كيفية تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ بعد اللحام: أفضل الممارسات ASTM A967

يقاوم الفولاذ المقاوم للصدأ التآكل بسبب وجود طبقة غير مرئية من أكسيد الكروم -على سطحه، ويبلغ سمكها عادةً 1-3 نانومتر فقط. تتشكل هذه الطبقة تلقائيًا عندما يتفاعل الكروم الموجود في السبيكة مع الأكسجين الجوي. يطلق عليه المهندسون اسم "الفيلم السلبي". وهذا هو السبب في أن الفولاذ المقاوم للصدأ لا يصدأ كما يفعل الفولاذ الكربوني.

How to Passivate Stainless Steel After Welding

يعطل اللحام هذا الفيلم بعدة طرق:

تأثير اللحام	ماذا يفعل	خطر التآكل
صبغة الحرارة / الأكسدة	يهاجر الكروم إلى أكسيد السطح؛ المنطقة المجاورة خالية من الكروم-.	خطر تحسس - مرتفع جدًا
مقياس اللحام (الترشيش)	تمنع رواسب أكسيد الحديد السميكة- عملية إصلاح الفيلم السلبي	ارتفاع مستوى - بدء تآكل الشقوق
التحسس (HAZ)	ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب عند درجة حرارة 425-870 درجة	ارتفاع - التآكل الحبيبي (IGC)
الجريان وبقايا الخبث	يمنع التلوث الكيميائي التخميل الموحد	متوسطة - عالية
الأضرار الميكانيكية	تعمل خدوش الطحن على إنشاء مواقع سطحية نشطة	واسطة

المصدر: ASTM A967/A967M-17، القسم 1؛ ASTM A380/A380M-17، القسم 4؛ شركة TWI المحدودة – اللحام والتآكل (2023).

التخميل بعد اللحام ليس اختياريًا للتطبيقات الحرجة. إنها عملية معالجة منطقة اللحام النظيفة كيميائيًا لإعادة-تكوين طبقة سلبية موحدة وكثيفة من أكسيد الكروم-، وبالتالي استعادة مقاومة التآكل بشكل كامل لمواصفات التصميم.

تم نشر ASTM A967 / A967M-17 ("المواصفات القياسية لمعالجات التخميل الكيميائي لأجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ") بواسطة ASTM International. إنها المواصفات الأساسية المستخدمة في الولايات المتحدة وعلى المستوى الدولي لتحديد طرق التخميل المقبولة لمكونات الفولاذ المقاوم للصدأ، بما في ذلك التجميعات الملحومة.

عناصر النطاق الرئيسية لـ ASTM A967:

العنصر القياسي	تفاصيل
العنوان الكامل	المواصفة القياسية لمعالجات التخميل الكيميائي لأجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ
تسمية النشر	ASTM A967 / A967M-17 (الإصدار المتري متاح)
معيار مصاحب	ASTM A380/A380M-17 - تنظيف وإزالة الترسبات من الفولاذ المقاوم للصدأ
طرق العلاج المغطاة	تخميل حمض النيتريك (الممارسات أ – د)؛ تخميل حامض الستريك (الممارسة هـ)؛ طرق أخرى (الممارسة و)
اختبارات القبول المغطاة	غمر في الماء، رطوبة عالية، رش الملح، كبريتات النحاس، حديد البوتاسيوم – حمض النيتريك
الصناعات التي تتطلب A967	الأدوية (ASME BPE)، تجهيز الأغذية (3-A)، الفضاء الجوي (AMS 2700)، الأجهزة الطبية (FDA/ISO)
المعايير ذات الصلة	ISO 16048، EN 2516، AMS 2700، NACE SP0169

المصدر: المواصفات القياسية ASTM A967/A967M-17 (ASTM International, 2017)؛ أستم A380/A380M-17.

الوجبات الجاهزة الرئيسية

لا يصف ASTM A967 وصفة تخميل واحدة. ويحدد قائمة بالطرق المعتمدة والاختبارات التي تؤكد نجاحها. يقوم مهندس اللحام أو فريق الجودة باختيار الطريقة المناسبة بناءً على درجة السبائك وظروف الخدمة.

ASTM A967 واضح: لا يمكن للمواد الكيميائية التخميلية أن تخترق التلوث. لن يتشكل الفيلم السلبي بشكل موحد على السطح الذي يحتوي على شحوم أو قشور أو تناثر اللحام أو تلوث بالحديد. وبالتالي فإن المعالجة المسبقة- ليست أولية - فهي جزء لا يتجزأ من عملية التخميل.

