الطرق الشائعة لتلوين الفولاذ المقاوم للصدأ باللون الأسود، وفعالية هذه الطرق، وخطوات التنفيذ

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة cy1125915 في تاريخ 17-12-2015 الساعة 16:01. في الإنتاج الصناعي، يوجد نوعان من عمليات المعالجة السطحية: إحداهما عمليات معالجة فيزيائية، والأخرى عمليات معالجة كيميائية. يعتبر تغير لون سطح الفولاذ المقاوم للصدأ إلى اللون الأسود أحد العمليات الشائعة في المعالجة الكيميائية. المبدأ: من خلال استخدام طرق كيميائية، يتم تكوين طبقة أكسيد على سطح المعدن، ويتم من خلال هذه الطبقة الأكسيدية تحقيق هدف معالجة السطح. يعتمد هذا الإجراء في المعالجة السطحية على مبدأ تكوين طبقة أكسيد على سطح المعدن، تحت تأثير الأجهزة المخصصة لذلك، وهذه الطبقة تعمل على منع التلامس المباشر بين المعدن والبيئة المحيطة به. باختصار، تقنية تلوين السطح باللون الأسود هي طريقة لمعالجة السطوح كيميائيًا، تستخدم طبقة الأكسيد التي تتشكل على سطح المعدن لتحقيق أهداف معالجة السطح المطلوبة. ١. الطرق الشائعة، الفئة الأولى: طرق التلوين الحمضية (١) طريقة كربونات الكروم المنصهرة. يتم نقع قطع الفولاذ المقاوم للصدأ في محلول ملح كربونات الكروميك المنصهر، مع التحريك الجيد لمدة 20 إلى 30 دقيقة لتكوين طبقة أكسيد سوداء. أخرجه واغسله بالماء بعد أن يبرد. درجة حرارة الملح المنصهر تتراوح بين 450 و550 درجة مئوية؛ فعندما تكون الدرجة أقل من ذلك، لا يمكن إجراء عملية أكسدة كافية، وبالتالي لا يتم الحصول على اللون الأسود المطلوب. (2) الأكسدة الكيميائية بالكرومات: يتغير لون طبقة الفيلم في هذه الطريقة من فاتح إلى داكن، وعندما يتحول اللون من أزرق فاتح إلى أزرق داكن (أو أسود تام)، فإن الفترة الزمنية اللازمة لذلك تكون من 0.5 إلى 1 دقيقة فقط. إذا تم تفويت هذه النقطة المثالية، فسيعود اللون إلى البني الفاتح مرة أخرى، وسيكون من الضروري إزالة الطبقة الحالية وإعادة صبغها من جديد. يمكن للمعالجة بالتصلب أن تزيد من مقاومة التآكل. مع جهاز تحديد الألوان، يمكن الحصول على طبقة أكسيد سوداء موحدة. تتطلب العملية دقة عالية. يُعرف هذا الأسلوب أيضًا باسم طريقة إنكو، وله تاريخ يمتد لعدة عقود، حيث اخترعه البريطانيون. بعد تحسين العملية، تم تطبيقها على نطاق واسع مع فوائد ملحوظة. في الوقت الحالي، يكمن الفارق الرئيسي بين بلادنا والدول المتقدمة في أجهزة المراقبة الإلكترونية الملونة. تم استخدام هذه الأجهزة في الإنتاج الصناعي في الخارج، حيث يمكنها إنتاج ألوان متكررة، بينما لم يتم الإبلاغ عن استخدامها في الداخل بعد، لذلك فإن تطوير أجهزة مراقبة إلكترونية للتلوين أمر ضروري في الوقت الحالي. 2. يمكن الحصول على طبقة سوداء جميلة باستخدام طريقة الكبريتة، ويجب تنظيف السطح بالحمض الملكي قبل عملية الأكسدة.
