Vi konfirmis, ke la partoj estas fabrikitaj laŭ specifoj. Nun certigu, ke vi faras paŝojn por protekti ĉi tiujn partojn en la medio, kiun viaj klientoj atendas. #base
Pasivigo restas grava paŝo en maksimumigo de la korodrezisto de partoj kaj asembleoj maŝinitaj el neoksidebla ŝtalo. Tio povas fari la diferencon inter kontentiga funkciado kaj trofrua paneo. Malĝusta pasivigo povas kaŭzi korodon.
Pasivigo estas postfabrikada tekniko kiu maksimumigas la enecan korodreziston de la rustorezistaŝtalaj alojoj el kiuj la laborpeco estas farita. Ĉi tio ne estas senkalkiĝo aŭ pentrado.
Ne ekzistas konsento pri la preciza mekanismo per kiu pasivigo funkcias. Sed oni certe scias, ke ekzistas protekta oksida filmo sur la surfaco de pasivigita rustorezista ŝtalo. Ĉi tiu nevidebla filmo laŭdire estas ekstreme maldika, malpli ol 0,0000001 colojn dika, kio estas proksimume 1/100.000-ono de la dikeco de homa haro!
Pura, ĵus maŝinprilaborita, polurita aŭ piklita parto el neoksidebla ŝtalo aŭtomate akiros ĉi tiun oksidan filmon pro eksponiĝo al atmosfera oksigeno. Sub idealaj kondiĉoj, ĉi tiu protekta oksida tavolo tute kovras ĉiujn surfacojn de la parto.
En praktiko tamen, poluaĵoj kiel fabrika malpuraĵo aŭ fereroj de tranĉiloj povas atingi la surfacon de rustorezistaŝtalaj partoj dum prilaborado. Se ne forigitaj, ĉi tiuj fremdaj korpoj povas redukti la efikecon de la originala protekta filmo.
Dum maŝinado, spuroj de libera fero povas esti forigitaj de la ilo kaj transdonitaj al la surfaco de la rustorezista ŝtala laborpeco. En iuj kazoj, maldika tavolo de rusto povas aperi sur la parto. Fakte, tio estas la korodo de la ilŝtalo, ne de la baza metalo. Iafoje fendetoj pro enigitaj ŝtaleroj de tranĉiloj aŭ iliaj korodaj produktoj povas erozii la parton mem.
Simile, malgrandaj eroj de fera metalurgia malpuraĵo povas algluiĝi al la surfaco de la parto. Kvankam la metalo povas aspekti brila en sia preta stato, post eksponiĝo al aero, nevideblaj eroj de libera fero povas kaŭzi surfacan ruston.
Malkovritaj sulfidoj ankaŭ povas esti problemo. Ili estas faritaj per aldono de sulfuro al rustorezista ŝtalo por plibonigi maŝineblecon. Sulfidoj pliigas la kapablon de la alojo formi pecetojn dum maŝinado, kiuj povas esti tute forigitaj de la tranĉilo. Se partoj ne estas konvene pasivigitaj, sulfidoj povas fariĝi la deirpunkto por surfaca korodo de industriaj produktoj.
En ambaŭ kazoj, pasivigo estas necesa por maksimumigi la naturan korodreziston de la rustorezista ŝtalo. Ĝi forigas surfacajn poluaĵojn kiel ferajn partiklojn kaj ferajn partiklojn en tranĉiloj, kiuj povas formi ruston aŭ fariĝi la deirpunkto por korodo. Pasivigo ankaŭ forigas sulfidojn trovitajn sur la surfaco de malfermaj tranĉitaj rustorezistaŝtalaj alojoj.
Du-ŝtupa proceduro provizas la plej bonan korodreziston: 1. Purigado, la ĉefa proceduro, sed foje neglektita 2. Acida bano aŭ pasivigo.
Purigado ĉiam devus esti prioritato. Surfacoj devas esti plene purigitaj de graso, fridigaĵo aŭ aliaj rubaĵoj por certigi optimuman korodreziston. Maŝinlaborrubaĵoj aŭ alia fabrika malpuraĵo povas esti milde viŝitaj de la parto. Komercaj sengrasigiloj aŭ purigiloj povas esti uzataj por forigi procezoleojn aŭ fridigaĵojn. Fremdaj materialoj kiel termikaj oksidoj eble bezonos esti forigitaj per metodoj kiel muelado aŭ piklado.
Iafoje la maŝinisto povas preterlasi bazan purigadon, erare kredante, ke purigado kaj pasivigo okazos samtempe, simple per mergado de la oleita parto en acidbanon. Tio ne okazos. Male, poluita graso reagas kun acido por formi aervezikojn. Ĉi tiuj vezikoj kolektiĝas sur la surfaco de la laborpeco kaj malhelpas pasivigon.
