आपने यह सुनिश्चित कर लिया है कि भागों को विशिष्टताओं के अनुसार मशीनीकृत किया गया है। अब, सुनिश्चित करें कि आपने इन भागों को उन परिस्थितियों में सुरक्षित रखने के लिए कदम उठाए हैं जिनकी आपके ग्राहक अपेक्षा करते हैं।#बुनियादी
स्टेनलेस मशीनीकृत भागों और असेंबलियों के बुनियादी संक्षारण प्रतिरोध को अधिकतम करने के लिए निष्क्रियता एक महत्वपूर्ण कदम है। यह संतोषजनक प्रदर्शन और समय से पहले विफलता के बीच अंतर कर सकता है। गलत तरीके से निष्पादित, निष्क्रियता वास्तव में जंग का कारण बन सकती है।
पैसिवेशन एक पोस्ट-फैब्रिकेशन विधि है जो वर्कपीस का उत्पादन करने वाले स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं के अंतर्निहित संक्षारण प्रतिरोध को अधिकतम करती है। यह एक डीस्केलिंग उपचार नहीं है, न ही यह एक पेंट कोटिंग है।
पैसिवेशन कैसे काम करता है इसके सटीक तंत्र पर कोई आम सहमति नहीं है। लेकिन यह निश्चित है कि पैसिवेशन स्टेनलेस स्टील की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म होती है। यह अदृश्य फिल्म बेहद पतली मानी जाती है, 0.0000001 इंच से भी कम मोटी, मानव बाल की मोटाई का लगभग 1/100,000वां हिस्सा!
एक साफ, नव मशीनी, पॉलिश या मसालेदार स्टेनलेस स्टील का हिस्सा वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संपर्क के कारण स्वचालित रूप से इस ऑक्साइड फिल्म को प्राप्त कर लेगा। आदर्श परिस्थितियों में, यह सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत पूरी तरह से हिस्से की सभी सतहों को कवर करती है।
हालाँकि, व्यवहार में, दुकान की गंदगी या काटने वाले उपकरणों से लोहे के कण जैसे प्रदूषक मशीनिंग के दौरान स्टेनलेस स्टील भागों की सतह पर स्थानांतरित हो सकते हैं। यदि नहीं हटाया गया, तो ये विदेशी निकाय मूल सुरक्षात्मक फिल्म की प्रभावशीलता को कम कर सकते हैं।
मशीनिंग के दौरान, मुक्त लोहे की थोड़ी मात्रा उपकरण को खराब कर सकती है और स्टेनलेस स्टील वर्कपीस की सतह पर स्थानांतरित हो सकती है। कुछ मामलों में, भाग पर जंग की एक पतली परत दिखाई दे सकती है। यह वास्तव में उपकरण द्वारा स्टील का क्षरण है, न कि आधार धातु का। कभी-कभी, काटने के उपकरण या उनके संक्षारण उत्पादों से एम्बेडेड स्टील कणों की दरारें भाग के क्षरण का कारण बन सकती हैं।
इसी तरह, लौह दुकान की गंदगी के छोटे कण भाग की सतह पर चिपक सकते हैं। हालांकि धातु मशीनीकृत अवस्था में चमकदार दिखाई दे सकती है, हवा के संपर्क में आने के बाद, मुक्त लोहे के अदृश्य कण सतह पर जंग लगने का कारण बन सकते हैं।
उजागर सल्फाइड भी एक समस्या हो सकते हैं। वे मशीनीकरण में सुधार के लिए स्टेनलेस स्टील में सल्फर जोड़ने से आते हैं। सल्फाइड मशीनिंग के दौरान चिप्स बनाने के लिए मिश्र धातु की क्षमता को बढ़ाते हैं, जिसे काटने के उपकरण से पूरी तरह से हटाया जा सकता है। जब तक भागों को ठीक से निष्क्रिय नहीं किया जाता है, सल्फाइड निर्मित उत्पादों पर सतह के क्षरण के लिए एक प्रारंभिक बिंदु बन सकता है।
