1-حامضتخليل
1.- تعريف التخليل الحمضي: تستخدم الأحماض لإزالة طبقة أكسيد الحديد كيميائياً عند تركيز ودرجة حرارة وسرعة معينة، وهذا ما يسمى التخليل.
٢.- تصنيف التخليل الحمضي: يُقسّم التخليل حسب نوع الحمض إلى تخليل بحمض الكبريتيك، تخليل بحمض الهيدروكلوريك، تخليل بحمض النيتريك، تخليل بحمض الهيدروفلوريك. يجب اختيار أوساط تخليل مختلفة بناءً على مادة الفولاذ، مثل تخليل الفولاذ الكربوني بحمضي الكبريتيك والهيدروكلوريك، أو تخليل الفولاذ المقاوم للصدأ بمزيج من حمضي النيتريك والهيدروفلوريك.
وفقا لشكل الفولاذ، يتم تقسيمه إلى تخليل الأسلاك، تخليل التشكيل، تخليل الصفائح الفولاذية، تخليل الشرائط، إلخ.
وفقًا لنوع معدات التخليل، يتم تقسيمها إلى التخليل الخزاني، التخليل شبه المستمر، التخليل المستمر بالكامل، التخليل البرجي.
٣.- مبدأ التخليل الحمضي: التخليل الحمضي هو عملية إزالة قشور أكسيد الحديد من الأسطح المعدنية باستخدام الطرق الكيميائية، ولذلك يُطلق عليه أيضًا التخليل الكيميائي الحمضي. قشور أكسيد الحديد (Fe₂O₂، Fe₂O₂، Fe₂O₂) المتكونة على سطح الأنابيب الفولاذية هي أكاسيد قاعدية غير قابلة للذوبان في الماء. عند غمرها في محلول حمضي أو رشها بمحلول حمضي على السطح، يمكن أن تخضع هذه الأكاسيد القاعدية لسلسلة من التغيرات الكيميائية مع الحمض.
بسبب الطبيعة الرخوة والمسامية والمتشققة لمقياس الأكسيد على سطح الفولاذ الهيكلي الكربوني أو الفولاذ منخفض السبائك، إلى جانب الانحناء المتكرر لمقياس الأكسيد مع الفولاذ الشريطي أثناء التقويم، وتقويم الشد، والنقل على خط التخليل، فإن شقوق المسام هذه تزداد وتتوسع. لذلك، يتفاعل المحلول الحمضي مع مقياس الأكسيد كيميائيًا ويتفاعل أيضًا مع حديد ركيزة الفولاذ من خلال الشقوق والمسام. وهذا يعني أنه في بداية الغسيل الحمضي، يتم إجراء ثلاث تفاعلات كيميائية بين مقياس أكسيد الحديد ومحلول الحديد المعدني والحمض في وقت واحد. تخضع قشور أكسيد الحديد لتفاعل كيميائي مع الحمض وتذوب (الذوبان). يتفاعل الحديد المعدني مع الحمض لتوليد غاز الهيدروجين، الذي يتقشر ميكانيكيًا عن مقياس الأكسيد (تأثير التقشير الميكانيكي). يعمل الهيدروجين الذري الناتج على اختزال أكاسيد الحديد إلى أكاسيد حديدية معرضة للتفاعلات الحمضية، ثم يتفاعل مع الأحماض المراد إزالتها (الاختزال).
2/2-التخميل/تعطيل/إلغاء التنشيط
١.- مبدأ التخميل: يمكن تفسير آلية التخميل بنظرية الغشاء الرقيق، التي تشير إلى أن التخميل ناتج عن تفاعل المعادن مع المواد المؤكسدة، مما يُولّد غشاء تخميل رقيقًا جدًا، كثيفًا، مُغطى جيدًا، وممتزًا بقوة على سطح المعدن. توجد هذه الطبقة كطور مستقل، وعادةً ما تكون مركبًا من المعادن المؤكسدة. تلعب هذه الطبقة دورًا في فصل المعدن تمامًا عن الوسط المُسبب للتآكل، ومنعه من ملامسته، وبالتالي إيقاف ذوبان المعدن وتكوين حالة سلبية تُحقق تأثيرًا مضادًا للتآكل.