Surface Preparation Before Passivation

إزالة الصبغة الحرارية ومقياس اللحام

تشير الصبغة الحرارية (تغير لون قوس قزح المرئي على اللحامات غير القابلة للصدأ) إلى استنفاد الكروم. ترتبط شدة الصبغة ارتباطًا مباشرًا بدرجة فقدان الكروم وبالتالي انخفاض مقاومة التآكل. يصنف ASTM A380 صبغات الأكسيد هذه حسب اللون:

لون الصبغة	نطاق درجة الحرارة (درجة)	سمك أكسيد الكروم (نانومتر)	الإجراء مطلوب
القش / الذهب الخفيف	300–400	~10–15	قد يكون التخميل كافيا
الذهب / الذهب الداكن	400–500	~15–25	يوصى بالتخليل
بني / برونزي	500–600	~25–40	التخليل مطلوب
أرجواني / أزرق	600–700	~40–60	مطلوب التخليل العدواني
أزرق غامق / أسود	>700	>60	مطلوب طحن + تخليل

المصدر: ASTM A380/A380M-17 الجدول 1؛ دليل TWI للصبغة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ (2022)؛ دليل تخميل يورو إينوكس، الطبعة الرابعة.

طرق العلاج -السابقة المعتمدة

ما قبل-طريقة العلاج	الوكلاء/الأدوات المشتركة	ملحوظات
طحن ميكانيكي	عجلات كاشطة مخصصة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ومجلخة زاوية	إزالة المقياس إلى المعدن اللامع؛ لا تستخدم أدوات الفولاذ الكربوني
تنظيف الأسلاك	فرش سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ فقط	خطر تضمين الحديد - يتبع بالتخليل
التفجير جلخ	خرزة زجاجية، ألومينا (وليست طلقة فولاذية)	إنشاء ملف تعريف مرساة موحد؛ اتبع مع التخميل على الفور
تخليل الحمض	خليط HNO3/HF (10–15% HNO3 + 1–3% HF) أو معجون خاص	الأكثر فعالية للحجم الثقيل. يتطلب معدات الوقاية الشخصية المناسبة والتخلص من النفايات
التنظيف الكهروكيميائي	وحدات تلميع كهربائيا	فعال في اللحامات في الموقع؛ يستعيد التخميل في وقت واحد
إزالة الشحوم	الأسيتون، MEK، المنظفات القلوية، حمام بالموجات فوق الصوتية	دائما الخطوة الأخيرة قبل حمام حمض التخميل

المصدر: ASTM A380/A380M-17، القسم 5؛ ASTM A967/A967M-17، القسم 6.1؛ يورو إينوكس - تنظيف وصيانة الفولاذ المقاوم للصدأ.

تحذير حاسم

لا تستخدم مطلقًا الفرش المصنوعة من أسلاك الفولاذ الكربوني أو الحديد-الذي يحتوي على مواد كاشطة أو الأدوات المصنوعة من الفولاذ الكربوني على الأسطح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.سوف يتآكل الحديد الحر الموجود في السطح بسرعة ويمكن أن يبدأ في التآكل حتى بعد التخميل. وفقًا لمعيار ASTM A380، يجب عدم استخدام أي أداة تلامس الفولاذ الكربوني على الفولاذ المقاوم للصدأ.

يحدد ASTM A967 ممارسات التخميل التالية. يجب على مهندس اللحام اختيار الممارسة الصحيحة لدرجة الفولاذ المقاوم للصدأ التي تتم معالجتها. يمكن أن يؤدي استخدام طريقة مصممة لدرجة واحدة على درجة غير متوافقة إلى تقصف الهيدروجين، أو حفر السطح، أو التخميل غير الكافي.

تخميل حمض النيتريك (الممارسات أ، ب، ج، د)

يمارس	تركيز HNO3 (% حجم/حجم)	درجة الحرارة (درجة فهرنهايت / درجة)	الوقت (دقيقة)	الدرجات المطبقة
A	20–25%	120-140 درجة فهرنهايت / 49-60 درجة	20–30	300 و 400 سلسلة؛ الحديدي
B	20–45%	درجة حرارة الغرفة (70-90 درجة فهرنهايت / 21-32 درجة)	30–60	سلسلة 300 و400 (بديلة)
C	20–25% + 2–3% ثاني كرومات الصوديوم	120-140 درجة فهرنهايت / 49-60 درجة	20–30	400 سلسلة، درجات PH (17-4، 15-5)
D	45–55%	درجة حرارة الغرفة (70-90 درجة فهرنهايت / 21-32 درجة)	30–60	درجات التصنيع المجانية (303، 416)

المصدر: جدول ASTM A967/A967M-17 1 - ممارسات تخميل حمض النيتريك (ASTM International, 2017).

