پوشش­هايتبديلشيميايي– پوشش­هاي سياهاكسيدروي،آهنوفولاد–ويژگي­ها و روش­هايآزمون

(شماره استاندارد 9346)

کمیسیون استاندارد "پوشش های تبدیل شیمیایی پوشش های سیاه اکسید

روی آهن و فولاد- ویژگی ها و روش های آزمون"

پیشگفتار

استاندارد پوشش های تبدیل شیمیایی- پوشش های سیاه اکسید روی آهن و فولاد- ویژگی ها و روش های آزمون که توسط کمیسیون های مربوط تهیه و تدوین شده و در دویست و هفتاد و نهمین جلسه کمیته ملی استاندارد مکانیک و فلزشناسی مورخ 18/7/1386 مورد تصویب قرار گرفته است، اینکه به استناد بند یک ماده 3 قانون اصلاح قوانین و مقرارت موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی ایران مصوب بهمن ماه 1371 به عنوان استاندارد ملی ایران منتشر می شود.

برای حفظ همگامی و هماهنگی با تحولات و پیشرفت های ملی و جهانی در زمینه صنایع، علوم و خدمات، استانداردهای ملی ایران در مواقع لزوم تجدید نظر خواهد شد و هرگونه پیشنهادی که برای اصلاح یا تکمیل این استانداردها ارائه شود، در هنگام تجدید نظر در کمیسیون فنی مربوط مورد توجه قرار خواهد گرفت. بنابراین برای مراجعه به استانداردهای ایران باید همواره از آخرین تجدیدنظر آنها استفاده کرد.

در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است که ضمن توجه به شرایط موجود ونیازهای جامعه، در حد امکان بین این استاندارد و استانداردهای بین المللی و استاندارد ملی کشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود.

منبع و ماخذی که برای تهیه این استاندارد به کار رفته به شرح زیر است:

1-ISO 11408:1999 Chemical conversion coating- Black oxide coating on iron and steel – specification and test methods.

پوشش های تبدیل شیمیایی- پوشش های سیاه اکسید روی آهن و فولاد

ویژگی ها و روش های آزمون

1-    هدف و دامنه کاربرد

هدف از تدوین این استاندارد تعیین الزامات برای پوشش های سیاه اکسید روی آهن و فولاد (شامل آهن ریختگی و کار شده، فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ و فولاد زنگ نزن) می باشد. پوشش های سیاه اکسید می تواند برای کاهش اصطکاک بین سطوح لغزنده یا تکیه گاه یا برای مقاصد تزئینی یا برای کاهش انعکاس نور، به کار می رود. چنین پوشش هایی با عملیاتحفاظتی تکمیلی یا بدون آن می تواند در جایی که سطحی سیاه رنگ مورد نیاز باشد، به کار رود. تحت شرایط خوردگی ملایم، حتی با عملیات حفاظتی، تنها محافظت در برابر خوردگی بسیار محدودی، به دست می آید.

این استاندارد ملی ایران برای تعیین الزامات جهت شرایط پرداخت یا زبری سطح زیر لایه قبل از سیاه اکسید کاری کاربرد ندارد.

2-   مراجع الزامی

مدارک الزامی زیر حاوی مقرراتی است که در متن این استاندارد به آنها ارجاع داده شده است. بدین ترتیب آن مقررات جزئی از این استاندارد محسوب می شود. در مورد مراجع دارای تاریخ چاپ و / یا تجدید نظر، اصلاحیه ها و تجدید نظرهای بعدی این مدارک مورد نظر نیست. معهذا بهتر است کاربران ذینفع این استاندارد، امکان کاربرد آخرین اصلاحیه ها و تجدید نظرهای مدارک الزامی زیر را مورد بررسی قرار دهند. در مورد مراجع بدون تاریخ چاپ و / یا تجدیدنظرف آخرین چاپ و / یا تجدیدنظر آن مدارک الزامی ارجاع داده شده مورد نظر است.

استفاده از مراجع زیر برای کاربرد این استاندارد الزامی است:

2-1 ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings- Definitions and conventions concerning the measurement of thickness.

2-2 ISO 4519, Metallic and other inorganic coatings-Sampling procedures for inspection by attributes

2-3 ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres- salt spray tests.

2-4 استاندارد ملی ایران به شماره 8565: سال 1385- پوشش های فلزی و دیگر پوشش های غیرآلی- بیش عملیات آهن یا فولاد برای کاهش خطر تردی هیدروژنی

2-5 استاندارد ملی ایران به شماره 8566: سال 1385- پوشش های فلزی و دیگر پوشش های غیرآلی- عملیات پس از پوشش دادن آهن یا فولاد برای کاهش خطر تردی هیدروژنی

3-  اصطلاح و تعریف

در این استاندارد اصطلاح/ و یا واژه با تعریف زیر به کار می رود:

3-1 سطح مهم

قسمتی از قطعه است که به وسیله پوشش، پوشانده شده یا پوشانده خواهد شد و برای مواردی است که پوشش برای قابل استفاده بودن و یا ظاهر ضروری می باشد و در جایی که پوشش باید تمام الزامات مشخص شده را برآورده کند (مطابق با تعریف 3-1 از استاندارد ملی ایران ...)

