Olete taganud, et osad on töödeldud vastavalt spetsifikatsioonidele. Nüüd veenduge, et oleksite astunud samme nende osade kaitsmiseks tingimustes, mida teie kliendid ootavad.#basic
Passiveerimine on endiselt kriitilise tähtsusega samm roostevabast terasest töödeldud osade ja sõlmede põhilise korrosioonikindluse maksimeerimisel. See võib muuta rahuldava jõudluse ja enneaegse rikke vahel. Valesti teostatud passiveerimine võib tegelikult põhjustada korrosiooni.
Passiveerimine on tootmisjärgne meetod, mis maksimeerib töödeldavat detaili tootvate roostevaba terase sulamite omase korrosioonikindluse. See ei ole katlakivieemaldus ega ka värvimisvahend.
Passiveerimise täpse mehhanismi osas puudub üldine üksmeel. Kuid on kindel, et passiveeritud roostevaba terase pinnal on kaitsev oksiidkile. Arvatakse, et see nähtamatu kile on äärmiselt õhuke, vähem kui 0,0000001 tolli paksune, umbes 1/100 000 juuksekarva paksusest!
Puhas, äsja töödeldud, poleeritud või marineeritud roostevabast terasest osa omandab õhuhapnikuga kokkupuute tõttu automaatselt selle oksiidkile. Ideaalsetes tingimustes katab see kaitsev oksiidikiht täielikult detaili kõik pinnad.
Praktikas võivad saasteained, nagu näiteks kaupluse mustus või lõikeriistade rauaosakesed, kanduda töötlemise ajal roostevabast terasest osade pinnale. Kui neid ei eemaldata, võivad need võõrkehad vähendada originaalse kaitsekile efektiivsust.
Töötlemise ajal võivad vähesed vaba raua jäljed tööriista kuluda ja kanduda roostevabast terasest tooriku pinnale. Mõnel juhul võib detailile ilmuda õhuke roostekiht. See on tegelikult terase, mitte mitteväärismetalli korrosioon. Mõnikord võivad lõikeriistade sisseehitatud terasosakeste lõhed või nende osade erosiooniproduktid põhjustada.
Samuti võivad detaili pinnale kleepuda väikesed musta metalli tööpinna mustuse osakesed. Kuigi metall võib töödeldud olekus paista läikiv, võivad pärast kokkupuudet õhuga nähtamatud vaba raua osakesed põhjustada pinna roostetamist.
Probleemiks võivad olla ka paljastatud sulfiidid. Need tulenevad väävli lisamisest roostevabale terasele, et parandada töödeldavust. Sulfiidid suurendavad sulami võimet moodustada töötlemise ajal laaste, mida saab lõikeriistalt täielikult eemaldada. Kui osad pole korralikult passiveeritud, võivad sulfiidid saada toodetud toodete pinnakorrosiooni lähtepunktiks.
Mõlemal juhul on roostevaba terase loomuliku korrosioonikindluse maksimeerimiseks vajalik passiveerimine.See eemaldab pinnasaasteained, nagu raudmetalli mustuseosakesed ja lõiketööriistade rauaosakesed, mis võivad moodustada roostet või saada korrosiooni alguspunktiks.Passiveerimine eemaldab ka vabalt lõikava roostevaba terase pinnalt kokku puutunud sulfiidid.
Kaheetapiline protseduur tagab parima korrosioonikindluse: 1. Puhastamine, põhiline, kuid mõnikord tähelepanuta jäetud protseduur;2. Happevann või passiveerimine.
Puhastamine peaks alati olema prioriteet. Pinnad tuleb optimaalse korrosioonikindluse tagamiseks põhjalikult puhastada rasvast, jahutusvedelikust või muust tsehhijäägist. Töötlemisjäägid või muu töökoja mustus võib detaililt hoolikalt pühkida. Protsessiõlide või jahutusvedelike eemaldamiseks võib kasutada kaubanduslikke rasvaeemaldusvahendeid või puhastusvahendeid. Võõrained, nagu termilised oksiidid, võivad olla eemaldatud.
Mõnikord võib masinaoperaator põhipuhastuse vahele jätta, arvates ekslikult, et puhastamine ja passiveerimine toimuvad samaaegselt, kastes määrdega kaetud osa lihtsalt happevanni. Seda ei juhtu. Vastupidi, saastunud määre reageerib happega, moodustades õhumulle. Need mullid kogunevad tooriku pinnale ja häirivad passiveerimist.