दोनों ही मामलों में, स्टेनलेस स्टील के प्राकृतिक संक्षारण प्रतिरोध को अधिकतम करने के लिए पैसिवेशन की आवश्यकता होती है। यह सतह के दूषित पदार्थों को हटा देता है, जैसे कि काटने वाले उपकरणों में लौह दुकान के गंदगी के कण और लोहे के कण, जो जंग बना सकते हैं या जंग के लिए शुरुआती बिंदु बन सकते हैं। पैशन फ्री-कटिंग स्टेनलेस स्टील मिश्र धातुओं की सतह पर उजागर होने वाले सल्फाइड को भी हटा देता है।
दो-चरणीय प्रक्रिया सर्वोत्तम संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है: 1. सफाई, एक बुनियादी लेकिन कभी-कभी अनदेखी की गई प्रक्रिया;2. अम्ल स्नान या निष्क्रियता उपचार।
सफाई हमेशा प्राथमिकता होनी चाहिए। इष्टतम संक्षारण प्रतिरोध के लिए सतहों को ग्रीस, शीतलक या अन्य दुकान के मलबे से अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। मशीनिंग के मलबे या अन्य दुकान की गंदगी को भाग से सावधानीपूर्वक मिटाया जा सकता है। प्रक्रिया तेल या शीतलक को हटाने के लिए वाणिज्यिक डीग्रीज़र या क्लीनर का उपयोग किया जा सकता है। थर्मल ऑक्साइड जैसे विदेशी पदार्थ को पीसने या अचार बनाने जैसे तरीकों से हटाया जा सकता है।
कभी-कभी एक मशीन ऑपरेटर बुनियादी सफाई को छोड़ सकता है, गलती से यह सोचकर कि केवल एसिड स्नान में ग्रीस से भरे हिस्से को डुबोने से सफाई और निष्क्रियता एक साथ हो जाएगी। ऐसा नहीं होने वाला है। इसके विपरीत, दूषित ग्रीस हवा के बुलबुले बनाने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। ये बुलबुले वर्कपीस की सतह पर इकट्ठा होते हैं और निष्क्रियता में बाधा डालते हैं।
मामले को बदतर बनाने के लिए, निष्क्रियता समाधानों का संदूषण, जिसमें कभी-कभी क्लोराइड की उच्च सांद्रता होती है, "चमकती" का कारण बन सकता है। चमकदार, साफ, संक्षारण प्रतिरोधी सतह के साथ वांछित ऑक्साइड फिल्म प्राप्त करने के विपरीत, फ्लैश नक़्क़ाशी के परिणामस्वरूप भारी नक्काशीदार या अंधेरा सतह हो सकती है - सतह की गिरावट जो निष्क्रियता को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन की गई है।
मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील से बने हिस्से [चुंबकीय, संक्षारण के प्रति मध्यम प्रतिरोधी, लगभग 280 केएसआई (1930 एमपीए) तक उपज शक्ति] को ऊंचे तापमान पर कठोर किया जाता है और फिर वांछित कठोरता और यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए तड़का लगाया जाता है। वर्षा योग्य कठोर मिश्र धातु, जिसमें मार्टेंसिटिक मिश्र धातुओं की तुलना में बेहतर ताकत और संक्षारण प्रतिरोध होता है, को समाधान से उपचारित किया जा सकता है, आंशिक रूप से मशीनीकृत किया जा सकता है, कम तापमान पर रखा जा सकता है और फिर समाप्त किया जा सकता है।