تخميل حامض الستريك (الممارسة هـ)

أصبح تخميل حامض الستريك (ASTM A967 Practice E) مفضلاً بشكل متزايد في التطبيقات الغذائية والصيدلانية والطبية لأن حامض الستريك غير-سام وقابل للتحلل الحيوي ولا يولد أبخرة أكسيد النيتروز الخطرة المرتبطة بحمض النيتريك. يوافق ASTM A967 بشكل كامل على حمض الستريك كطريقة تخميل بشرط تطبيق معلمات العملية بشكل صحيح واجتياز الاختبارات المطلوبة.

تركيز حامض الستريك	درجة حرارة	وقت الغمر	ملحوظات
4-10% بالوزن	120-150 درجة فهرنهايت / 49-66 درجة	4-20 دقيقة	مناسبة لسلسلة 300، دوبلكس، فوق الأوستنيتي
4-10% بالوزن	درجة حرارة الغرفة (70-90 درجة فهرنهايت)	10-60 دقيقة	الوقت الممتد يعوض انخفاض درجة الحرارة
>تركيز 10%	أي	استشر المعيار	التركيز العالي يقلل الوقت ولكنه يزيد التكلفة

المصدر: جدول ASTM A967/A967M-17 3 - تخميل حامض الستريك (الممارسة E)؛ ASTM الدولية (2017).

حمض النيتريك مقابل حمض الستريك: مقارنة مباشرة

عامل	حمض النيتريك (الممارسات أ – د)	حمض الستريك (الممارسة هـ)
الفعالية (سلسلة 300)	ممتاز	ممتاز (يعادل A967)
الفعالية (400 سلسلة / PH)	ممتاز (مع مادة مضافة ثنائي كرومات)	جيد - تحقق من خلال الاختبار
مخاطر السلامة	أبخرة أكسيد النيتروز (أكاسيد النيتروجين)؛ مؤكسد قوي حروق	خطر منخفض؛ غير-مدخن
التخلص البيئي	النفايات الخطرة خاضعة لرقابة وكالة حماية البيئة (EPA)-.	قابلة للتحلل؛ التخلص من تكلفة أقل
الوضع التنظيمي	محظور في بعض المرافق (الأدوية والأغذية)	تمت الموافقة عليه بالكامل للاتصال بالأغذية-والصيدلانية (3-A، FDA)
التكلفة (المواد الكيميائية)	انخفاض تكلفة الوحدة	تكلفة الوحدة أعلى قليلاً
درجة حرارة العملية	49-60 درجة (مرتفعة)	49-66 درجة (أكثر مرونة قليلاً)
وقت	20-30 دقيقة (نموذجي)	4–20 دقيقة (درجة حرارة مرتفعة) / 10–60 دقيقة (درجة الحرارة المحيطة)
اتجاه الصناعة	مقرر؛ لا تزال تستخدم على نطاق واسع	تزايد التبني؛ المفضل في الصناعات المنظمة

المصدر: ASTM A967/A967M-17؛ أستم A380/A380M-17؛ NACE International Corrosion 2021 Paper No . 16492; دليل التشطيب المعدني.

الاستنتاج النهائي - اختيار الطريقة الحمضية

للدرجات الأوستنيتي القياسية (304، 316، 316L) في التطبيقات الصناعية:ASTM A967 Practice A (حمض النيتريك، 20–25%، 49–60 درجة، 20–30 دقيقة) هو الاختيار المتوافق مع المواصفات الافتراضية-.بالنسبة لتطبيقات الأدوية أو معالجة الأغذية أو الأجهزة الطبية أو حيثما يكون تقليل النفايات الخطرة مطلوبًا:ASTM A967 Practice E (حمض الستريك، 4–10%، 49–66 درجة، 4–20 دقيقة) هو البديل الموصى به والمتوافق تمامًا مع المعايير-.

يدمج الإجراء التالي متطلبات ASTM A967 وASTM A380 في تسلسل قابل للتنفيذ للتطبيقات الميدانية والمتجرية. تعتبر كل خطوة أمرًا بالغ الأهمية - سيؤدي حذف أي خطوة أو اختصارها إلى الإضرار بجودة الفيلم السلبي النهائية.