Asja teeb hullemaks see, et passiveerimislahuste saastumine, mis mõnikord sisaldavad suures kontsentratsioonis kloriide, võib põhjustada vilkumist. Erinevalt läikiva, puhta ja korrosioonikindla pinnaga soovitud oksiidkile saamisest võib kiirsöövitus põhjustada tugevalt söövitatud või tumenenud pinna – pinna halvenemist, mida passiveerimine on kavandatud optimeerima.
Martensiitsest roostevabast terasest valmistatud osad [magnetilised, mõõdukalt korrosioonikindlad, voolavuspiir kuni umbes 280 ksi (1930 MPa)] karastatakse kõrgetel temperatuuridel ja seejärel karastatakse, et tagada soovitud kõvadus ja mehaanilised omadused. Sadestamisel karastatud sulamid, millel on parem tugevus ja korrosioonikindlus kui siis, kui on töödeldud martensiitlahusega ja madalamal temperatuuril, siis osaliselt viimistletud masintöödeldud, konserveeritud kõik a.
Sel juhul tuleb osa põhjalikult puhastada rasvaärastus- või puhastusvahendiga, et eemaldada kõik lõikevedeliku jäljed enne kuumtöötlemist. Vastasel korral võib detailile jäänud lõikevedelik põhjustada liigset oksüdeerumist. See seisund võib põhjustada alamõõduliste osade mõlkimist pärast katlakivi eemaldamist happe või abrasiivse meetodi abil. Kui lõikevedelikul lastakse jääda erksatele kõvastunud osadele, nt autosoonte kaitsva atmosfääri tekkeks, võib tekkida korrus. iooniresistentsus.
Pärast põhjalikku puhastamist võib roostevabast terasest osad sukeldada passiveerivasse happevanni. Kasutada võib mis tahes kolmest meetodist – lämmastikhappepassiveerimist, lämmastikhapet naatriumdikromaadiga passiveerimist ja sidrunhappepassiveerimist. Kasutatav meetod sõltub roostevaba terase kvaliteedist ja määratud vastuvõtukriteeriumidest.
Korrosioonikindlamaid kroom-nikli sorte saab passiveerida 20% (maht/maht) lämmastikhappevannis (joonis 1). Nagu on näidatud tabelis, saab vähem vastupidavat roostevaba terast passiveerida, lisades lämmastikhappevannile naatriumdikromaadi, muutes lahuse oksüdeerivamaks ja võimeliseks moodustama passiivse kronitrihappe kontsentratsiooni nii, et metallpinnal suureneb kronitriidi kontsentratsioon. trihappe sisaldus 50 mahuprotsendini.Nii naatriumdikromaadi lisamine kui ka lämmastikhappe suurem kontsentratsioon vähendavad soovimatu sähvatuse võimalust.
Vabatöötlusega roostevaba terase passiveerimise protseduur (näidatud ka joonisel 1) erineb mõnevõrra mitte-free-töötlemise roostevaba terase klasside omast. Selle põhjuseks on asjaolu, et passiveerimisel tüüpilises lämmastikhappevannis eemaldatakse osa või kõik väävlit sisaldavad mehaaniliselt töödeldavad sulfiidid, tekitades masina pinna mikroskoopilisi katkestusi.
Isegi üldiselt tõhus veega loputamine võib pärast passiveerimist jätta happejäägid nendesse katkestustesse. See hape ründab seejärel detaili pinda, kui seda ei neutraliseerita või eemaldatakse.
Kergesti töödeldava roostevaba terase tõhusaks passiivistamiseks on Carpenter välja töötanud AAA (Alkali-Acid-Alkali) protsessi, mis neutraliseerib jääkhappe. Selle passiveerimismeetodi saab lõpule viia vähem kui 2 tunniga. Siin on samm-sammuline protsess:
Pärast rasvaärastust leotage osi 5% naatriumhüdroksiidi lahuses temperatuuril 160 °F kuni 180 °F (71 °C kuni 82 °C) 30 minutit. Seejärel loputage osad põhjalikult vees. Järgmisena sukeldage osa 30 minutiks 20% (maht/maht) dikroomihappe lahusesse, mis sisaldab 20 °F/1 kuni 20 °F/l (32 °F/gal) 140 °F (49 °C) kuni 60 °C).Pärast detaili vannist väljavõtmist loputage seda veega ja seejärel kastke veel 30 minutiks naatriumhüdroksiidi lahusesse. Loputage osa uuesti veega ja kuivatage, täites AAA-meetodi.
