كيفية إجراء المعالجة السطحية على سبيكة Hastelloy؟

وباعتبارها مادة عالية الأداء مقاومة للتآكل، تؤثر حالة سطح Hastelloy بشكل مباشر على مقاومتها للتآكل وعمر الخدمة. من خلال المعالجة السطحية العلمية، يمكن التخلص من العيوب الناتجة أثناء المعالجة، ويمكن تعزيز مقاومة السطح للتآكل للحفاظ على أداء مستقر في البيئات القاسية. بالنسبة لسيناريوهات التطبيق المختلفة، يمكن تقسيم تكنولوجيا المعالجة السطحية لسبائك Hastelloy إلى عدة فئات، مثل المعالجة الميكانيكية والمعالجة الكيميائية والمعالجة الكهروكيميائية، إلخ. كل طريقة لها خصائصها العملية الفريدة ونطاقها القابل للتطبيق.

تُعد المعالجة الميكانيكية الخطوة الأساسية في المعالجة المسبقة لسطح سبائك Hastelloy، وتستخدم بشكل أساسي لإزالة قشور أكسيد السطح والنتوءات وعلامات التصنيع. تستخدم المعالجة بالسفع الرملي شائعة الاستخدام مادة كاشطة عالية السرعة (مثل الألومينا ورمل الكوارتز) للتأثير على سطح السبيكة، والتي لا يمكنها إزالة طبقة الأكسيد فحسب، بل يمكنها أيضًا تشكيل سطح خشن موحد، مما يخلق ظروف التصاق جيدة للطلاءات اللاحقة أو المعالجات الكيميائية. بالنسبة للمكونات ذات متطلبات الدقة العالية، تكون معالجة التلميع أكثر ملاءمة، والتي يمكن تقسيمها إلى طريقتين: التلميع الميكانيكي والتلميع اليدوي. يمكن أن تقلل من خشونة السطح إلى مستوى منخفض للغاية، وتقلل من الفجوات الناجمة عن الاحتفاظ بالوسط، وبالتالي تقلل من خطر التآكل الناتج عن التنقر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تحقق عملية الدرفلة إزالة الأزيز والسطوع وتخفيف الضغط في وقت واحد من خلال الاحتكاك بين المادة الكاشطة وقطعة العمل، وتستخدم عادةً في المعالجة المجمعة للأجزاء القياسية الصغيرة.

تعمل المعالجة الكيميائية على تحسين خواص السطح من خلال التفاعلات الكيميائية، وهي خطوة رئيسية في تعزيز مقاومة التآكل لسبائك Hastelloy. تستخدم المعالجة بالغسيل الحمضي المحاليل الحمضية (مثل خليط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك) لإذابة أغشية الأكسيد السطحية، وهي مناسبة بشكل خاص للمكونات الملحومة. ويمكنها إزالة قشور الأكسيد وخبث اللحام المتولدة في المنطقة المتأثرة بالحرارة واستعادة نشاط مقاومة التآكل في السبيكة. وتتمثل المعالجة بالتخميل في وضع قطعة العمل المغسولة بالحمض في محلول مؤكسد، مما يعزز تكوين طبقة أكسيد كثيفة على السطح. يمكن لهذا الفيلم أن يمنع التلامس بين الوسط المتآكل والركيزة، مما يحسّن بشكل كبير من القدرة على مقاومة التآكل المنتظم والتآكل بين الخلايا الحبيبية. بالنسبة لمكونات سبائك Hastelloy التي تتطلب استخدامًا طويل الأجل في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، يمكن أن تؤدي المعالجة بالأكسدة الكيميائية إلى توليد طبقة أكسيد سميكة إلى حد ما تجمع بين مقاومة الأكسدة ووظائف العزل الحراري.

المعالجة الكهروكيميائية مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب جودة سطح عالية للغاية ويمكنها تحقيق تعديل أكثر دقة للسطح. تعمل المعالجة الكهروكيميائية على إذابة النتوءات الدقيقة على سطح السبائك من خلال التيار المباشر، مما ينتج عنه سطح أملس كالمرآة. لا تعمل هذه المعالجة على تحسين جودة المظهر فحسب، بل تقلل أيضًا من مخاطر التآكل الناجمة عن عيوب السطح. وتُستخدم عادةً في مكونات الأدوات الدقيقة. تولّد عملية الأنودة طبقة أكسيد أكثر سمكًا على السطح من خلال التحليل الكهربائي، والتي تلتصق بقوة بالركيزة ويمكنها تعزيز مقاومة التآكل ومقاومة التآكل، خاصةً لمكونات سبائك Hastelloy المستخدمة في ظروف الاحتكاك.

في التطبيقات العملية، يجب أن يعتمد اختيار عمليات المعالجة السطحية على طراز السبيكة وبيئة التشغيل. على سبيل المثال، غالبًا ما تتبنى سبيكة Hastelloy من السلسلة C المستخدمة في المعدات الكيميائية عملية مركبة من "السفع الرملي + النقر + التجاوز" للتعامل مع الوسائط القوية المسببة للتآكل؛ وفي مجال الفضاء، غالبًا ما يتم اختيار التلميع الإلكتروليتي للمكونات لتلبية متطلبات الدقة العالية والخشونة المنخفضة. تجدر الإشارة إلى أن التنظيف والحماية بعد المعالجة السطحية مهمان بنفس القدر، وينبغي تجنب التلوث الثانوي أو التلف الميكانيكي لضمان استقرار تأثير المعالجة على المدى الطويل. من خلال تقنيات المعالجة السطحية المعقولة، يمكن الاستفادة من إمكانات أداء سبائك Hastelloy بشكل كامل، مما يوفر ضمانات موثوقة للمواد لظروف العمل القاسية في مختلف الصناعات.