Complete Post-Weld Passivation Procedure Step-by-Step

خطوة	عملية	المواصفات / التفاصيل	قبول/رفض المعيار
1	ما بعد-فحص اللحام	الفحص البصري وفقًا لـ AWS D1.6 / ASME IX؛ تحديد مدى لون الحرارة	No cracks, undercut >0.5 ملم؛ شدة صبغة الخريطة
2	التنظيف الميكانيكي	فرشاة سلكية غير قابلة للصدأ أو مادة كاشطة مخصصة لإزالة مقياس اللحام الإجمالي والرش	سطح معدني لامع؛ لا يوجد حديد مدمج (ASTM A380 §5)
3	التخليل (إذا لزم الأمر)	معجون أو حمام HNO3/HF وفقًا لمعيار ASTM A380 §5.3؛ شطف بالماء DI	لا يوجد لون حراري مرئي؛ سطح رمادي غير لامع-موحد
4	إزالة الشحوم	امسح أو انقع في الأسيتون أو MEK أو المنظف القلوي المعتمد؛ السماح ليجف	سطح خالٍ من -كسر-الماء (ASTM A967 §6.2)
5	ما قبل-شطف التخميل	DI شطف الماء في درجة حرارة الغرفة؛ لا يوجد ماء الصنبور (خطر تلوث Cl⁻)	الرقم الهيدروجيني لمياه الشطف متعادل؛ لا يوجد تلوث مرئي
6	علاج التخميل	اغمر أو قدم طبقًا لممارسات ASTM A967 A أو B أو C أو D أو E (انظر القسم 4)	الانغماس الكامل أو التغطية الشاملة؛ الحفاظ على درجة الحرارة ±5 درجة فهرنهايت
7	ما بعد-شطف التخميل	مرحلتان-من الشطف بالماء بواسطة DI؛ اشطفيه أولاً عند درجة حرارة 120 درجة فهرنهايت/49 درجة، ثم اشطفيه ثانيًا في درجة حرارة الغرفة	شطف الرقم الهيدروجيني ضمن 0.5 من الرقم الهيدروجيني للمياه العرض
8	تجفيف	يجفف بالهواء أو يجفف بالهواء المضغوط-الخالي من الزيت؛ لا المسح بقطعة قماش غير نظيفة	لا توجد بقع مائية أو بقايا
9	اختبار التحقق	وفقًا لمعيار ASTM A967 القسم 7 (انظر القسم 6 أدناه)	اجتياز جميع الاختبارات المطلوبة للمواصفات
10	التوثيق	تسجيل الدفعة والتركيز ودرجة الحرارة والوقت والمحلل ونتائج الاختبار	يتم الاحتفاظ بسجل التتبع الكامل وفقًا لنظام إدارة الجودة المعمول به

Source: ASTM A967/A967M-17 Section 6; ASTM A380/A380M-17 Section 5; AWS D1.6 Structural Welding Code - Stainless Steel.

إن استكمال علاج التخميل لا يضمن تلقائيًا الحصول على نتيجة متوافقة. يحدد القسم 7 من ASTM A967 خمسة اختبارات قبول. يجب أن تجتاز الأجزاء على الأقل الاختبارات المطلوبة بموجب أمر الشراء أو معيار المنتج المعمول به. يتم تلخيص الاختبارات الأكثر شيوعًا للمكونات الملحومة أدناه:

طريقة الاختبار	ملخص الإجراء	مدة	معيار القبول
اختبار الغمر في الماء (ASTM A967 §7.1)	تزج في الماء المقطر عند 100 درجة فهرنهايت / 38 درجة	1 ساعة كحد أدنى	لا يوجد صدأ أو تآكل مرئي بعد التجفيف لمدة 24 ساعة
اختبار الرطوبة العالية (ASTM A967 §7.2)	تعرض إلى 97-100٪ رطوبة نسبية عند 100 درجة فهرنهايت / 38 درجة	24 ساعة	لا الصدأ، تأليب، أو تلطيخ
اختبار رش الملح (ASTM B117)	5% ضباب NaCl عند 95 درجة فهرنهايت / 35 درجة	2 ساعة كحد أدنى	لا يوجد صدأ بعد ساعتين (أو 24 ساعة للدرجات الممتازة)
اختبار كبريتات النحاس (ASTM A967 §7.4)	تطبيق محلول CuSO4؛ مراقبة 6 دقائق	6 دقائق	لا يوجد طلاء نحاسي (يشير إلى وجود حديد مجاني)
اختبار حمض سيانيد البوتاسيوم والنيتريك (ASTM A967 §7.5)	تطبيق الحل الكاشف. مراقبة 30 ثانية	30 ثانية	لا يوجد لون أزرق (أزرق=خالي من الحديد أو تلوث الحديد)

المصدر: ASTM A967/A967M-17 القسم 7؛ ASTM B117 الممارسة القياسية لتشغيل جهاز رش الملح (الضباب).