4-  اطلاعاتی که باید توسط مشتری به تامین کننده داده شود

4-1 اطلاعات الزامی

به هنگام سفارش قطعاتی که باید مطابق استاندارد ملی ایران، پوشش سیاه اکسیدی داده شوند، مشتری باید اطلاعات زیر را برای تامین کننده تهیه کند:

الف) شماره این استاندارد ملی ایران؛

ب) سطح مهم قطعه که باید پوشش داده شود، مشخص شده، برای مثال روی نقشه قطعه یا به وسیله تهیه نمونه های نشانه گذاری شده مناسب؛

پ)خصوصیات و شرایط سطح زیر لایه (بند 5 ملاحظه شود)؛

ت) روش اجرایی نمونه برداری پذیرفته شده (بند 8 ملاحظه شود)؛

ث) ظاهر پوشش برای مثال به وسیله تهیه یک نمونه نشانه گذاری شده مناسب (بند 7-1 ملاحظه شود).

4-2 اطلاعات تکمیلی

اطلاعات تکمیلی زیر در صورت مناسب بودن می تواند توسط مشتری تهیه شود:

الف) آیا واکنش سطح خنثی باید آزمون شود (بند ب-1 ملاحظه شود)؛

ب) آیا تخلخل و پیوستگی (عیب آشکار) پوشش سیاه اکسید باید آزمون شود (بند ب-2 ملاحظه شود)؛

پ) هرگونه الزامات برای عملیات حفاظتی تکمیلی (به عنوان مثال روغن، واکس یا فیلم لاک) و آزمون رطوبت پس از چنین عملیاتی؛

ت)هرگونه الزامات برای عملیات حرارتی پیش و پیش از سیاه اکسید کاری (بند 6 ملاحظه شود)؛

ث)هرگونه الزامات برای آزمون مقاومت در برابر اسید اگزالیک (بند 7-2 ملاحظه شود)؛

ج) هرگونه الزامات برای مقاومت سایشی و اندازه گیری آن

چ) هرگونه الزامات برای ضریب اصطکاک و اندازه گیری آن

ح) هرگونه الزامات برای مقاومت در برابر پاشش نمک خنثی (بند 7-3 ملاحظه شود)؛

خ)هرگونه الزامات برای چسبندگی با پوشش های سیاه اکسیدی ضخیم تر.

5- زیرلایه

زبری سطح پوشش به زبری اولیه زیر لایه بستگی دارد و این موضوع نباید باعث رد شدن پوشش سیاه اکسیدی شود.

عملیات حرارتی فولادها

6-عملیات حرارتی فولادها

6-1 کلیات

عملیات حرارتی برای رده های مشخص فولاد به منظور کاهش خطر ترک خوردن به وسیله تردی هیدروژنی یا تردی قلیایی، می تواند مورد نیاز باشد.

احتیاط – فولاد با استحکام بالا، دارای مقاومت کششی بزرگتر یا مساوی MPa1000، ممکن است مورد تردی قلیایی قرار گیرد که می تواند منجر به شکست هم زمان تحت تنش داخلی به کار رفته هنگام فرآیند سیاه کاری شود.

6-2 عملیات حرارتی پیش از سیاه اکسیدکاری

پیش از عملیات باید مطابق با استاندارد ملی ایران 8565: سال 1385 پوشش های فلزی و دیگر پوشش های غیرآلی- پیش عملیات آهن یا فولاد برای کاهش خطر تردی هیدروژنی، انجام شود. عملیات حرارتی باید قبل از آغاز هرگونه عملیات آماده سازی تمیزکاری با استفاده از محلول های آبی انجام شود.

6-3 عملیات حرارتی پس از سیاه اکسیدکاری

عملیات پس از پوشش دادن باید مطابق با استاندارد ملی ایران 8566: سال 1385 پوشش هایفلزی و دیگر پوشش های غیرآلی- عملیات پس از پوشش دادن آهن یا فولاد برای کاهش خطر تردی هیدروژنی، انجامشود. قطعات سختی سطح شده باید در دمای بین 190 درجه سیلسیوس تا 220 درجه سلسیوس و برای زمان حداقل دو ساعت، عملیات حرارتی شوند.

7- الزامات

7-1 ظاهر و کیفیت سطح

پوشش باید عاری از لکه های اکسید قرمز بوده و نباید سراسر آن به رنگ قهوه ای مایل به قرمز باشد. هنگامی که قطعه ای به وسیله یک کاغذ صافی تمیز واتمن شماره 40 (یا کاغذ صافی دیگر با کیفیت معادل) خشک شد، قبل از کاربرد هرگونه عملیات حفاظتی تکمیلی، نباید هیچ لکه قهوه ای مایل به قرمز یا سبز، ایجاد شود.