Sidrunhappe passiveerimine on üha populaarsem tootjate seas, kes soovivad vältida mineraalhapete või naatriumdikromaati sisaldavate lahuste kasutamist, samuti nende kasutamisega seotud kõrvaldamisprobleeme ja suuremaid ohutusprobleeme. Sidrunhapet peetakse igati keskkonnasõbralikuks.
Kuigi sidrunhappe passiveerimine pakub ahvatlevaid keskkonnaeeliseid, võivad poed, kus anorgaanilise happe passiveerimine on olnud edukad ja kellel pole ohutusprobleeme, soovida kursile jääda. Kui nendel kasutajatel on puhas kauplus, hästi hooldatud ja puhtad seadmed, jahutusvedelik, mis ei sisalda mustmetalli saastumist, ja protsess, mis annab häid tulemusi, ei pruugi muudatuste tegemiseks tegelikku vajadust olla.
Passiveerimine sidrunhappevannis on osutunud kasulikuks paljude roostevabade teraste, sealhulgas mitme üksiku roostevaba terase klassi puhul, nagu on näidatud joonisel 2. Mugavuse huvides on kaasatud joonisel 1 kujutatud traditsiooniline lämmastikhappe passiveerimismeetod. Pange tähele, et vanemad lämmastikhappe koostised on väljendatud mahuprotsentides, samas kui uuemad sidrunhappe kontsentratsioonid on väljendatud kaaluprotsendina. on ülioluline, et vältida varem kirjeldatud "vilkumist".
Passiveerimistöötlused varieeruvad olenevalt kroomisisaldusest ja iga klassi töötlemisomadustest. Pange tähele tulpasid, mis viitavad protsessile 1 või protsessile 2. Nagu on näidatud joonisel 3, hõlmab protsess 1 vähem etappe kui protsess 2.
Laboratoorsed testid on näidanud, et sidrunhappe passiveerimisprotsess on välgutavam kui lämmastikhappeprotsess. Seda rünnakut soodustavad tegurid on vanni liiga kõrge temperatuur, liiga pikk leotusaeg ja vanni saastumine. Sidrunhappetooted, mis sisaldavad korrosiooniinhibiitoreid ja muid lisandeid, nagu märgavad ained, on kaubanduslikult saadaval ja väidetavalt vähendavad löögikindlust.
Passiveerimismeetodi lõplik valik sõltub kliendi kehtestatud aktsepteerimiskriteeriumidest. Üksikasjalikumat teavet leiate ASTM A967-st. Sellele pääseb juurde aadressil www.astm.org.
Sageli tehakse katseid passiveeritud osade pinna hindamiseks. Vastuseks tuleb küsimus: "Kas passiveerimine eemaldab vaba raua ja optimeerib vabalõikamisklasside korrosioonikindlust?"
On oluline, et katsemeetod vastaks hinnatavale hindele. Liiga ranged testid ebaõnnestuvad täiesti heade materjalidega, samas kui liiga lahtised testid läbivad mitterahuldavad osad.
400-seeria sadekarastamist ja vabalt töödeldavat roostevaba terast saab kõige paremini hinnata kapis, mis suudab säilitada 100% õhuniiskust (märjad proovid) 24 tunni jooksul temperatuuril 95 °F (35 °C). Ristlõige on sageli kõige kriitilisem pind, eriti vabalõikamisklasside puhul. Üks põhjus, miks see sulfiidne pind on pikenenud.
Kriitilised pinnad tuleks asetada ülespoole, kuid 15–20 kraadi vertikaalse nurga all, et niiskuse kadu oleks võimalik. Õigesti passiveeritud materjal peaaegu ei roosteta, kuigi sellel võib esineda kerget määrdumist.
Austeniitset roostevaba terase klasse saab hinnata ka niiskuse testimise teel. Katsetamisel peaksid proovi pinnal olema veepiisad, mis viitavad vabale raua olemasolule rooste olemasolul.
Tavaliselt kasutatavate vabalt lõikavate ja mittelõikavate roostevabade teraste passiveerimiseks sidrun- või lämmastikhappe lahustes on vaja erinevaid protsesse. Alloleval joonisel 3 on toodud protsessi valiku üksikasjad.
(a) Reguleerige pH-d naatriumhüdroksiidiga. (b) Vt joonist 3 (c) Na2Cr2O7 on 3 untsi/galloni (22 g/l) naatriumdikromaati 20% lämmastikhappes. Selle segu alternatiiviks on 50% lämmastikhape ilma naatriumdikromaadita.