ملاحظة حول اختيار الاختبار:يعد اختبار حديد سيانيد البوتاسيوم المؤشر الأكثر حساسية للحديد الحر ويستخدم على نطاق واسع كشاشة مراقبة الجودة السريعة للمكونات الملحومة. تعد اختبارات الغمر في الماء والرطوبة العالية مناسبة بشكل أفضل للتحقق من سلامة الفيلم السلبي بشكل عام، خاصة بعد تخميل حامض الستريك. يتم تحديد رذاذ الملح (ASTM B117) بشكل شائع في تطبيقات الطيران والدفاع وفقًا لمعيار AMS 2700.

ليس كل شيءدرجات الفولاذ المقاوم للصدأتستجيب بشكل مماثل لعلاجات التخميل. يؤثر محتوى الكروم ومحتوى النيكل وإضافات الموليبدينوم ومحتوى الكربون على مدى سهولة إصلاحات الفيلم السلبي وطريقة التخميل المناسبة. يقدم الجدول التالي إرشادات خاصة بالصف-لعائلات الفولاذ المقاوم للصدأ الملحومة الأكثر شيوعًا:

Passivation Requirements Vary by Stainless Steel Grade

الصف (UNS)	عائلة	ممارسة A967 الموصى بها	اعتبارات خاصة	الصناعات النموذجية
304 / 304L (S30400/S30403)	الأوستنيتي	الممارسة A أو E	العمود الفقري القياسي؛ كلتا الطريقتين فعالة	التصنيع العام، تجهيز الأغذية
316 / 316L (S31600/S31603)	الأوستنيتي	الممارسة أ أو ه	تساعد إضافة Mo على مقاومة التآكل؛ يفضل حامض الستريك للأدوية	الدوائية والبحرية والكيميائية
321 / 347 (S32100/S34700)	الأوستنيتي المستقر	الممارسة أ أو ه	الدرجات المستقرة أقل عرضة للحساسية؛ التخميل القياسي فعال	درجة حرارة عالية-في الفضاء الجوي
2205 دوبلكس (S32205)	دوبلكس	الممارسة أ (تجنب ارتفاع درجة الحرارة لفترات طويلة)	البنية المجهرية من الفريت/الأوستينيت؛ أوقات اختيار قصيرة لتجنب-الحفر الزائد	النفط والغاز وتحلية المياه
2507 سوبر دوبلكس (S32750)	سوبر دوبلكس	الممارسة أ أو هـ؛ استشر المورد	High PREN (>40)؛ حساس للإفراط في-التخليل؛ يفضل التنظيف الكهروكيميائي في الموقع	تحت سطح البحر، في البحر، الكيميائية
17-4 ف (S17400)	تصلب هطول الأمطار	الممارسة ج (مع ثنائي كرومات الصوديوم)	تجنب خطر التقصف الهيدروجيني؛ مطلوب درجة حرارة مرتفعة نيتريك + ثنائي كرومات	الفضاء الجوي والدفاع والصمامات
410 / 420 (S41000/S42000)	مارتنسيتي	الممارسة ج أو د	ارتفاع الكربون. عرضة لتكسير الهيدروجين. مطلوب مراقبة دقيقة للعملية	أدوات المائدة وشفرات التوربينات
430 (S43000)	الحديدي	الممارسة أ أو ب	انخفاض ني. كافية مع حمض النيتريك القياسي	السيارات والمعمارية

المصدر: ASTM A967/A967M-17 الجدول 1 والملحق أ؛ أستم A380/A380M-17؛ دليل التخميل اليورو إينوكس. دليل IMOA دوبلكس من الفولاذ المقاوم للصدأ (2014).

إن فهم الأخطاء التي يمكن أن تحدث لا يقل أهمية عن فهم الإجراء الصحيح. فيما يلي الأخطاء الأكثر شيوعًا في تخميل اللحام اللاحق-وأسبابها الجذرية ومتطلبات المواصفات التي تتناول كل منها:

