1. Jakie są główne przyczyny nieoczekiwanego czernienia powierzchni?
Pozostałości karbonizacji oleju/emulsji walcowniczej: jeśli powierzchnia taśmy nie zostanie dokładnie oczyszczona przed wyżarzaniem, resztki oleju walcowniczego lub emulsji ulegną rozkładowi i zwęgleniu w-piecu do wyżarzania w wysokiej temperaturze, tworząc mocno przylegające czarne lub szarawe-czarne plamy oleju.
Zacieki/rdza:
Plamy wodne: Jeśli powierzchnia paska nie zostanie całkowicie wysuszona po trawieniu lub czyszczeniu, resztkowa wilgoć wyparowuje, pozostawiając pozostałości mineralne, które tworzą ślady wody, czasami ciemne.
Rdza: jeśli wilgoć (taka jak woda deszczowa lub kondensacja) zostanie uwięziona wewnątrz podczas zwijania, podczas przechowywania utworzy się jednolity lub{0}}paskowy ciemnoczerwony tlenek żelaza (Fe₂O₃), który będzie sprawiał wrażenie „sczerniałego”.
Utlenianie:
Lekkie utlenianie: w wilgotnym środowisku na powierzchni tworzy się bardzo cienka warstwa tlenku, która może wykazywać kolory interferencyjne (niebieski-fioletowy lub ciemnożółty).
Poważne utlenianie: w przypadku wystawienia na działanie czynników korozyjnych, takich jak kwasy lub sole, lub w długotrwałym środowisku o wysokiej-temperaturze i wysokiej-wilgotności, utworzy się grubsza warstwa tlenku (Fe₃O₄ itp.), która będzie czarna lub ciemnobrązowa.
2. Jakie są metody radzenia sobie z tym i zapobiegania temu?
Leczenie:
Metody fizyczne: W przypadku mniejszych, luźnych zanieczyszczeń można zastosować linie czyszczące na sucho (np. szczotkowanie, piaskowanie) lub na mokro (np. czyszczenie wodą-pod wysokim ciśnieniem). Jednakże w przypadku zanieczyszczeń, które uległy zwęgleniu lub utworzyły gęstą warstwę tlenku, całkowite usunięcie może być trudne i kosztowne.
Metody chemiczne: Trawienie kwasem (np. kwasem solnym, kwasem siarkowym) może usunąć warstwę tlenku, ale zmienia stan powierzchni i wymiary podłoża, zwykle wymagając ponownego walcowania lub traktowania jako produkt wadliwy.
Zapobieganie (krytyczne):
Poprawa czyszczenia: Zapewnij skuteczne procesy czyszczenia po walcowaniu, kontrolując stężenie, temperaturę i ciśnienie natryskiwania roztworu czyszczącego.
Zapewnić suszenie: Po czyszczeniu i przed olejowaniem powierzchnię paska należy dokładnie osuszyć przy użyciu sprzętu suszącego.
Kontroluj natłuszczanie: użyj odpowiedniego oleju-zapobiegającego rdzy i zapewnij równomierną aplikację oraz całkowity film olejowy.
Poprawa przechowywania: magazyny powinny być dobrze-wentylowane, suche i utrzymywane w stałej temperaturze i wilgotności, aby zapobiec kondensacji. Podczas układania zwojów stali w stosy należy używać drewnianych klocków, aby uniknąć bezpośredniego kontaktu z podłożem.
3. Jakie są celowe procesy czernienia powierzchni?
Fosforanowanie Czernienie (Czarne fosforanowanie):
Zasada: Stal zanurza się w kwaśnym roztworze fosforanu zawierającym mangan, żelazo i cynk. Reakcja chemiczna tworzy na powierzchni czarną krystaliczną warstwę złożoną głównie z fosforanu żelazowo-manganowego.
Charakterystyka:
Folia jest ciemnoszara-czarna do czystej czerni, jednolita i estetyczna.
Folia ma mikroporowatą strukturę, dobre właściwości adsorpcyjne i często stosowana jest w połączeniu z olejowaniem, zapewniając doskonałą ochronę przed rdzą.
Poprawia przyczepność kolejnych powłok.
Sama folia ma również pewne właściwości-redukujące tarcie i{1}}odporne na zużycie.
Zastosowania: Części samochodowe, elementy złączne, broń palna, elementy instrumentów optycznych itp.
Czernienie spowodowane utlenianiem alkalicznym (niebieski):
Zasada: W wysokiej-temperaturze (około 135-155 stopni) stężonego roztworu zasady (wodorotlenek sodu) i utleniacza (azotyn sodu) na powierzchni stali tworzy się gęsta warstwa tlenku żelaza(III) (Fe₃O₄).
Charakterystyka:
Kolor jest zwykle niebieskawy-czarny lub ciemnoczarny z błyszczącym wykończeniem.
Folia jest bardzo cienka (około 0,5-1,5 mikrometra) i nie wpływa na wielkość części.
4. Jaki jest przebieg procesu?
W przypadku zwojów-walcowanych na zimno zwykle stosuje się ciągłą linię technologiczną: odtłuszczanie → mycie wodą → wytrawianie (usuwanie i aktywacja rdzy) → mycie wodą → obróbka czernieniem (fosforanowanie lub kąpiel utleniająca) → mycie wodą → uszczelnianie (takie jak pasywacja lub olejowanie) → suszenie.
5.Jak określić właściwości?
Obserwuj, czy „zaczernienie” jest jednolite i błyszczące, czy też jest cętkowane i poplamione. Czy można to wytrzeć? Jeśli są to nierówne plamy, jest to sytuacja pierwsza (wada), a przyczynę należy znaleźć na etapie produkcji i przechowywania. Jeżeli wymagana jest jednolita, funkcjonalna czarna folia, mamy do czynienia z sytuacją drugą (proces).
Wyjaśnij wymagania: Jeśli pożądane jest funkcjonalne czernienie, wyjaśnij:
Zastosowanie końcowe: Czy skupiamy się na zapobieganiu rdzy, odporności na zużycie czy estetyce?
Kolejne procesy: Czy wymagane jest powlekanie, ciągnienie itp.?