Hvaða áhrif hefur smurefnistegundin fyrir slönguna (klórað paraffín vs. mólýbden tvísúlfíð) á járnmengun eftir-hreinsun yfirborðs og mislitunarhraða í 99,5% ediksýru við 100 gráður?

Teikningar smurefni eru mikilvæg við framleiðslu á títan hitarörum til að draga úr núningi og koma í veg fyrir galli. Klóruð paraffín og mólýbden tvísúlfíð (MoS₂) eru tvö algeng smurefni. Klóruð paraffín innihalda á milli 30% og 70% klór og framleiða leifar sem erfitt er að fjarlægja alveg. Jafnvel eftir hreinsun geta járnleifar frá teikningarferlinu verið flóknar með klóruðum leifum. Þetta járnleifar skolast síðan út í 99,5% ediksýruna við 100 gráður til að mynda járnasetat [Fe(CH₃COO)₃ eða Fe(CH₃COO)₂] sem veldur gulum til rauðbrúnum aflitun sem hægt er að greina við styrkleika allt að 1–5 ppm. Mólýbden tvísúlfíð smurefni skilur eftir sig áberandi leifar sem er auðveldara að fjarlægja og fléttar ekki járn á sama hátt, sem leiðir til mun minni mislitunar. Sérstaklega er mælt með MoS2 smurolíu fyrir háhreina ediksýruþjónustu.

Hvernig mengast og mislitast smurefnið af járni

Við slönguteikningu leysast klór paraffín smurefni upp og losa saltsýru sem ræðst á títan yfirborðið og verkfærin og fellir járnagnir inn í títan yfirborðið. Klóruðu leifarnar innihalda einnig járn úr teikningum. Erfitt er að fjarlægja þessar járnmenguðu leifar með hefðbundnum fituhreinsunaraðferðum. Járn hvarfast í heitri ediksýru: Fe + 2CH₃COOH → Fe(CH₃COO)₂ + H₂. Járn asetat myndast í nærveru lofts: 2Fe + 6CH₃COOH + 3/2O₂ → 2Fe(CH₃COO)₃ + 3H₂O. Ákaflega lituðu járnasetötin mislita afurð ediksýru. Klórfrítt mólýdísúlfíð smurefni, engin járnupptaka. Það er fjarlægt meira með basískri hreinsun, sem skilur einnig lítið járn eftir á yfirborðinu.

Tegund smurefna vs Magnbundin járnmengun og aflitun

The data below were obtained by controlled testing of Grade 2 titanium tubes drawn with different lubricants, cleaned with an industry standard alkaline degreaser at 60°C for 10 minutes, and then placed in 99.5% acetic acid at 100°C for 500 hours. For chlorinated paraffin lubricant with chlorine content of 50 % , the residual surface iron after cleaning is 0.5-2.0 µg/cm 2 , the discoloration time to yellow tint (APHA color 10) is 50-100 hours, the discoloration time to brown tint (APHA 50) is 200-400 hours, and the concentration of iron acetate after 500 hours is 5-20 ppm. Residual iron is 0.3–1.0 µg/cm2 for chlorinated paraffin with 30% chlorine content, APHA 10 is reached in 100–200 hours, APHA 50 in 400–800 hours and iron acetate concentration is 2–10 ppm. Residual iron in molybdenum disulfide lubricant without chlorine is 0.05–0.2 µg/cm2, APHA 10 is reached in 500–1,000 hours, APHA 50 may not be reached in 1,000 hours, and iron acetate concentration is 0.5–2 ppm. Residual iron is 0.02-0.05 µg/cm2, APHA 10 is >2000 klukkustundir, og styrkur járnasetats er<0.5 ppm for a no-lubricant control (experimental only, not practical).

