गैल्वनाइज्ड स्टील पाइप डीकार्बराइजेशन: सिद्धांत और प्रति उपाय

सीधे शब्दों में कहें तो डीकार्बराइजेशन है स्टील की सतह से कार्बन हटाना।

स्टील मूल रूप से एक लौह -कार्बन मिश्र धातु है, और कार्बन सामग्री स्टील की ताकत और कठोरता निर्धारित करती है। जब स्टील पाइप उच्च तापमान वाले वातावरण के संपर्क में आते हैं, तो सतह पर कार्बन परमाणु ऑक्सीजन, जल वाष्प, सी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।आसपास के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड आदि, गैसों में बदल जाते हैं और बाहर निकल जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप iआंतरिक मैट्रिक्स की तुलना में सतह परत पर कार्बन सामग्री में उल्लेखनीय कमी आई है। कम -कार्बन क्षेत्र की इस परत को डीकार्बराइजेशन परत कहा जाता है।

उदाहरण के लिए: यह रोटी पकाने जैसा है; बाहरी हिस्सा जल जाता है और नमी खो देता है, जबकि अंदर का हिस्सा अभी भी नरम होता है - डीकार्बराइजेशन तब होता है जब "स्टील की सतह परत जल जाती है और उसका कार्बन नष्ट हो जाता है".

गैल्वनाइज्ड स्टील पाइपों का डीकार्बराइजेशन मुख्य रूप से होता हैदो उच्च-तापमान चरण:

चरण 1: ब्लैक पाइप उत्पादन चरण (वेल्डिंग पाइप/हीट ट्रीटमेंट):

यदि स्टील की पट्टी वेल्डिंग से पहले उच्च तापमान तापन से गुजरती है, या वेल्डिंग के बाद ऑक्सीडेटिव वातावरण में एनीलिंग/सामान्यीकरण उपचार से गुजरती है, तो डीकार्बराइजेशन होगा।

चरण 2: गर्म गैल्वनाइजिंग से पहले एनीलिंग चरण (सबसे महत्वपूर्ण):
निरंतर गर्म गैल्वनाइजिंग उत्पादन लाइनों में, स्टील स्ट्रिप्स/स्टील पाइप स्टील को नरम करने, तनाव को खत्म करने और सतह ऑक्साइड फिल्म को बहाल करने के उद्देश्य से एनीलिंग भट्टी (आमतौर पर 800-900 डिग्री पर) से गुजरने के बाद जिंक पॉट में प्रवेश करते हैं। यदि भट्ठी के अंदर के वातावरण को अनुचित तरीके से नियंत्रित किया जाता है, तो यहां डीकार्बराइजेशन होता है।

डीकार्बराइजेशन के चार रासायनिक प्रतिक्रिया सिद्धांत:

मूल तर्क:

तापमान जितना अधिक होगा, ऑक्सीकरण वातावरण उतना ही मजबूत होगा (अधिक O₂/CO₂/H₂O), और धारण समय जितना लंबा होगा, डीकार्बराइजेशन उतना ही अधिक गंभीर होगा.कार्बन आधार सामग्री के आंतरिक भाग से सतह तक फैलता है और फिर वायुमंडल द्वारा इसे "खाया" जाता है, जिससे एक डीकार्बराइजेशन ग्रेडिएंट बनता है जो धीरे-धीरे सतह से आंतरिक भाग तक घटता जाता है।

अतिरिक्त नोट:

में तापमानगैल्वनाइजिंग प्रक्रियास्वयं (विसर्जन जस्ता, लगभग 450 डिग्री) अपेक्षाकृत कम है, और आम तौर पर डीयह सीधे तौर पर महत्वपूर्ण डीकार्बराइजेशन का कारण नहीं बनता है. गैल्वनाइज्ड पाइपों में अधिकांश डीकार्बराइजेशन समस्याएं गैल्वनाइजिंग से पहले एनीलिंग या ब्लैक पाइप चरणों में निहित होती हैं।

1. का असामान्य रूपकलई करना

• सतह दिखाई देती है गहरा, भूरा, असमान चमक वाला,और "ग्रे धब्बे" उत्पन्न हो सकते हैं
• लेप हो सकता है बहुत मोटा और खुरदराक्योंकि डीकार्बराइज्ड परत में फेराइट प्रचुर मात्रा में होता है और कार्बन सामग्री कम होती है, जिससे लौह {{0}जिंक मिश्र धातु परत (Fe-Zn इंटरमेटेलिक) की अनियंत्रित वृद्धि होती है।
• गंभीर मामलों में, कोटिंग हैख़राब आसंजन और छिल जाना

2. यांत्रिक गुणों में कमी

• सतह की कठोरता कम हो जाती है(डीकार्बराइज्ड परत मुख्य रूप से फेराइट है, जो नरम और सख्त होती है)
• पहनने का प्रतिरोध कम हो जाता है,और उपयोग के दौरान इस पर खरोंच लगने का खतरा रहता है
• सतह पर तन्य शक्ति और उपज शक्ति कम हो जाती है, जिससे समग्र भार वहन क्षमता प्रभावित होती है