इस मामले में, गर्मी उपचार से पहले काटने वाले तरल पदार्थ के किसी भी निशान को हटाने के लिए हिस्से को डीग्रीजर या क्लीनर से अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। अन्यथा, भाग पर बचे हुए काटने वाले तरल पदार्थ अत्यधिक ऑक्सीकरण का कारण बन सकते हैं। एसिड या अपघर्षक तरीकों से स्केल को हटा दिए जाने के बाद इस स्थिति के कारण छोटे हिस्सों में सेंध लग सकती है। यदि काटने वाले तरल पदार्थ को चमकदार कठोर भागों, जैसे कि वैक्यूम भट्ठी या सुरक्षात्मक वातावरण में रहने की अनुमति दी जाती है, तो सतह कार्बराइजेशन हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप संक्षारण प्रतिरोध का नुकसान हो सकता है।
पूरी तरह से सफाई के बाद, स्टेनलेस स्टील के हिस्सों को एक निष्क्रिय एसिड स्नान में डुबोया जा सकता है। तीन तरीकों में से किसी एक का उपयोग किया जा सकता है - नाइट्रिक एसिड निष्क्रियता, सोडियम डाइक्रोमेट निष्क्रियता के साथ नाइट्रिक एसिड, और साइट्रिक एसिड निष्क्रियता। किस विधि का उपयोग करना है यह स्टेनलेस स्टील के ग्रेड और निर्दिष्ट स्वीकृति मानदंड पर निर्भर करता है।
अधिक संक्षारण-प्रतिरोधी क्रोम-निकल ग्रेड को 20% (v/v) नाइट्रिक एसिड स्नान (चित्र 1) में निष्क्रिय किया जा सकता है। जैसा कि तालिका में दिखाया गया है, कम प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील को नाइट्रिक एसिड स्नान में सोडियम डाइक्रोमेट जोड़कर निष्क्रिय किया जा सकता है, जिससे समाधान अधिक ऑक्सीकरण हो जाता है और धातु की सतह पर एक निष्क्रिय फिल्म बनाने में सक्षम हो जाता है। नाइट्रिक एसिड को सोडियम क्रोमेट के साथ बदलने का एक अन्य विकल्प नाइट्रिक एसिड की एकाग्रता को मात्रा के हिसाब से 50% तक बढ़ाना है। सोडियम डाइक्रोमेट जोड़ने और नाइट्रिक एसिड की उच्च सांद्रता से अवांछित फ्लैश की संभावना कम हो जाती है।
फ्री-मशीनिंग स्टेनलेस स्टील्स (चित्रा 1 में भी दिखाया गया है) को निष्क्रिय करने की प्रक्रिया गैर-फ्री-मशीनिंग स्टेनलेस स्टील ग्रेड के लिए प्रक्रिया से कुछ अलग है। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक विशिष्ट नाइट्रिक एसिड स्नान में निष्क्रियता के दौरान, कुछ या सभी सल्फर युक्त मशीनी ग्रेड सल्फाइड हटा दिए जाते हैं, जिससे मशीनीकृत हिस्से की सतह में सूक्ष्म असंतोष पैदा होता है।
यहां तक ​​कि आम तौर पर प्रभावी पानी से कुल्ला करने से भी निष्क्रियता के बाद इन असंततताओं में अवशिष्ट एसिड रह सकता है। यह एसिड तब भाग की सतह पर हमला करेगा जब तक कि इसे बेअसर या हटा नहीं दिया जाता है।
आसानी से मशीनीकृत स्टेनलेस स्टील को प्रभावी ढंग से निष्क्रिय करने के लिए, कारपेंटर ने एएए (क्षार-एसिड-क्षार) प्रक्रिया विकसित की है, जो अवशिष्ट एसिड को निष्क्रिय कर देती है। इस निष्क्रियता विधि को 2 घंटे से भी कम समय में पूरा किया जा सकता है। यहां चरण-दर-चरण प्रक्रिया दी गई है:
डीग्रीज़िंग के बाद, भागों को 5% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में 160°F से 180°F (71°C से 82°C) पर 30 मिनट के लिए भिगोएँ। (49°C) से 60°C).स्नान से भाग को हटाने के बाद, इसे पानी से धोएं और फिर इसे अगले 30 मिनट के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में डुबोएं। एएए विधि को पूरा करते हुए, भाग को फिर से पानी से धोएं और सुखाएं।