#	خطأ	عاقبة	متطلبات الحكم	الإجراء التصحيحي
1	التخميل دون إزالة الصبغة الحرارية أولاً	فيلم سلبي غير مكتمل التآكل تحت مقياس الأكسيد	ASTM A380 §5 - المعالجة المسبقة -إلزامية	المخلل أو الطحن إلى معدن لامع قبل التخميل
2	استخدام ماء الصنبور بدلاً من ماء DI للشطف	ترسب الكلوريد (Cl⁻)؛ تأليب بدء التآكل	ASTM A967 §6.3 - الماء منزوع الأيونات مطلوب	استخدم ماء DI أو RO؛ التحقق من Cl⁻<25 ppm
3	استخدام الممارسة الخاطئة للصف	نقش السطح؛ التخميل غير الكافي؛ خطر على درجات PH	ASTM A967 جدول 1 - درجة-اختيار محدد	التحقق من رقم الصف UNS؛ حدد الممارسة الصحيحة
4	عدم كفاية وقت الغمر أو درجة الحرارة	تشكيل الفيلم السلبي غير مكتمل	ASTM A967 §6.4 - الحد الأدنى للوقت ودرجة الحرارة الإلزامية	معايرة الحمام؛ مراقبة مستمرة؛ استخدام الموقتات
5	التلوث المتبادل-من أدوات الفولاذ الكربوني	تضمين حديد مجاني؛ تشكيل الصدأ السريع	ASTM A380 §4.2 - مطلوب أدوات مخصصة	أدوات منفصلة؛ فحص مع اختبار الفريت قبل الاستخدام
6	تخطي اختبار التحقق	تم تسليم التخميل غير المطابق للخدمة	اختبار ASTM A967 §7 - هو أحد متطلبات المواصفات	تنفيذ بروتوكول الاختبار الإلزامي مع السجلات
7	إعادة-التلوث بعد التخميل	إعادة-ترسيب الحديد أو الشحوم أو Cl⁻ على الفيلم السلبي	ASTM A967 §6.6 - التعامل مع القفازات النظيفة بعد التخميل -.	القفازات، التعبئة النظيفة؛ تجنب إعادة-العمل بعد التخميل

المصدر: ASTM A967/A967M-17؛ أستم A380/A380M-17؛ نيس الدولية RP0169؛ السلسلة الفنية لمعهد النيكل رقم . 10 044.

ASTM A967 هو معيار التخميل الأساسي، لكن الصناعات الفردية تفرض متطلبات إضافية فوقه. يجب على المهندس أو فريق الجودة تحديد ممارسات ASTM A967 وأي معيار تراكب خاص بالصناعة-يتم تطبيقه:

قطاع الصناعة	المعيار الأساسي	طريقة التخميل مطلوبة عادة	متطلبات إضافية
الأدوية / التكنولوجيا الحيوية	ASME BPE (معدات المعالجة الحيوية)	ASTM A967 الممارسة E (يفضل حامض الستريك)	غالبًا ما يكون التلميع الكهربائي مطلوبًا؛ Ra أقل من أو يساوي 0.51 ميكرومتر؛ التوثيق الكامل؛ شهادات دفعة
تجهيز الأغذية والمشروبات	3-شركة المعايير الصحية	ASTM A967 الممارسة A أو E	لا شقوق في اللحامات. -لحامات اختراق كاملة؛ الانتهاء من السطح المحدد؛ يفضل الستريك
الفضاء والدفاع	AMS 2700 (SAE Aerospace)	حمض النيتريك لكل طريقة 1 أو 2؛ أو الستريك لكل طريقة 5	اختبار رش الملح (ASTM B117) إلزامي؛ المعالجة المخبرية المعتمدة؛ إمكانية التتبع لتسخين الكثير
الأجهزة الطبية	ISO 13485 / FDA 21 CFR الجزء 820	ASTM A967 الممارسة A أو E (يعتمد على التطبيق)	إمكانية تتبع الكمية الكاملة؛ التحقق من صحة التخميل؛ إجراءات التشغيل الموحدة المطلوبة؛ التوافق الحيوي حسب ISO 10993
النفط والغاز والبتروكيماويات	نيس MR0175 / نيس SP0169	ASTM A967 الممارسة A أو E + المعالجة المسبقة المحددة-.	التحقق من مقاومة SSC/SCC؛ امتثال PREN؛ مؤهل إجراءات اللحام (ASME IX)
البحرية والبحرية	DNV-ST-F101; نورسوك م-630	ASTM A967 + التخليل لكل NORSOK M-630	المتطلبات المحددة للطباعة على الوجهين والطباعة على الوجهين الفائقين؛ حدود الصلابة اختبار كيسك
الصناعة العامة / البناء	ASTM A967 (خط الأساس)	ممارسة A أو E لكل درجة	التحقق عن طريق الغمر في الماء أو اختبار الرطوبة؛ سجلات لكل عميل PO

المصدر: ASME BPE-2022؛ 3-معيار 31-00؛ ساي إيه إم إس 2700 إي؛ آيزو 13485:2016؛ نيس MR0175/ISO 15156؛ نورسوك M-630 ريف . 4.

