الاختلافات بين تلميع السطح والطحن الدقيق لكرات النحاس الحمراء وتحليل قابلية تطبيق صمامات الضغط العالي

1. الاختلافات الأساسية بين التلميع والطحن الناعم
تلميع السطح وطحن ناعم من كرات النحاس الحمراء كلا العمليتين لتحسين جودة سطحهما ، ولكن هناك اختلافات كبيرة في المسارات الفنية والأهداف والسيناريوهات المعمول بها:

مبادئ وأهداف العملية

التلميع: إزالة البروتينات الدقيقة السطحية من خلال العمل الميكانيكي أو الكيميائي ، والاعتماد بشكل أساسي على احتكاك وعجلات التلميع الناعمة أو سوائل التلميع (مثل سوائل التلميع الكيميائية النحاسية) ، فإن الهدف هو تقليل خشونة السطح إلى RA≤0.1μm ، وتشكيل تأثير مرآة ، أثناء تخفيض السطح الدقيق على السطح).
الطحن الناعم: استخدم كاشطات صلبة (مثل الماس أو كربيد السيليكون) لقطع السطح بطريقة اتجاهية ، ومن خلال طحن خطوة بخطوة من الكاشطات متعددة الجودة (مثل درجات G100-G1000) ، فإن الهدف هو التحكم في خشونة السطح داخل RA 0.2 ~ 0.4μm ، وتحقيق مطابقة صارمة من الجيومتريك الجغرافي.
آلية إزالة المواد

يعتمد التلميع بشكل أساسي على "تدفق البلاستيك الصغير" ، الذي يخفف المعدن السطحي ويملأ مساحة المقعرة لتشكيل سطح مستمر وسلس ؛ يعتمد الطحن بشكل أساسي على "القطع الدقيقة" ، ويتم إزالة المادة بشكل موحد من خلال الكشط الميكانيكي للجزيئات الكاشطة.

تأثير الأداء السطحي

فيلم أكسيد السطح للكرة النحاسية المصقولة أكثر كثافة وتحسين مقاومة التآكل (مثل 72 ساعة دون الصدأ في بيئة رذاذ الملح المحايدة) ، ولكن قد تنخفض الصلابة بسبب التليين المفرط (HV 80 → 70).

يحتفظ السطح بعد الطحن بملمس صغير معين ، والذي يمكن أن يعزز القدرة على التكيف الاحتكاك مع مادة الختم ، ولكن يجب مطابقة معالجة التخميل (مثل سائل تخميل النحاس T401) لمنع الأكسدة.

2. المتطلبات الخاصة للمعالجة السطحية لكرات النحاس لصمامات الضغط العالي

تحتاج الصمامات ذات الضغط العالي (مثل صمامات كرة أنابيب النفط والغاز) إلى العمل بشكل ثابت لفترة طويلة في ظل ظروف العمل (الضغط> 10 ميجا باسكال ، متوسطة تحتوي على الكبريت أو الشوائب الحمضية) ، ويتم تقديم المتطلبات الأساسية التالية للأداء السطحي لكرات النحاس:

الختم: يجب أن تكون خشونة السطح ≤0.2μm لتقليل خطر التسرب المتوسط.
مقاومة التآكل: يجب أن تحمل الاحتكاك عالي التردد بين مقعد الصمام والكرة ، ويوصى على صلابة السطح أن تكون ≥HV 90.
مقاومة التآكل: في وسائط النفط والغاز التي تحتوي على H₂s أو CO₂ ، يجب أن يكون لفيلم تخميل السطح القدرة على مقاومة الاختراق الكيميائي.
الاستقرار الأبعاد: يجب التحكم في تحمل الدقة على مستوى G1000 في حدود 0.001 ملم لتجنب التشوه تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع.

ثالثا. اقتراحات تحسين العملية
نقاط التحكم في طحن:

استخدم المواد الكاشطة ذات أحجام الجسيمات المختلفة (مثل G200 → G1000) لتجنب التضمين الكاشط الناجم عن رعاية عالية من النحاس الأحمر (مواد التشحيم مثل ماء الصابون أو معجون التلميع).
قم بإجراء علاج التخميل مباشرة بعد الطحن لمنع سماكة طبقة الأكسيد من التأثير على دقة الأبعاد.
ترقية عملية التلميع:

بالنسبة إلى النحاس الأحمر العالي (CU≥99.9 ٪) ، يتم استخدام تقنية التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP) مع سائل تلميع ثاني أكسيد السيريوم لتحقيق الانتهاء من مستوى النانو من RA≤0.05μM مع تجنب تشوه الشبكة الناتجة عن الإجهاد الميكانيكي .