साइट्रिक एसिड निष्क्रियता उन निर्माताओं के बीच तेजी से लोकप्रिय हो रही है जो खनिज एसिड या सोडियम डाइक्रोमेट युक्त समाधानों के उपयोग से बचना चाहते हैं, साथ ही निपटान के मुद्दों और उनके उपयोग से जुड़ी अधिक सुरक्षा चिंताओं से बचना चाहते हैं। साइट्रिक एसिड को हर तरह से पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है।
जबकि साइट्रिक एसिड निष्क्रियता आकर्षक पर्यावरणीय लाभ प्रदान करती है, जिन दुकानों को अकार्बनिक एसिड निष्क्रियता के साथ सफलता मिली है और कोई सुरक्षा चिंता नहीं है, वे इस पाठ्यक्रम को जारी रखना चाह सकते हैं। यदि इन उपयोगकर्ताओं के पास एक साफ दुकान, अच्छी तरह से बनाए रखा और साफ उपकरण, लौह दुकान के प्रदूषण से मुक्त शीतलक, और एक ऐसी प्रक्रिया है जो अच्छे परिणाम देती है, तो परिवर्तनों की कोई वास्तविक आवश्यकता नहीं हो सकती है।
जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, साइट्रिक एसिड स्नान में निष्क्रियता कई अलग-अलग स्टेनलेस स्टील ग्रेड सहित स्टेनलेस स्टील की एक बड़ी श्रृंखला के लिए उपयोगी पाई गई है। सुविधा के लिए, चित्र 1 में पारंपरिक नाइट्रिक एसिड निष्क्रियता विधि शामिल है। ध्यान दें कि पुराने नाइट्रिक एसिड फॉर्मूलेशन मात्रा प्रतिशत में व्यक्त किए जाते हैं, जबकि नए साइट्रिक एसिड सांद्रता वजन प्रतिशत में व्यक्त की जाती हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इन प्रक्रियाओं को लागू करते समय, "एफ" से बचने के लिए सोख समय, स्नान तापमान और एकाग्रता का सावधानीपूर्वक संतुलन महत्वपूर्ण है। कोड़े मारना” का वर्णन पहले किया गया है।
निष्क्रियता उपचार प्रत्येक ग्रेड की क्रोमियम सामग्री और मशीनिंग विशेषताओं के अनुसार अलग-अलग होते हैं। प्रक्रिया 1 या प्रक्रिया 2 को संदर्भित करने वाले कॉलम पर ध्यान दें। जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, प्रक्रिया 1 में प्रक्रिया 2 की तुलना में कम चरण शामिल हैं।
प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला है कि नाइट्रिक एसिड प्रक्रिया की तुलना में साइट्रिक एसिड निष्क्रियता प्रक्रिया में "चमकने" का खतरा अधिक होता है। इस हमले में योगदान देने वाले कारकों में बहुत अधिक स्नान तापमान, बहुत लंबा सोख समय और स्नान संदूषण शामिल हैं। साइट्रिक एसिड उत्पाद जिनमें संक्षारण अवरोधक और गीला करने वाले एजेंट जैसे अन्य योजक होते हैं, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और "फ्लैश संक्षारण" की संवेदनशीलता को कम करने की सूचना है।
निष्क्रियता विधि का अंतिम विकल्प ग्राहक द्वारा लगाए गए स्वीकृति मानदंडों पर निर्भर करेगा। विवरण के लिए एएसटीएम ए967 देखें। इसे www.astm.org पर देखा जा सकता है।
निष्क्रिय भागों की सतह का मूल्यांकन करने के लिए अक्सर परीक्षण किए जाते हैं। उत्तर देने योग्य प्रश्न यह है, "क्या निष्क्रियता मुक्त लोहे को हटा देती है और मुक्त-काटने वाले ग्रेड के संक्षारण प्रतिरोध को अनुकूलित करती है?"
