي و سختي برروي فولاد انجام ميگيرد

 

 

Time(H Temperature description class
    No Heat Treatment, As Plated 1
    Heat Treatment for Maximum Hardness 2
20 260 TYPE I  
16 285    
8 320    
1 400    
1 350-380 TYPE II  
1 360-390 TYPE III  
1 365-400 TYPE IV  
1 375-400 TYPE V  
2-4 180-200 Adhesion on Steel 3
1-6 120-130

Adhesion, Carburized Steel and
Age Hardened Aluminum

4

كلاس 1 بدون عمليات حرارتي

كلاس 2 عمليات حرارتي 260-400 براي كمترين سختي HK850

كلاس 3 180 تا 260 درجه دو تا چهار ساعت بهبود چسبندگي و از بين بردن تردي هيدروژني .

1- بررسي ظاهري Appearance

ظاهر قطعه بايستي سطح يكنواخت فلزي بدون پيت، تاول و ترك باشد. تغيير رنگ به علت عمليات حرارتي مهم نيست.عيوبي كه در سطح قبل از آبكاري است همانند خش، پيت ، تخلل ناخالصي وجود دارد پس از ابكاري از بين نمي رود و بايستي قبل از آبكاري با مشتري هماهنگ گردد.

2- ضخامت Thickness

مطابق درخواست و جدول بالا تعيين گردد. كه با ازمون ميكروسنج  استفاده از ميكرسكوپ نوري و الكتروني نمونه سازي بررسي آن مطابق تصوير زير

 

استفاده ار Eddy-current براي محاسبه ضخامت دقيق نيست. استفاده از آزمون مغناطيسي كه شرايط خاص دارد در استانداردB499 موجود است. روش وزن كه با اندازه گيري وزن نمو.نه قبل و بعد از پوشش دهي و محاسبه قابل اندازه گيري است. روشهاي پيشرفته همچون X-ray نيز امكان پذير است.

 

3- چسبندگي Adhesion

جايگزيني براي كروم سخت

- —تاريخچه كرم سخت
—کشف شده در قرن 19
—درسال 1920به عنوان یک فرایند تجاری شروع و توسعه يافته است
—در طول جنگ جهانی دوم برای مقاومت به سايش  و حفاظت در برابر خوردگی بكار گرفته شد
—شروع نگرانی های زیست محیطی و بهداشتی در سال 1970 دهه 80
—- خطرات كروم
—عنصر كروم به تنهايي خطرناك نبوده و كروم 6 يا hexavalent chrome خطرناك ميباشد
—کروم 6 ظرفیتی به عنوان یک ماده سرطانزا شناخته شده
—آلودگی آبهای زیرزمینی
—گاز ايجاد شده درحين  آبکاری، شامل قطرات ریز حاوی ترکیب کروم 6 است
—لجن، مواد پوشش و سایر مواد زائد جامد از آبکاری شامل کروم6 است.
—- راههايي براي جايگزيني كرم
—اسپری حرارتی
— پوشش رسوب خلاء (PVD / CVD)
—آبکاری نیکل الکترولس و مواد كامپوزيتي
—آبکاری کروم سه ظرفیتی
—- اسپری حرارتیThermal Spray
—بدون خطر تردی هیدروژنی
— توان سريع عملياتي
—طیف وسیعی از مواد و تجهیزات موجود
—ضخامت بالا
—مورد استفاده در برنامه های کاربردی هوافضا
—مشكل پوشش دهي براي قطعات كوچك
—هزينه بالا
—- پوشش رسوبي در خلا
—سختی بسیار بالا امکان پذیر است
—درجه حرارت كاري بالا
—براي قطعات پیچیده یا بزرگ عملی نیست
—هزینه تجهیزات بسیار بالا
- —الكترولس نيكل (ELECTROLESS NICKELPLATING (ENP
—پوشش منسجم (حتی سطوح داخلی)
—حفاظت در برابر خوردگی  را فراهم می کند
—خواص سطح را می توان مطابق شرايط سايش و يا خوردگي كنترل كرد
—سختی و روانكاري کاملا مطابقت کروم سخت نیست
—- الكترولس نيكل كامپوزيتي
—پوشش با PTFE
—نیترید بورون
—الماس
—کاربید سیلیکون
- —الكترولس نيكل كامپوزيتي
—پوشش با PTFE
—نیترید بورون
—الماس
—کاربید سیلیکون
—- پوشش الكترولس نيكل كامپوزيتي با PTFE  COMPOSITE EN-PTFE))
—روانكاري مستمر و خشك
—اندازه ذرات نسبت به كاربرد قابل كنترل است
—دماي ذوب نهايي 500 درجه
—نیترید بورون
- —نیترید بورون
—درجه حرارتي كاري بسيار بالا
—روانكاري شبيه پوشش PTFE
— ضریب اصطکاک پائین تحت بار
—گران قیمت
—الماس
—سختی بالاتر از کروم
—عمر سايشي بسيار بالا
- —الكترولس نيكل نفوذي
—در اين روش نيكل رسوب پيدا كرده بر سطح تا عمق 4 ميكرون در فولاد نفوذ كرده و حتي در آزمون خمش اين لايه از روي سطح فولاد جدا نميشود
—سختي به 62 راكول سي ميرسد
—خوردگي مناسب
—كاربرد درصنايع گاز و دريايي
—در تصوير زير نمونه پس از آزمون خمش كه پوشش نفوذي جدا نشده است
 