2.- مزايا التخميل:
1) بالمقارنة مع طرق الختم الفيزيائية التقليدية، فإن معالجة التخميل تتميز بعدم زيادة سمك قطعة العمل على الإطلاق وتغيير اللون، مما يحسن الدقة والقيمة المضافة للمنتج، مما يجعل التشغيل أكثر ملاءمة؛
2) بسبب الطبيعة غير التفاعلية لعملية التخميل، يمكن إضافة عامل التخميل واستخدامه بشكل متكرر، مما يؤدي إلى عمر أطول وتكلفة أكثر اقتصادا.
٣) يُعزز التخميل تكوين طبقة تخميل ذات بنية جزيئية من الأكسجين على سطح المعدن، وهي طبقة مُتماسكة ومستقرة الأداء، كما تُصلح نفسها ذاتيًا في الهواء. لذلك، بالمقارنة مع الطريقة التقليدية لطلاء زيت مضاد للصدأ، فإن طبقة التخميل المُكونة بالتخميل أكثر استقرارًا ومقاومة للتآكل. ترتبط معظم تأثيرات الشحنة في طبقة الأكسيد، بشكل مباشر أو غير مباشر، بعملية الأكسدة الحرارية. في نطاق درجة حرارة يتراوح بين ٨٠٠ و١٢٥٠ درجة مئوية، تتم عملية الأكسدة الحرارية باستخدام الأكسجين الجاف أو الرطب أو بخار الماء بثلاث مراحل متواصلة. أولًا، يدخل الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي طبقة الأكسيد المُتولدة، ثم ينتشر داخليًا عبر ثاني أكسيد السيليكون. عندما يصل إلى واجهة SiO2-Si، يتفاعل مع السيليكون مُشكلًا ثاني أكسيد سيليكون جديد. بهذه الطريقة، تحدث عملية مستمرة لتفاعل انتشار دخول الأكسجين، مما يتسبب في تحويل السيليكون بالقرب من الواجهة إلى سيليكا بشكل مستمر، وتنمو طبقة الأكسيد نحو الجزء الداخلي من رقاقة السيليكون بمعدل معين.
Ⅲ-الفوسفات
معالجة الفوسفات هي تفاعل كيميائي يُكوّن طبقة رقيقة (غشاء فوسفاتي) على السطح. تُستخدم معالجة الفوسفات بشكل رئيسي على الأسطح المعدنية، بهدف توفير طبقة واقية تعزل المعدن عن الهواء وتمنع التآكل. كما يُمكن استخدامها كطبقة أساس لبعض المنتجات قبل الطلاء. تُحسّن هذه الطبقة من غشاء الفوسفات التصاق طبقة الطلاء ومقاومتها للتآكل، وتُحسّن خصائصها الزخرفية، وتُضفي على سطح المعدن مظهرًا أكثر جمالًا. كما يُمكن استخدامها كمُزيّت في بعض عمليات تشكيل المعادن على البارد.
بعد المعالجة بالفوسفات، لا تتأكسد قطعة العمل أو تصدأ لفترة طويلة، لذا فإن تطبيق المعالجة بالفوسفات واسع النطاق، وهو أيضًا عملية شائعة الاستخدام في معالجة أسطح المعادن، ويزداد استخدامه في صناعات مثل السيارات والسفن والتصنيع الميكانيكي.
1.- تصنيف وتطبيق الفوسفات
عادةً ما يُظهر السطح المُعالج لونًا مختلفًا، ولكن يُمكن استخدام مُعالجة الفسفرة بناءً على الاحتياجات الفعلية باستخدام عوامل فسفرة مُختلفة للحصول على ألوان مُختلفة. لهذا السبب، غالبًا ما نرى مُعالجة الفسفرة باللون الرمادي أو المُلون أو الأسود.
فوسفات الحديد: بعد الفوسفات، يُظهر السطح ألوان قوس قزح وزرقاء، ويُسمى أيضًا فوسفورًا ملونًا. يستخدم محلول الفوسفات بشكل أساسي الموليبدينوم كمادة خام، مما يُشكل طبقة فوسفات بألوان قوس قزح على سطح المواد الفولاذية، ويُستخدم أيضًا بشكل رئيسي لطلاء الطبقة السفلية، مما يُعزز مقاومة التآكل لقطعة العمل ويُحسّن التصاق طلاء السطح.
وقت النشر: ١٠ مايو ٢٠٢٤