3. मेटलोग्राफिक संरचना के लक्षण

• डीकार्बराइज्ड परत में पर्लाइट कम हो जाता है या गायब हो जाता है, लगभग सभी फेराइट हैं
• सतह से कोर तक कार्बन की मात्रा धीरे-धीरे बढ़ती है
• पूर्ण डीकार्बराइज्ड परत + आंशिक डीकार्बराइज्ड परत (संक्रमण क्षेत्र)

4. संक्षारण प्रतिरोध में कमी

• असामान्य क्षेत्रों (ग्रे धब्बे, छीलने वाले क्षेत्र) में जिंक परत की सुरक्षा विफल हो जाती है
• डीकार्बराइज्ड परत की विद्युत रासायनिक गतिविधि स्वयं आधार सामग्री से भिन्न होती है, जिसके परिणामस्वरूप असामान्य संक्षारण व्यवहार होता है

5. पोस्ट-प्रसंस्करण संबंधी समस्याएं

• डीकार्बराइज्ड परत का खतरा होता हैझुर्रियाँ पड़ना और टूटनाझुकने और फैलने के दौरान
• धागा प्रसंस्करण के दौरान सतह की कठोरता अपर्याप्त होती है, और दांत का आकार अनियमित होता है

1. एनीलिंग भट्टी के वातावरण को नियंत्रित करें (सबसे महत्वपूर्ण)

• का उपयोग करोनाइट्रोजन-हाइड्रोजन सुरक्षात्मक वातावरण(N₂ + 5%~15% H₂), बनाए रखनापर्यावरण को थोड़ा कम करना
• पर सख्ती से नियंत्रण रखेंओसांक(आमतौर पर -30 डिग्री से नीचे की आवश्यकता होती है), जल वाष्प को कम करता है
• ऑक्सीडेटिव वातावरण से बचने के लिए ऑक्सीजन सामग्री और CO₂ आंशिक दबाव को नियंत्रित करें,

2. हीटिंग तापमान और समय को नियंत्रित करें

• एनीलिंग आवश्यकताओं को पूरा करते समय, प्रयास करें तापमान कम करो(तापमान के साथ डीकार्बराइजेशन दर तेजी से बढ़ती है)
• छोटा करेंउच्च-तापमान में समय धारण करनाकार्बन प्रसार और प्रतिक्रिया के अवसरों को कम करने के लिए अनुभाग

3. कच्चे माल और सतह की स्थिति को नियंत्रित करें

• स्टील स्ट्रिप्स खरीदते समय, स्टील मिल की आवश्यकता होती हैसहडीकार्बराइज्ड परत की गहराई को नियंत्रित करें(अनुबंध में निर्धारित किया जा सकता है, जैसे 0.05 मिमी से कम या उसके बराबर)
• कम करेंऑक्साइड स्केलस्टील पट्टी पर, ऑक्साइड स्केल डीकार्बराइजेशन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करेगा
• अत्यधिक अचार बनाने से बचें, क्योंकि अत्यधिक सतह सक्रियण बाद में डीकार्बराइजेशन को भी बढ़ा देगा

4. गैल्वनाइजिंग से पहले प्री-ट्रीटमेंट को अनुकूलित करें

• फ्लक्स (फ्लक्स) की उचित संरचना का उपयोग करें, आमतौर पर ZnCl₂ + NH₄Cl, पीएच और एकाग्रता को नियंत्रित करें
• स्टील पाइप के जिंक पॉट में प्रवेश करने से पहले सतह के ऑक्सीकरण से बचने के लिए उचित सुखाने वाले तापमान का उपयोग करें
   

5. प्रक्रिया की निगरानी और निरीक्षण

• नियमित रूप से प्रयोग करेंमेटलोग्राफिक तरीकेडीकार्बराइज्ड परत की गहराई का पता लगाने के लिए (जीबी/टी 224 मानक के अनुसार)
• एनीलिंग भट्ठी (ओस बिंदु, ऑक्सीजन सामग्री, हाइड्रोजन सामग्री) के वायुमंडल मापदंडों की निगरानी करें और उन्हें रिकॉर्ड करें
• अधिक ध्यान से उच्च -कार्बन स्टील (कार्बन सामग्री जितनी अधिक होगी, इसे डीकार्बराइज करना उतना ही आसान) को नियंत्रित करने पर ध्यान दें

संक्षेप में, डीकार्बराइजेशन तब होता है जब स्टील की सतह पर मौजूद कार्बन को उच्च तापमान पर वातावरण द्वारा "खाया" जाता है।मूल कारण एनीलिंग भट्ठी के वातावरण और तापमान नियंत्रण में निहित है; यह ग्रे कोटिंग, खराब आसंजन और नरम सतह के रूप में प्रकट होता है; प्रति-उपाय त्रि-आयामी दृष्टिकोण हैंवातावरण की सुरक्षा + तापमान नियंत्रण + कच्चे माल का नियंत्रण.