—
—
—خودرو
—الکترونیک
—شیمی و نفت
—غذا
—دریایی
—استخراج معدن
—نظامی
—قالب
—چاپ و نساجی
—راه آهن
—چوب و کاغذ
 
خودرو
—قطعات خودرويي كه در صنايع خودرو سازي ابكاري الكترولس ميشوند شامل
—دهنه سیلندر، پین دیفرانسیل، لوله های اگزوز و منیفولدها، قطعات قفل، سیلندر ترمز، میله های پیستون، کمک فنر، فرمان و چرخ دنده ها
—درحال حاضر  استفاده از فرآیند آبکاری نیکل الکترولس در برنامه های کاربردی سوخت نیز به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی طور فزاینده در حال افزایش است.
 
الكترونيك 
در قطعات الکترونیکی پوشش برای ترکیبی از مقاومت در برابر خوردگی و لحيم پذيري استفاده می شود. سایر ملاحظات مهم خواص پوشش های غیر مغناطیسی یا مغناطیسی، ضخامت یکنواخت و خواص الکتریکی، حرارتی و فیزیکی سازگار آن است. این مزایا منجر به استفاده از پوشش در لوازم الکترونیکی مصرفی، هوا فضا شده است. کانکتورهای کواکسیال، هدر رادیاتور برای رد گرما، قوطی دیود، کرکره قفل و دیسک حافظه در میان بسیاری از اجزاء در حال حاضر با پوشش نیکل الکترولس اندود میشوند.
 
پوشش الكترولس نيكل بر هارد ديسك                             افزايش عمر سايشي و مقاومتي كانكتورهاي الومينيومي وهيت سينك با پوشش الكترولس نيكل
 
 
—در مقالات متعددي تاثير مفيد اين پوشش بر روي كارايي مقاومتها بررسي و نتايج مناسبي بدست امده است
 
صنايع شیمیايي ، نفت و پالايشگاهي

صنایع شیمیایی و نفتي از بزرگترين مصرف كنندگان اين پوشش به ويژه فسفر بالا ببه علت مقاومت به خوردگي و سختي مناسب هستند

 

 کاربردهای رایج شامل سوپاپ ها، چوک، پمپ های لجن، میله پمپاژ و پمپ های ان ، لوله، مبدل های حرارتی، سوپاپ ایمنی

توپي شير(ball valve)

علت استفاده  اين پوشش يكنواختي در سراسر سطح توپي مقاومت بالا به سايش و خوردگي است. ضخامت پوشش و سختي نسبت به كاربرد توپي قابل كنترل است. در حال حاضر در اين شركت تا توپي 35 اينچ امكان ابكاري وجود دارد

ديگر قطعات مورد استفاده در شيرهاي توپي شامل

استم

با توجه به خوردنده بودن گاز به علت وجود گوگرد و ديگر تركيبات آن استم نيز با پوشش الكترولس نيكل آبكاري و مقاوم ميگردد. در اين شركت تا كنون نزديك به 2000 استم با سايزهاي مختلف آبكاري شده است.