यह महत्वपूर्ण है कि परीक्षण विधि मूल्यांकन किए जा रहे ग्रेड से मेल खाती है। जो परीक्षण बहुत सख्त हैं वे पूरी तरह से अच्छी सामग्री को विफल कर देंगे, जबकि जो परीक्षण बहुत ढीले हैं वे असंतोषजनक भागों को पारित कर देंगे।
400 श्रृंखला वर्षा सख्त करने और फ्री-मशीनिंग स्टेनलेस स्टील्स का सबसे अच्छा मूल्यांकन एक कैबिनेट में किया जाता है जो 95°F (35°C) पर 24 घंटे के लिए 100% आर्द्रता (नमूना गीला) बनाए रखने में सक्षम है। क्रॉस सेक्शन अक्सर सबसे महत्वपूर्ण सतह होती है, खासकर फ्री-कटिंग ग्रेड के लिए। इसका एक कारण यह है कि सल्फाइड मशीन की दिशा में लम्बा होता है, जो इस सतह को काटता है।
महत्वपूर्ण सतहों को ऊपर की ओर रखा जाना चाहिए, लेकिन नमी की हानि की अनुमति देने के लिए ऊर्ध्वाधर से 15 से 20 डिग्री पर। उचित रूप से पारित सामग्री में शायद ही जंग लगेगी, हालांकि इसमें कुछ मामूली दाग ​​दिखाई दे सकते हैं।
ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील ग्रेड का मूल्यांकन आर्द्रता परीक्षण द्वारा भी किया जा सकता है। जब परीक्षण किया जाता है, तो नमूने की सतह पर पानी की बूंदें मौजूद होनी चाहिए, जो किसी भी जंग की उपस्थिति से मुक्त लोहे का संकेत देती हैं।
साइट्रिक या नाइट्रिक एसिड समाधानों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फ्री-कटिंग और गैर-फ्री-कटिंग स्टेनलेस स्टील्स को निष्क्रिय करने की प्रक्रियाओं के लिए अलग-अलग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। नीचे चित्र 3 प्रक्रिया चयन पर विवरण प्रदान करता है।
(ए) पीएच को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ समायोजित करें। (बी) चित्र 3 देखें (सी) Na2Cr2O7 20% नाइट्रिक एसिड में 3 औंस/गैलन (22 ग्राम/लीटर) सोडियम डाइक्रोमेट का प्रतिनिधित्व करता है। इस मिश्रण का एक विकल्प सोडियम डाइक्रोमेट के बिना 50% नाइट्रिक एसिड है।
एएसटीएम ए380 में समाधान का उपयोग करना एक तेज़ तरीका है, "स्टेनलेस स्टील के हिस्सों, उपकरणों और प्रणालियों की सफाई, डीस्केलिंग और पैसिवेशन के लिए मानक अभ्यास।" खाद्य प्रसंस्करण भागों। इसके अलावा, इसका उपयोग 400 श्रृंखला मार्टेंसिटिक या कम क्रोमियम फेरिटिक स्टील्स के लिए नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि गलत सकारात्मक परिणाम हो सकते हैं।
ऐतिहासिक रूप से, 95°F (35°C) पर 5% नमक स्प्रे परीक्षण का उपयोग निष्क्रिय नमूनों के मूल्यांकन के लिए भी किया गया है। यह परीक्षण कुछ ग्रेड के लिए बहुत कठोर है और आम तौर पर यह पुष्टि करने के लिए आवश्यक नहीं है कि निष्क्रियता प्रभावी है।
अतिरिक्त क्लोराइड का उपयोग करने से बचें, जो हानिकारक फ्लैश हमलों का कारण बन सकता है। यदि संभव हो, तो केवल 50 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) क्लोराइड से कम उच्च गुणवत्ता वाले पानी का उपयोग करें। नल का पानी आमतौर पर पर्याप्त होता है और कुछ मामलों में कई सौ पीपीएम क्लोराइड तक सहन कर सकता है।