Q1: هل يخمد الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه بشكل طبيعي بعد اللحام؟

جزئيا. سيبدأ الفولاذ المقاوم للصدأ في إعادة-تشكيل طبقة سلبية من خلال الأكسدة الجوية الطبيعية بعد اللحام، ولكن العملية بطيئة (من أيام إلى أسابيع) وتكون الطبقة الناتجة غير-متجانسة وأرق وأقل حماية من الطبقة الخاملة كيميائيًا. في أي تطبيق يتطلب متطلبات النظافة أو التآكل أو الضغط، فإن الاعتماد على إعادة التخميل الطبيعي - أمر غير مقبول. ينتج التخميل الكيميائي ASTM A967 طبقة سلبية فائقة ومتوافقة مع المواصفات-في 4-30 دقيقة.

س2: هل يمكنك تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ في الحقل (في-الموقع) وليس في المتجر؟

نعم. يمكن إجراء التخميل في الحقل باستخدام تركيبات معجونة أو هلامية يتم تطبيقها على منطقة اللحام ثم شطفها. تعتبر أدوات التخميل الكهروكيميائية (وحدات تنظيف اللحام الكهربائي) فعالة أيضًا في العمل في الموقع-. لا يقيد ASTM A967 التخميل في بيئات المتجر، ولكن يجب توفير احتواء مناسب للتخلص من مياه الشطف الحمضية، ويجب استيفاء جميع متطلبات الماء ودرجة الحرارة في DI.

س 3: كم من الوقت يجب إجراء التخميل بعد اللحام؟

لا يحدد ASTM A967 الحد الأقصى للوقت بين اللحام والتخميل، ولكن الممارسة الجيدة هي التخميل في أقرب وقت ممكن بعد التنظيف - بشكل مثالي خلال 24-48 ساعة. في البيئات البحرية أو البيئات الغنية بالكلوريد-، فإن أي تأخير يزيد بشكل كبير من خطر التآكل الذي يبدأ في المنطقة المتأثرة بالحرارة المستنفدة-. في البيئات الصيدلانية أو بيئات تجهيز الأغذية، يكون التخميل مطلوبًا عادةً قبل أي ملامسة لسوائل العملية.

Q4: هل تحتاج إلى تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بعد اللحام؟

نعم. على الرغم من أن 316L (UNS S31603) يتمتع بمقاومة فائقة للتآكل تصل إلى 304 نظرًا لمحتواه من الموليبدينوم، إلا أن اللحام لا يزال يخلق مناطق متأثرة بالحرارة-مع استنفاد الكروم والصبغة الحرارية التي يجب إزالتها ويجب استعادة الفيلم السلبي. إن التعيين المنخفض للكربون -"L" يقلل (لكنه لا يزيل) مخاطر التحسس. يعد تخميل ما بعد اللحام وفقًا لمعيار ASTM A967 A أو E ممارسة قياسية لـ 316L في تطبيقات الصناعة الصيدلانية والبحرية والعملية.

س5: ما الفرق بين التخليل والتخميل؟

وهذه عمليات متميزة ولكنها متكاملة. يعد التخليل (باستخدام HNO3/HF أو المعاجين الحمضية الخاصة) خطوة تنظيف قوية تزيل قشور اللحام والأكاسيد الثقيلة والصبغة الحرارية عن طريق إذابة الطبقة السطحية كيميائيًا. يقوم بإعداد المعدن للتخميل. يستخدم التخميل (وفقًا لمعيار ASTM A967) بعد ذلك معالجة حمضية أكثر اعتدالًا - نيتريك أو سيتريك - لتعزيز وتكثيف الطبقة السلبية لأكسيد الكروم - كيميائيًا. التخليل دون التخميل اللاحق يترك سطحًا نشطًا. قد يفشل التخميل دون التخليل المسبق في حالة وجود مقياس ثقيل. ASTM A380 يحكم التخليل؛ ASTM A967 يحكم التخميل.

س 6: هل تخميل حامض الستريك وفقًا لمعيار ASTM A967 فعال مثل حمض النيتريك؟

بالنسبة للدرجات الأوستنيتي (304، 316، 316L، ومعظم الدرجات المزدوجة)، تعتبر ASTM A967 تخميل حامض الستريك (الممارسة E) مكافئًا لحمض النيتريك (الممارسات من A إلى D) عند تنفيذها بشكل صحيح وعند اجتياز اختبارات القبول المطلوبة. تؤكد العديد من الدراسات المستقلة، بما في ذلك تلك التي استشهد بها ASTM وNACE، أن حامض الستريك ينتج طبقة سلبية ذات سمك وتركيبة مكافئة. بالنسبة لدرجات الكربون المارتنسيتي العالية - (410، 420) ودرجات تصلب الترسيب (17-4 PH)، يفضل بشكل عام حمض النيتريك مع ثنائي كرومات الصوديوم لتجنب خطر التقصف بالهيدروجين.