 

 

 

سيت رينگ

با توجه به حساسيت سيترينگ در آب بندي شيرهاي توپي (BALL VALVE) لذا مقاومت به خوردگي اين قطعه در عمر مفيد شير بسيار مهم است. در اين شركت سيت رينگ تا سايز 45 اينچ آبكاري شده است

 

آبكاري الكترولس نيكل  پلاگ ولو 30 اينچ

در اين شركت براي اولين با در ايران قطعه پلاگ شير پلاگ ولو كه تاكنون با پوشش كرم سخت آبكاري ميشد و به علت مقاومت به خوردگي پايين پس ار مدتي بايستي تعميير ميگرديد در اين شركت با  ضخامت 80 ميكرون و سختي 600 ويكرز آبكاري الكترولس شد.

قطعات در سیستم های پمپاژ،  پروانه ها ، و پوسته پمپ

ضخامت نيز بسته به شرايط كاري بين 25 تا 75 ميكرون است به عنوان مثال پوشش75 ميكرون عمر گل كش را بسيار افزايش ميدهد.

گل حفاری مخلوطی از خاک رس های مختلف آبميباشدکه برای روانکاری و خنک بیت در طول

حفاری چاه عملیات استفاده ميگردد.  اين گل داراي ذرات ساينده بوده و همچنين و می تواند

در ترکیب با اکسیژن گازهای خورنده و اسیدی مانند سولفید شرايط خوردگي را نيز ايجاد كند. اين پمپها از فولاد AISI 8630 كه يك

فولاد با استحكام بالاست ساخته ميشود. اين فولاد قادر به تحمل فشار بالا است اما اين پمپ به علت خستگی خوردگی و خوردگی تنشی

در قسمتهاي سيل از بين ميرود. عمر كاري آن 3 ماه گزارش شده است. عمر  اين پمپ پس از پوشش الكترولس نيكل به 18 ماه رسيده است

 

عملیات حرارتی پوشش نیکل فسفر :

در شكل زير تاثير زمان بر روي سختي نمونه به هراه عمليا ت حرارتي و بدون عمليات نشان داده شده است مشاهده مي شود در تمامي مراحل سختي نمونه عمليات حرارتي شده بالاتر است

در تصوير زير الگوي  XRD نمونه عمليات حرارتي شده رانشان ميدهد مطابق اين تصوير عمليات حرارتي منجر به  كريستالي شدن پوشش الكترولس شده با توجه به اينكه فاز سخت  Ni3P در ساختار درحين عمليات حرارتي ايجاد ميشوداين ساختار به صورت همگن و يكنواخت ايجاد شده كه باعث افزايش خواص سايشي ميشود. اين سختي با عمليات مناسب و ضخامت بهينه پوشش به صورت همگن و يكنواخت به 900 ويكرز ميرسد.

تاثير عمليات حرارتي بر خوردگي پوشش

در شكل زير تاثير زمان پوشش دهي بر روي سختي نمونه به هراه عمليا ت حرارتي و بدون عمليات نشان داده شده است مشاهده مي شود در تمامي مراحل نرخ خوردگي نمونه عمليات حرارتي شده بالاتر است

—پوشش هاي بر پايه نيكل فسفر كه داراي فسفر بالا هستند از نظر مقاومت به خوذدگي مطلوب مي باشند. در زمينه علت مقاومت به خوردگي متفاوت پوشش NiP با مقادير مختلف فسفر تحقيقات زيادي انجام شده است.
—سطح يكنواخت پوشش در تصوير متالوگرافي
 

 

تصوير با ميكرسكوپ الكتروني سطح پوشش

حاضرین در سایت

ما 17 مهمان و بدون عضو آنلاین داریم

اطلاعات تماس

 نجف آباد

   ایمیل ipfimail@gmail.com    فکس