3. طريقة الأكسدة القلوية: تتم هذه الطريقة باستخدام محلول مكون من هيدروكسيد الصوديوم، ويستغرق وقت الأكسدة من 10 إلى 15 دقيقة. تتمتع الطبقة السوداء الناتجة بمقاومة عالية للتآكل، ولا حاجة إلى معالجة تصليد لها. عادةً ما يكون وقت الضباب الملحي بين 600 و800 ساعة. يحافظ على الخصائص الممتازة لعدم تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ. الفئة الثانية: طريقة الأكسدة الكهربائية. تحضير المحلول: 20-40 جرام/لتر من كبريتات الكروم، و10-40 جرام/لتر من كبريتات المنغنيز، و10-20 جرام/لتر من حمض البوريك، بالإضافة إلى pH يتراوح بين 3 و4. يتم نقع الطبقة الملونة في محلول يحتوي على 10% من حمض الهيدروكلوريك عند درجة حرارة 25 درجة مئوية لمدة 5 دقائق؛ إذا لم يحدث أي تغيير في لون الطبقة الداخلية ولم تتساقط، فهذا يدل على أن مقاومة الطبقة للتآكل جيدة. يتم تلوين فولاذ المارتنسيت 1Crl7 باللون الأسود باستخدام طريقة الكهرباء، ويحدث التلوين بسرعة كبيرة. وبعد معالجته بالتصليد، يتكون طبقة أكسيد سوداء ذات لون موحد ومرن، بالإضافة إلى امتلاكها قوة معينة. من مميزاته بساطة العملية، وسرعة تحويل السطح إلى اللون الأسود، وجودة التلوين العالية، بالإضافة إلى مقاومته الجيدة للتآكل. ولذلك، فهو مناسب لمعالجة أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ بأنواعه، مما يجعله ذا قيمة كبيرة في الاستخدام. الفئة الثالثة: طريقة المعالجة الحرارية QPQ. تتم في معدات متخصصة، والطبقة الناتجة متينة وذات قدرة عالية على مقاومة التآكل ； لكن بسبب الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصة الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع أوستينيت، فإنه حتى بعد معالجته بطريقة QPQ، لا يظل يتمتع بنفس قدرته على مقاومة التآكل كما كان عليه قبل المعالجة. السبب يعود إلى تلف محتوى الكروم على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع أوستينيتي. لأنه في العملية التمهيدية لتقنية QPQ، أي عملية النيتردة، يتسرب محتوى الكربون والنيتروجين، مما يؤدي إلى تلف التركيب السطحي. يصعب عليه التأكسد، ففي ظروف الضباب المالح، يتأكسد خلال بضع ساعات فقط. وبسبب هذا العيب، فإن استخدامه غير فعال إلى حد كبير. 2. تأثير المعالجة: اللون: لون الفولاذ المقاوم للصدأ بعد المعالجة بالتلوين يكون أسود لامعًا أو أسود مات. لا توجد خدوش على السطح، واللون موحد. سمك الطبقة الغشائية: 1.5–2.5 ميكرومتر، وهو لا يؤثر على دقة المنتج. أما إذا كان السمك أعلى أو أقل من 1.5–2.5 ميكرومتر، فإن ذلك يؤثر بشكل كبير على أبعاد المنتج، ويُعتبر ذلك منتجًا معيبًا. تأثير مقاومة التآكل. يتم اختيار قطعتين لإجراء اختبار الضباب الملحي المحايد، ومن الأفضل أن تنجح القطعتان في اختبار الضباب الملحي المحايد لمدة 600–800 ساعة؛ أما إذا لم تصمدا أكثر من 600 ساعة، فهذا يعتبر أمرًا سيئًا. يجب أن تكون السطوح نظيفة وخالية من الأوساخ السوداء، كما يجب أن تكون طبقة الغشاء متماسكة. ٣ خطوات التصنيع: التنظيف ； الحفاظ على سطح المنتج نظيفًا وخاليًا من الأوساخ. إزالة الدهون: يجب غمر القطعة بالكامل في سائل إزالة الدهون ； تكون درجة الحموضة لسائل إزالة الدهون بين 12 و14، ومدة المعالجة تتراوح بين 10 و30 دقيقة. يجب هز الخليط عدة مرات كل 3 إلى 5 دقائق، وعندما تنخفض درجة حموضة السائل عن 12، يجب إضافة مسحوق إزالة الدهون ； غسل بالماء ； التنظيف بالأحماض: تركيز محلول التنظيف بالأحماض يكون بين 2 و4 في مقياس الرقم الهيدروجيني، ومدة المعالجة تتراوح بين 5 و10 دقائق ； غسل بالماء ； التلون الأسود: تركيز سائل الحوض يكون بين 2.5 و3.5 في مقياس الرقم الهيدروجيني، ومدة المعالجة تكون من 10 إلى 12 دقيقة ； غسل بالماء ； تجفيف، تطبيق زيت.