स्नान को नियमित रूप से बदलना महत्वपूर्ण है ताकि निष्क्रियता क्षमता न खोए, जिससे बिजली गिरने और भागों को नुकसान हो सकता है। स्नान को उचित तापमान पर बनाए रखा जाना चाहिए, क्योंकि अत्यधिक तापमान स्थानीयकृत क्षरण का कारण बन सकता है।
संदूषण की संभावना को कम करने के लिए उच्च उत्पादन के दौरान एक बहुत ही विशिष्ट समाधान परिवर्तन कार्यक्रम को बनाए रखना महत्वपूर्ण है। स्नान की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए एक नियंत्रण नमूना का उपयोग किया गया था। यदि नमूने पर हमला होता है, तो स्नान को बदलने का समय आ गया है।
कृपया निर्दिष्ट करें कि कुछ मशीनें केवल स्टेनलेस स्टील बनाती हैं;अन्य सभी धातुओं को छोड़कर, स्टेनलेस स्टील को काटने के लिए उसी पसंदीदा शीतलक का उपयोग करें।
धातु-से-धातु संपर्क से बचने के लिए डीओ रैक भागों को अलग से व्यवहार किया जाता है। यह मुफ्त मशीनिंग स्टेनलेस स्टील के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि सल्फाइड संक्षारण उत्पादों को फैलाने और एसिड पॉकेट के गठन से बचने के लिए फ्री-फ्लोइंग निष्क्रियता और फ्लशिंग समाधान की आवश्यकता होती है।
कार्बराइज्ड या नाइट्राइडेड स्टेनलेस स्टील भागों को निष्क्रिय न करें। इस प्रकार उपचारित भागों का संक्षारण प्रतिरोध उस बिंदु तक कम हो सकता है जहां निष्क्रियता स्नान में उन पर हमला किया जाएगा।
ऐसे कार्यशाला वातावरण में लौह उपकरणों का उपयोग न करें जो विशेष रूप से साफ नहीं है। कार्बाइड या सिरेमिक उपकरणों का उपयोग करके स्टील ग्रिट से बचा जा सकता है।
यह मत भूलिए कि पैसिवेशन बाथ में जंग लग सकता है यदि हिस्से का ताप उपचार ठीक से नहीं किया गया है। संक्षारण प्रतिरोध के लिए उच्च कार्बन, उच्च क्रोमियम मार्टेंसिटिक ग्रेड को कठोर किया जाना चाहिए।
संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखने वाले तापमान का उपयोग करके बाद में तड़के के बाद आमतौर पर निष्क्रियता की जाती है।
पैसिवेशन बाथ में नाइट्रिक एसिड सांद्रता को नजरअंदाज न करें। बढ़ई द्वारा प्रदान की गई सरल अनुमापन प्रक्रिया का उपयोग करके आवधिक जांच की जानी चाहिए। एक समय में एक से अधिक स्टेनलेस स्टील को पासिवेशन न करें। यह महंगा भ्रम को रोकता है और गैल्वेनिक प्रतिक्रियाओं से बचाता है।
लेखकों के बारे में: टेरी ए. डीबोल्ड एक स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु अनुसंधान और विकास विशेषज्ञ हैं और जेम्स डब्ल्यू. मार्टिन कारपेंटर टेक्नोलॉजी कार्पोरेशन (रीडिंग, पीए) में एक बार मेटलर्जिस्ट हैं।
तेजी से सख्त सतह फिनिश विनिर्देशों की दुनिया में, सरल "खुरदरापन" माप अभी भी उपयोगी हैं। आइए देखें कि सतह माप क्यों महत्वपूर्ण है और इसे परिष्कृत पोर्टेबल गेज के साथ दुकान के फर्श पर कैसे जांचा जा सकता है।
क्या आप निश्चित हैं कि इस टर्निंग ऑपरेशन के लिए आपके पास सबसे अच्छा इंसर्ट है? चिप की जाँच करें, खासकर यदि उसे ध्यान न दिया गया हो। चिप की विशेषताएँ आपको बहुत कुछ बता सकती हैं।