Áhrif hreinsunaraðferðar á skilvirkni járnfjarlægingar

Fyrir báðar gerðir smurefna hefur hreinsunarferlið veruleg áhrif á járnið sem eftir er. Fyrir klór paraffín fjarlægir einföld basísk fituhreinsun 80 til 90% af leifunum og skilur eftir 0,5 til 2,0 µg/cm2 af járni. 20% saltpéturssýru súrum gúrkum í 10 mínútur minnkar eftirstandandi járn niður í 0,1–0,5 µg/cm2, sem er hærra en fyrir basísk hreinsun eingöngu á MoS2. Ef um er að ræða MoS2 smurefni gefur aðeins basísk fituhreinsun 0,05–0,2 µg/cm². Úthljóðshreinsun í þvottaefnislausn dregur úr járnleifum í MoS 2 í 0,02-0,10 ug/cm 2. Tríklóretýlen gufuhreinsun er skilvirk fyrir báðar gerðir smurefna en skilur eftir sig nokkrar leifar. Plasmahreinsun gefur lægsta járninnihald fyrir bæði en er dýrt.

Leiðbeiningar um úrval af ediksýruþjónustu með miklum hreinleika og smurefni

Eftirfarandi tafla gefur ráðleggingar um smurefnisgerð og hreinsunarferli fyrir títan hitarör fyrir 99,5% ediksýru við 100 gráður miðað við leyfileg mörk mislitunar og kröfur um litavörur.

Ediksýra litur (APHA eftir 500 klst.) Áskilið Tillaga að teikningu Smurefni Nauðsynlegt Hreinsunaraðferð Væntanlegt yfirborðsjárnleifar (µg/cm²) Væntanleg járnasetat í sýru (ppm)<5 (pharmaceutical grade) Molybdenum DisulfideAlkaline degrease + acid pickle + ultrasonic <0.05 <0.5 5–10 (food grade) Molybdenum disulfideAlkaline degrease plus acid pickle 0.05-0.15 0.5-1.5 10-20 (technical grade) Molybdenum disulfide Alkaline degrease just 0.15-0.30 1.5-3.0 20-50Chlorinated Paraffin with Acid Pickle 0.3-0.8 3-8 >50 (inappropriate for high purity) Chlorinated Paraffin, Degrease Only >0.8 >8 Verkfræði umfram val á smurefni

Títanflokkurinn hefur ekki áhrif á járnmengunina en Grade 7 hefur yfirburða tæringarþol í ediksýru og má nota til lengri þjónustu áður en það mislitast af öðrum orsökum. Veggþykkt hefur ekki bein áhrif á mislitun. Yfirborðsfrágangur rörsins hefur einnig áhrif á varðveislu járns, raffægðir yfirborð (Ra < 0,3 µm) hafa minna yfirborð til að fanga járn og er auðveldara að þrífa. Ef núverandi ofnar eru mislitaðir er hægt að fjarlægja járnasetatútfellingarnar af yfirborðinu með hreinsunarferli með 10% sítrónusýru við 60 gráður í 2 klukkustundir. En þegar það hefur verið fellt inn í títanið er erfitt að fjarlægja það alveg.

Upplýst forskrift

Tilgreinið mólýbden tvísúlfíð sem smurefni fyrir títanhitunarrör fyrir 99,5% ediksýru við 100°C og þétt litaviðmið (APHA<10). The cleaning protocol should cover alkaline degreasing at 60°C for 10 minutes, pickling in 20% nitric acid at 50°C for 10 minutes and the final ultrasonic rinse in deionized water. If the color standards are not too high (APHA <20) alkaline degreasing alone may be sufficient. In the case of acid colour criteria less than APHA 30, discard all tubes drawn with chlorinated paraffins. Perform a leaching test on a 100 cm2 sample in 99.5% acetic acid at 100 deg C for 168 hrs; assess the acid for iron and accept only if iron is below 2 ppm. The engineer replaces chlorinated paraffin with molybdenum disulfide lubricant to reduce residual surface iron and prevent discoloration in high-purity acetic acid service.