Pli malbone, poluado de pasivigaj solvaĵoj, kiuj foje enhavas altajn koncentriĝojn de kloridoj, povas kaŭzi "fulmon". Kontraste al produktado de la dezirata oksida filmo kun brila, pura, korodorezista surfaco, fulma gravurado povas rezultigi severan gravuradon aŭ nigriĝon de la surfaco - difektiĝon de la surfaco, kiun pasivigo celas optimumigi.
Martensitaj neoksideblaj ŝtalaj partoj [magnetaj, modere korodorezistemaj, kun streĉa forto ĝis ĉirkaŭ 280 mil psi (1930 MPa)] estas malvarmigitaj je altaj temperaturoj kaj poste hardigitaj por provizi la deziratan malmolecon kaj mekanikajn ecojn. Precipite harditaj alojoj (kiuj havas pli bonan forton kaj korodoreziston ol martensitaj gradoj) povas esti solvaĵtraktitaj, parte maŝinitaj, maturigitaj je pli malaltaj temperaturoj, kaj poste finitaj.
En ĉi tiu kazo, la parto devas esti plene purigita per sengrasigilo aŭ purigilo antaŭ varmotraktado por forigi iujn ajn spurojn de tranĉlikvaĵo. Alie, fridigaĵo restanta sur la parto povas kaŭzi troan oksidiĝon. Ĉi tiu kondiĉo povas kaŭzi kavetojn formiĝi sur pli malgrandaj partoj post senkalkiĝo per acidaj aŭ abraziaj metodoj. Se fridigaĵo restas sur brilaj harditaj partoj, kiel ekzemple en vakua forno aŭ en protekta atmosfero, surfaca karbonigo povas okazi, rezultante en perdo de korodrezisto.
Post ĝisfunda purigado, partoj el neoksidebla ŝtalo povas esti mergitaj en pasivigan acidbanon. Iu ajn el la tri metodoj uzeblas - pasivigo per nitrata acido, pasivigo per nitrata acido per natria dikromato, kaj pasivigo per citrata acido. La metodo uzebla dependas de la grado de neoksidebla ŝtalo kaj la specifitaj akceptokriterioj.
Pli korodorezistaj nikel-kromaj gradoj povas esti pasivigataj en 20% (v/v) nitratacida bano (Figuro 1). Kiel montrite en la tabelo, malpli rezistemaj rustorezistaj ŝtaloj povas esti pasivigataj per aldono de natria dikromato al bano de nitrata acido por igi la solvaĵon pli oksidiga kaj kapabla formi pasivigan filmon sur la metalsurfaco. Alia eblo por anstataŭigi nitratan acidon per natria kromato estas pliigi la koncentriĝon de nitrata acido al 50% laŭ volumeno. Kaj la aldono de natria dikromato kaj la pli alta koncentriĝo de nitrata acido reduktas la probablecon de nedezirata ekflamiĝo.
La proceduro de pasivigo por maŝineblaj rustorezistaj ŝtaloj (ankaŭ montrita en Fig. 1) estas iomete malsama ol la proceduro por ne-maŝineblaj rustorezistaj ŝtalgradoj. Tio estas ĉar dum pasivigo en bano de nitrata acido iuj aŭ ĉiuj maŝineblaj sulfur-entenantaj sulfidoj estas forigitaj, kreante mikroskopajn enhomogenecojn sur la surfaco de la laborpeco.
Eĉ normale efika akva lavado povas lasi restan acidon en ĉi tiuj malkontinuecoj post pasivigo. Ĉi tiu acido atakos la surfacon de la parto se ne neŭtraligita aŭ forigita.
Por efika pasivigo de facile maŝinebla rustorezista ŝtalo, Carpenter disvolvis la AAA (Alkala-Acida-Alkala) procezon, kiu neŭtraligas restan acidon. Ĉi tiu pasiviga metodo povas esti kompletigita en malpli ol 2 horoj. Jen la paŝon post paŝo procezo:
Post sengrasigo, trempigu la partojn en 5%-a natria hidroksida solvaĵo je 71°C ĝis 82°C dum 30 minutoj. Poste ellavu la partojn plene en akvo. Poste mergu la parton dum 30 minutoj en 20%-a (v/v) nitrata acida solvaĵo enhavanta 22 g/l da natria dikromato je 49°C ĝis 60°C. Post elpreno de la parto el la bano, ellavu ĝin per akvo, poste mergu ĝin en natria hidroksida solvaĵo dum 30 minutoj. Ellavu la parton denove per akvo kaj sekigu, kompletigante la AAA-metodon.
Pasivigo per citrata acido fariĝas pli kaj pli populara ĉe fabrikantoj, kiuj volas eviti la uzon de mineralaj acidoj aŭ solvaĵoj enhavantaj natrian dikromaton, same kiel problemojn pri forigo kaj pliigitajn sekurecajn zorgojn asociitajn kun ilia uzo. Citrata acido estas konsiderata ekologie amika en ĉiuj aspektoj.