Kiirem meetod on kasutada lahendust ASTM A380, "Standardne tava roostevabast terasest osade, seadmete ja süsteemide puhastamiseks, katlakivi eemaldamiseks ja passiveerimiseks." Katse seisneb detaili pühkimises vasksulfaadi/väävelhappe lahusega, 6 minutit märjana hoidmises ja lahuse vaskplaadistamise jälgimises. lahustub, tekib vaskpind.Seda testi ei tohi kasutada toiduainete töötlemise osade pindadel.Samuti ei tohi seda kasutada 400-seeria martensiitsete või madala kroomisisaldusega ferriitteraste puhul, kuna võivad ilmneda valepositiivsed tulemused.
Ajalooliselt on passiveeritud proovide hindamiseks kasutatud ka 5% soolapihustustesti temperatuuril 95 °F (35 °C). See test on mõne klassi jaoks liiga range ja üldiselt ei nõuta passiveerimise tõhususe kinnitamiseks.
Vältige liigsete kloriidide kasutamist, mis võivad põhjustada kahjulikke välkrünnakuid. Võimaluse korral kasutage ainult kvaliteetset vett, milles on alla 50 miljondikosa (ppm) kloriidi. Tavaliselt piisab kraaniveest ja see talub mõnel juhul kuni mitusada ppm kloriidi.
Oluline on vanni korrapäraselt vahetada, et vältida passivatsioonipotentsiaali kadumist, mis võib põhjustada ülevoolu ja osade kahjustamist. Vanni tuleb hoida õigel temperatuuril, kuna kõrgendatud temperatuurid võivad põhjustada lokaalset korrosiooni.
Suurte tootmistsüklite ajal on oluline säilitada väga spetsiifiline lahuse vahetamise ajakava, et minimeerida võimalikku saastumist.Vanni efektiivsuse testimiseks kasutati kontrollproovi.Kui proovi rünnatakse, on aeg vann välja vahetada.
Palun täpsustage, et teatud masinad valmistavad ainult roostevaba terast;kasutage sama eelistatud jahutusvedelikku roostevaba terase lõikamiseks, välja arvatud kõik muud metallid.
DO racki osi töödeldakse eraldi, et vältida metalli kokkupuudet. See on eriti oluline roostevaba terase vaba töötlemise puhul, kuna korrosioonitoodete sulfiididesse hajutamiseks ja happetaskute tekke vältimiseks on vaja vabalt voolavaid passiveerimis- ja loputuslahuseid.
Ärge passiveerige karbureeritud või nitreeritud roostevabast terasest osi. Sel viisil töödeldud osade korrosioonikindlus võib väheneda punktini, kus need võivad passiveerimisvannis rünnata.
Ärge kasutage mustast metallist tööriistu töökojakeskkonnas, mis ei ole eriti puhas. Terasterast saab vältida karbiidist või keraamilistest tööriistadest.
Ärge unustage, et passiveerimisvannis võib tekkida korrosioon, kui osa pole korralikult kuumtöödeldud. Kõrge süsinikusisaldusega ja kõrge kroomisisaldusega martensiitse klassid peavad olema korrosioonikindluse tagamiseks karastatud.
Passiveerimine toimub tavaliselt pärast järgnevat karastamist, kasutades temperatuure, mis säilitavad korrosioonikindluse.
Ärge ignoreerige lämmastikhappe kontsentratsiooni passiveerimisvannis.Perioodilisi kontrollimisi tuleks teha lihtsa tiitrimisprotseduuri abil, mille pakub Carpenter.Ärge passiivige korraga rohkem kui ühte roostevaba terast.See hoiab ära kuluka segaduse ja väldib galvaanilisi reaktsioone.
Autorite kohta: Terry A. DeBold on roostevaba terase sulamite uurimis- ja arendusspetsialist ning James W. Martin on baarimetallurg ettevõttes Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
Maailmas, kus pinnaviimistluse spetsifikatsioonid muutuvad üha karmimaks, on lihtsad "kareduse" mõõtmised endiselt kasulikud. Vaatame, miks on pinna mõõtmine oluline ja kuidas saab seda poes keerukate kaasaskantavate mõõturitega kontrollida.
Kas olete kindel, et teil on selle treimise jaoks parim sisestus? Kontrollige kiipi, eriti kui jätate selle järelevalveta. Kiibi omadused võivad teile palju öelda.