س7: كيف يمكنك اختبار ما إذا كان التخميل ناجحًا؟

يحدد القسم 7 من ASTM A967 خمسة اختبارات قبول: (1) اختبار الغمر في الماء - عدم الصدأ بعد غمر لمدة ساعة وتجفيف لمدة 24 ساعة؛ (2) اختبار الرطوبة العالية - لا يصدأ بعد 24 ساعة عند نسبة رطوبة نسبية تبلغ 97–100%؛ (3) اختبار رش الملح (ASTM B117) - لا يوجد صدأ بعد التعرض لمدة ساعتين؛ (4) اختبار كبريتات النحاس - لا يوجد ترسب للنحاس (يشير إلى غياب الحديد الحر)؛ (5) اختبار سيانيد البوتاسيوم – حمض النيتريك - لا يوجد لون أزرق (الأكثر حساسية للحديد الحر). سيحدد أمر الشراء أو معيار المنتج الاختبارات المطلوبة. يعد اختبارا كبريتات النحاس وسيانيد الحديد أسرع الخيارات القابلة للتطبيق في هذا المجال.

س 8: ما هي درجات الفولاذ المقاوم للصدأ التي لا يجب تخميلها بحمض النيتريك القياسي؟

يجب تخميل درجات التصنيع المجانية- التي تحتوي على نسبة عالية من الكبريت أو السيلينيوم (على سبيل المثال، 303/UNS S30300، 416/UNS S41600، 430F/UNS S43020) بتركيز عالٍ- من حمض النيتريك وفقًا لمعيار ASTM A967 الممارسة D (45–55% HNO3) في درجة حرارة الغرفة، وليس الممارسة القياسية A عملية ارتفاع درجة الحرارة- ويرجع ذلك إلى أن شوائب الكبريتيد في درجات التصنيع-الحر يمكن أن تذوب بشكل تفضيلي في حمض النيتريك المخفف الساخن، مما يؤدي إلى تكوين الحفر. تتطلب درجات الترسيب-التصلب (17-4 PH، 15-5 PH) الممارسة C مع ثنائي كرومات الصوديوم لتجنب التقصف بالهيدروجين.

لا يعد تخميل ما بعد اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ- خطوة نهائية تجميلية - بل هو أحد المتطلبات الهندسية الهامة للأداء-.

يؤدي اللحام إلى تدمير الطبقة السلبية لأكسيد الكروم- والتي تمنح الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومته للتآكل. بدون التخميل الكيميائي لاستعادة هذا الغشاء، حتى الدرجات الممتازة مثل 316L و2205 دوبلكس تكون عرضة للتنقر، وتآكل الشقوق، والتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي أثناء الخدمة.

أفضل تسلسل ممارسات ASTM A967-هو:(1) قم بإزالة كل الصبغة الحرارية ومقياس اللحام عن طريق التنظيف الميكانيكي و/أو التخليل وفقًا لمعيار ASTM A380. (2) قم بإزالة الشحوم إلى سطح خالٍ من الماء-مكسور-. (3) قم بتطبيق معالجة التخميل المناسبة - حمض النيتريك (الممارسات أ–د) أو حمض الستريك (الممارسة هـ) - المحدد ليتوافق مع درجة الفولاذ المقاوم للصدأ ومتطلبات الصناعة. (4) شطف بالماء منزوع الأيونات. (5) تحقق من خلال اختبارات القبول المطلوبة وفقًا للمادة 7 من ASTM A967. (6) قم بتوثيق كل شيء.

تضيف معايير تراكب الصناعة - ASME BPE, AMS 2700, 3-A Sanitary, NACE MR0175, NORSOK M-630 - متطلبات أعلى ASTM A967. يجب على المهندسين المحددين تحديد التراكبات التي تنطبق على بيئة الخدمة الخاصة بهم والتأكد من استيفاء كل من المتطلبات الأساسية لمعيار ASTM A967 والإضافات الخاصة بالصناعة.

يجب أن يكون الاختيار بين تخميل حمض النيتريك وحامض الستريك مدفوعًا بتوافق الدرجة واللوائح البيئية ومعايير الصناعة - وليس بالاتفاقيات وحدها.تتوافق كلتا الطريقتين تمامًا مع ASTM A967-عند تطبيقهما والتحقق منهما بشكل صحيح. يعد حمض الستريك هو الخيار المفضل الناشئ للصناعات المنظمة والعمليات الواعية بالاستدامة.