Kvankam citrata acida pasivigo ofertas allogajn mediajn avantaĝojn, vendejoj, kiuj sukcesis per neorganika acida pasivigo kaj ne havas zorgojn pri sekureco, eble volos daŭrigi la procezon. Se ĉi tiuj uzantoj havas puran laborejon, la ekipaĵo estas en bona stato kaj pura, la fridigaĵo estas libera de fabrikaj feraj deponaĵoj, kaj la procezo produktas bonajn rezultojn, eble ne estas vera bezono por ŝanĝo.
Pasivigo per citrata acido en bano montriĝis utila por vasta gamo de rustorezistaj ŝtaloj, inkluzive de pluraj individuaj gradoj de rustorezista ŝtalo, kiel montrite en Figuro 2. Por oportuno, Figuro 2.1 inkluzivas la tradician metodon de pasivigo per nitrata acido. Notu, ke la malnovaj nitratacidaj formuloj estas esprimitaj kiel procentoj laŭ volumeno, dum la novaj citratacidaj koncentriĝoj estas esprimitaj kiel procentoj laŭ maso. Gravas noti, ke dum plenumado de ĉi tiuj proceduroj, zorgema ekvilibro inter trempadotempo, banotemperaturo kaj koncentriĝo estas kritika por eviti la "fulmadon" priskribitan supre.
Pasivigo varias depende de la kroma enhavo kaj prilaboraj karakterizaĵoj de ĉiu variaĵo. Rimarku la kolumnojn por aŭ Procezo 1 aŭ Procezo 2. Kiel montrite en Figuro 3, Procezo 1 havas malpli da paŝoj ol Procezo 2.
Laboratoriaj testoj montris, ke la citratacida pasiviga procezo estas pli ema al "boligo" ol la nitratacida procezo. Faktoroj kontribuantaj al ĉi tiu atako inkluzivas tro altan banan temperaturon, tro longan trempadtempon kaj banpoluadon. Produktoj bazitaj sur citratacido enhavantaj korodinhibiciilojn kaj aliajn aldonaĵojn kiel malsekigilojn estas komerce haveblaj kaj laŭdire reduktas la malsaniĝemon al "fulmkorodo".
La fina elekto de pasiviga metodo dependos de la akceptokriterioj difinitaj de la kliento. Vidu ASTM A967 por detaloj. Ĝi estas alirebla ĉe www.astm.org.
Testoj ofte estas farataj por taksi la surfacon de pasivigitaj partoj. La demando, kiun oni devas respondi, estas "Ĉu pasivigo forigas liberan feron kaj optimumigas la korodreziston de alojoj por aŭtomata tranĉado?"
Gravas, ke la testmetodo kongruu kun la taksata klaso. Tro striktaj testoj ne sukcesos en absolute bonaj materialoj, dum tro malfortaj testoj sukcesos en nekontentigaj partoj.
pH kaj facile maŝineblaj rustorezistaj ŝtaloj de la serio 400 estas plej bone taksataj en ĉambro kapabla konservi 100% humidecon (provaĵo malseka) dum 24 horoj je 35°C. La transversa sekco ofte estas la plej kritika surfaco, precipe por liberaj tranĉgradoj. Unu kialo por tio estas, ke la sulfido estas tirata en la maŝindirekto trans ĉi tiun surfacon.
Kritikaj surfacoj estu poziciigitaj supren, sed laŭ angulo de 15 ĝis 20 gradoj de la vertikalo, por permesi humidperdon. Ĝuste pasivigita materialo apenaŭ rustos, kvankam malgrandaj makuloj povas aperi sur ĝi.
Aŭstenitaj rustorezistaj ŝtalgradoj ankaŭ povas esti taksitaj per humidtestado. En ĉi tiu testo, akvogutoj devus ĉeesti sur la surfaco de la specimeno, indikante liberan feron per la ĉeesto de iu ajn rusto.
Pasivigaj proceduroj por ofte uzataj aŭtomataj kaj manaj rustorezistaj ŝtaloj en citrataj aŭ nitratacidaj solvaĵoj postulas malsamajn procezojn. Figuro 3 sube provizas detalojn pri procezo-elekto.
(a) Ĝustigu la pH-valoron per natria hidroksido. (b) Vidu fig. 3(c) Na2Cr2O7 estas 3 uncoj/galono (22 g/L) da natria dikromato en 20%-a nitrata acido. Alternativo al ĉi tiu miksaĵo estas 50%-a nitrata acido sen natria dikromato.
