Győződjön meg arról, hogy az alkatrészeket a specifikációnak megfelelően megmunkálták. Most pedig győződjön meg arról, hogy lépéseket tett ezen alkatrészek védelmére az ügyfelek által elvárt körülmények között.#basic
A passziválás továbbra is kritikus lépés a rozsdamentes megmunkált alkatrészek és szerelvények alapvető korrózióállóságának maximalizálásában. Különbséget tehet a kielégítő teljesítmény és az idő előtti meghibásodás között. A nem megfelelően végrehajtott passziválás valóban korróziót okozhat.
A passziválás egy utólagos gyártási eljárás, amely maximalizálja a munkadarabot előállító rozsdamentes acélötvözetek eredendő korrózióállóságát. Ez nem vízkőmentesítés, és nem is festékbevonat.
Nincs általános konszenzus a passziválás működésének pontos mechanizmusát illetően. De az biztos, hogy a passzivált rozsdamentes acél felületén védő oxidfilm van. Ez a láthatatlan film rendkívül vékony, kevesebb, mint 0,0000001 hüvelyk vastag, körülbelül 1/100 000-ed az emberi hajszál vastagságának!
A tiszta, újonnan megmunkált, polírozott vagy pácolt rozsdamentes acél a légköri oxigén hatására automatikusan felveszi ezt az oxidréteget. Ideális körülmények között ez a védő oxidréteg teljesen befedi az alkatrész minden felületét.
A gyakorlatban azonban a szennyeződések, például a vágószerszámokból származó szennyeződések vagy vasrészecskék átkerülhetnek a rozsdamentes acél alkatrészek felületére a megmunkálás során. Ha nem távolítják el, ezek az idegen testek csökkenthetik az eredeti védőfólia hatékonyságát.
A megmunkálás során a szabad vas nyomokban lekophat a szerszámról, és átkerülhet a rozsdamentes acél munkadarab felületére.Egyes esetekben vékony rozsdaréteg jelenhet meg az alkatrészen. Ez tulajdonképpen az acél szerszám általi korróziója, nem az alapfém. Esetenként a vágószerszámokból származó beágyazott acélszemcsék repedései vagy az alkatrész korróziós termékei okozhatják.
Hasonlóképpen, a vasüzemi szennyeződés apró részecskéi is megtapadhatnak az alkatrész felületén. Bár a fém megmunkált állapotban fényesnek tűnhet, levegővel való érintkezés után a szabad vas láthatatlan részecskéi a felület rozsdásodását okozhatják.
A szabaddá vált szulfidok szintén problémát jelenthetnek. A megmunkálhatóság javítása érdekében a rozsdamentes acélhoz ként adnak hozzá. A szulfidok növelik az ötvözet azon képességét, hogy forgácsot képezzenek a megmunkálás során, ami teljesen lefejthető a vágószerszámról. Hacsak nincsenek megfelelően passziválva az alkatrészek, a szulfidok a felületi korrózió kiindulópontjává válhatnak a gyártott termékeken.
Mindkét esetben passziválásra van szükség a rozsdamentes acél természetes korrózióállóságának maximalizálása érdekében. Eltávolítja a felületi szennyeződéseket, például a vasfém szennyeződéseket és a vágószerszámokban lévő vasrészecskéket, amelyek rozsdát képezhetnek, vagy a korrózió kiindulópontjává válhatnak. A passziválás a szabadon vágható rozsdamentes acél felületén lévő szulfidokat is eltávolítja.
A legjobb korrózióállóságot egy kétlépéses eljárás biztosítja: 1. Tisztítás, alapvető, de néha figyelmen kívül hagyott eljárás;2. Savas fürdő vagy passzivációs kezelés.
A tisztításnak mindig prioritást kell élveznie. Az optimális korrózióállóság érdekében a felületeket alaposan meg kell tisztítani a zsírtól, hűtőfolyadéktól vagy egyéb üzemi törmeléktől. A megmunkálási törmeléket vagy az egyéb üzemi szennyeződést gondosan le kell törölni az alkatrészről. Kereskedelmi zsírtalanítók vagy tisztítószerek használhatók a technológiai olajok vagy hűtőfolyadékok eltávolítására. Az idegen anyagokat, például őrlési vagy pácolási módszereket kell eltávolítani.