یادآوری- غیریکنواختی رنگ و موج در قطعاتی که سختی موضعی شده، جوشکاری شده، سیمانکاری شده، روکش شده یا برای انواع دیگری عملیات مکانیکی پذیرفته شده اند، مجاز باشد.

7-2 آزمون مقاومت در برابر اسید اگزالیک

7-2-1 هنگامی که مطابق با بند 7-2-2، قبل از کاربرد هرگونه عملیات حفاظتی تکمیلی، آزمون انجام شده است، پوشش سیاه اکسیدی روی قطعه باید شبیه شکل 3 باشد.

7-2-2 50 گرم اسید اگزالیک را در یک لیتر آب مقطر یا آب یون زدایی شده حل کنید. سه قطره (تقریبا 2/0 میلی لیتر) از محلول را روی یک محل مسطح از سطح پوشش داده شده سیاه اکسیدی و در دمای محیط قرار دهید. واکنش باید پس از 30 ثانیه و در طول 8 دقیقه رخ دهد. پس از 8 دقیقه سطح را شسته و خشک کرده و آن را با شکل های 1 تا 3 مقایسه کنید.

7-3 مقاومت فولادهای زنگ نزن آستلیتی در برابر پاشش نمک خنثی

هنگامی که آزمون با استفاده از آزمون پاشش نمک (آزمون (NSS مطابق با استاندارد ملی ایران انجام شده است، سطح مهم بدون هرگونه پوشش حفاظتی تکمیلی باید 96 ساعت بدون بروزنشانه های خوردگی (زنگ زدن) مقاومت کند.

8- نمونه برداری

یک نمونه تصادفی با اندازه تعیین شده به وسیله استاندارد ملی ایران باید از بهر تحت بازرسی انتخاب شود. اجزای داخل نمونه باید برای مطابقت با این استاندارد ملی ایران بازرسی شود و بهرباید از لحاظ تطبیق یا عدم تطبیق با هرگونه الزام مطابق با معیارهای طرح های نمونه برداری در استاندارد ملی ایران(تازمان تدیون استاندارد ملی ایران به استاندارد ISO4519 مراجعه شود) طبقه بندی شود.

پیوست الف

روش های اجرایی فرآیند برای آهن و فولادهای زنگ نزن

(اطلاعاتی )

جدول الف-1 روش های اجرایی فرآیند نوعی برای فولادها و فولادهای زنگ نزن

جدول الف- 2 – رده های مختلف فولاد های زنگ نزن

پیوست ب

روش های آزمون برای واکنش سطح خنثی و تخلخل و پیوستگی

(اطلاعاتی)

ب-1 واکنش سطح خنثی

آزمون باید پس از آخرین شستشو و خشک کردن و اما قبل از روغن کاری انجام شود. محلول آزمون فنل فنالئین یا کاغذ معرف فنل فتالئین باید به شرح زیر به کار رود.

الف) محلول آزمون فنل فتالئین را از طریق حل کردن 2 گرم فنل فتالئین در 100 میلی لیتر از اتانول آماده کرده و محلول را در یک ظرف قطره چکان شیشه ای نگهداری کنید. یک تا دو قطره از محلول آزمون را روی سطح مورد آزمون قرار دهید (اتصالات، حفره ها)

ب) کاغذ معرف فنل فتالئین را با آب مقطر خیس کرده و این کاغذ را روی سطح مورد آزمون قرار دهید.

اگر قطره های فنل فتالئین یا کاغذ معرف (به طور مقتضی) به رنگ قرمز درآمد، باید فرض کرد که باز بایمانده وجود دارد.

ب-2 تخلخل و پیوستگی پوشش سیاه اکسید

آزمون باید به وسیله غوطه وری (الف) یا با استفاده از قطره چکان (ب) انجام شود.

اطمینان حاصل کنید که برای هر آزمون از محلول آزمون تازه تهیه شده از معرف آزمایشگاهی CuSO₄ با نسبت وزنی 3% استفاده می شود.

الف) آزمونه را در محل آزمون ( در یک ظرف شیشه ای یا پلاستیکی) در دمای 15 درجه سلسیوس تا 20 درجه سلسیوس غوطه ور کنید. بعد از 30ثانیه آزمون را بیرون آورده، آن را با استفاده از آب سرد شستشو داده و به وسیله کاغذ صافی، خشک کنید.

ب) سه قطره از محلول آزمون را روی سطح مورد آزمون قرار دهید. پس از 30 ثانیه، قطرات را با استفاده از کاغذ صافی برطرف کنید.

سطح را تحت دید اصلاح شده طبیعی بررسی کنید. باید فرض کرد که نقطه های قرمز یا لکه ها نمایانگر وجود تخلخل می باشد و یا این که پوشش آسیب دیده است.