Pli rapida aliro estas uzi ASTM A380, Norman Praktikon por Purigado, Senkalkiĝo kaj Pasivigo de Partoj, Ekipaĵoj kaj Sistemoj el Neoksidebla Ŝtalo. La testo inkluzivas viŝadon de la parto per solvaĵo de kuprosulfato/sulfuracida acido, tenadon de ĝi malseka dum 6 minutoj, kaj observadon de la kuprotegaĵo. Alternative, la parto povas esti mergita en la solvaĵo dum 6 minutoj. Se fero dissolviĝas, kuprotegaĵo okazas. Ĉi tiu testo ne validas por la surfacoj de nutraĵprilaboraj partoj. Ankaŭ, ĝi ne devus esti uzata sur martensitaj ŝtaloj de la serio 400 aŭ feritaj ŝtaloj kun malalta kromo, ĉar povas okazi falspozitivaj rezultoj.
Historie, la 5%-salspraja testo je 35 °C ankaŭ estis uzata por taksi pasivigitajn specimenojn. Ĉi tiu testo estas tro rigora por iuj kulturvarioj kaj ĝenerale ne necesas por konfirmi la efikecon de pasivigo.
Evitu uzi troajn kloridojn, kiuj povas kaŭzi danĝerajn ekflamojn. Uzu nur altkvalitan akvon kun malpli ol 50 partoj po miliono (ppm) da klorido kiam ajn eblas. Krana akvo kutime sufiĉas, kaj en iuj kazoj ĝi povas elteni ĝis plurcent partojn po miliono da kloridoj.
Gravas anstataŭigi la banon regule por ne perdi la pasivigan potencialon, kio povas kaŭzi fulmobatojn kaj difekton de partoj. La bano devas esti konservata je la ĝusta temperaturo, ĉar nekontrolitaj temperaturoj povas kaŭzi lokalizitan korodon.
Gravas sekvi tre specifan horaron por ŝanĝi solvojn dum grandaj produktadoj por minimumigi la eblecon de poluado. Kontrola specimeno estis uzata por testi la efikecon de la bano. Se la specimeno estis atakita, estas tempo anstataŭigi la banon.
Bonvolu noti, ke iuj maŝinoj produktas nur neoksideblan ŝtalon; uzu la saman preferatan fridigaĵon por tranĉi neoksideblan ŝtalon, ekskludante ĉiujn aliajn metalojn.
La DO-rakopartoj estas maŝinitaj aparte por eviti metal-al-metalan kontakton. Ĉi tio estas aparte grava por libera maŝinado de rustorezista ŝtalo, ĉar facile fluantaj pasivigaj kaj flulavaj solvaĵoj estas necesaj por difuzigi sulfidajn korodproduktojn kaj malhelpi la formadon de acidaj poŝoj.
Ne pasivigu karbonigitajn aŭ nitridigititajn partojn el neoksidebla ŝtalo. La korodrezisto de partoj traktitaj tiel povas esti reduktita tiel, ke ili povas esti difektitaj en la pasiviga bano.
Ne uzu fermetalajn ilojn en laborejaj kondiĉoj, kiuj ne estas aparte puraj. Ŝtalaj pecetoj povas esti evitataj per uzado de karbidaj aŭ ceramikaj iloj.
Atentu, ke korodo povas okazi en la pasiviga bano se la parto ne estis konvene varme traktita. Martensitaj gradoj kun alta karbona kaj kroma enhavo devas esti harditaj por korodrezisto.
Pasivigo kutime efektiviĝas post posta moderigo je temperaturoj kiuj konservas korodreziston.
Ne neglektu la koncentriĝon de nitrata acido en la pasiviga bano. Periodaj kontroloj estu faritaj uzante la simplan titran proceduron proponitan de Carpenter. Ne pasivigu pli ol unu rustorezistan ŝtalon samtempe. Tio evitas multekostan konfuzon kaj malhelpas galvanajn reakciojn.
Pri la Aŭtoroj: Terry A. DeBold estas specialisto pri esplorado kaj disvolvado de alojoj de neoksidebla ŝtalo kaj James W. Martin estas specialisto pri stangometalurgio ĉe Carpenter Technology Corp.(Reading, Pensilvanio).
Kiom ĝi kostas? Kiom da spaco mi bezonas? Kiujn mediajn problemojn mi alfrontos? Kiom kruta estas la lernadokurbo? Kio precize estas anodigado? Jen la respondoj al la komencaj demandoj de la majstroj pri anodigado de la interno.
Akiri konsekvencajn, altkvalitajn rezultojn de la sencentra muelado postulas bazan komprenon. La plej multaj el la aplikaj problemoj asociitaj kun sencentra muelado devenas de manko de kompreno pri la fundamentoj. Ĉi tiu artikolo klarigas kial la senpripensa procezo funkcias kaj kiel uzi ĝin plej efike en via metiejo.