Előfordulhat, hogy a gépkezelő kihagyja az alaptisztítást, tévesen azt gondolva, hogy a tisztítás és a passziválás egyszerre történik, ha egyszerűen mártják a zsírral teli részt savas fürdőbe. Ez nem fog megtörténni. Ezzel szemben a szennyezett zsír savval reagálva légbuborékokat képez. Ezek a buborékok összegyűlnek a munkadarab felületén, és megzavarják a passziválást.
Tovább rontja a helyzetet, hogy az időnként magas kloridkoncentrációt tartalmazó passzivációs oldatok szennyeződése „villogást” okozhat. Ellentétben a kívánt oxidfilm fényes, tiszta, korrózióálló felülettel történő megszerzésével, a gyorsmarás erősen maratott vagy elsötétedett felületet eredményezhet – olyan felületromlást, amelyet a passziválás optimalizálni hivatott.
A martenzites rozsdamentes acélból készült alkatrészeket [mágneses, közepesen korrózióálló, folyáshatár kb. 280 ksi (1930 MPa)] emelt hőmérsékleten edzzük, majd a kívánt keménység és mechanikai tulajdonságok elérése érdekében temperálják. Csapadékban edzhető ötvözetek, amelyek szilárdsága és korrózióállósága jobb, mint az oldattal kezelt, részlegesen kész, gépi, részlegesen konzerv és alacsonyabb hőmérsékleten.
Ebben az esetben az alkatrészt zsírtalanítóval vagy tisztítószerrel alaposan meg kell tisztítani, hogy eltávolítsa a vágófolyadék nyomait a hőkezelés előtt. Ellenkező esetben az alkatrészen maradó vágófolyadék túlzott oxidációt okozhat. Ez az állapot az alulméretezett részek behorpadását okozhatja, miután a vízkő savas vagy koptató módszerekkel eltávolították. Ha a vágófolyadék a fényes megkeményedett felületeken maradhat, például védőgázasodást okozhat, ami védőatmoszférában keletkezik. ionellenállás.
Alapos tisztítás után a rozsdamentes acél alkatrészeket passziváló savas fürdőbe meríthetjük. Három módszer bármelyike ​​használható – salétromsavas passziválás, salétromsavas nátrium-dikromát passziválás és citromsavas passziválás. Az alkalmazandó módszer a rozsdamentes acél minőségétől és a megadott elfogadási kritériumoktól függ.
A korrózióállóbb króm-nikkel minőségek passziválhatók 20 térfogatszázalékos salétromsav fürdőben (1. ábra). Amint a táblázatban látható, a kevésbé ellenálló rozsdamentes acél is passziválható nátrium-dikromát salétromsavfürdőhöz való hozzáadásával, így az oldat oxidálóbbá válik, és képes passzív filmet képezni a másik fém felületén a kronitrát koncentrációjának növelésére. trisavat 50 térfogat%-ra.Mind a nátrium-dikromát hozzáadása, mind a salétromsav magasabb koncentrációja csökkenti a nem kívánt villanás esélyét.
A szabadon megmunkálható rozsdamentes acélok passziválási eljárása (az 1. ábrán is látható) némileg eltér a nem szabadon megmunkálható rozsdamentes acélfajtákétól. Ennek az az oka, hogy egy tipikus salétromsavfürdőben történő passziválás során a kéntartalmú megmunkálható minőségű szulfidok egy része vagy egésze eltávolítható, ami a gépi felület mikroszkopikus részében keletkezik a folytonossági hiányosságok.
Még egy általánosan hatékony vizes öblítés is hagyhat savmaradványt ezekben a szakadásokban a passziválás után. Ez a sav megtámadja az alkatrész felületét, hacsak nem közömbösítik vagy eltávolítják.
A könnyen megmunkálható rozsdamentes acél hatékony passziválására a Carpenter kifejlesztette az AAA (alkáli-sav-lúg) eljárást, amely semlegesíti a maradék savat. Ez a passziválási módszer kevesebb, mint 2 óra alatt elvégezhető. Íme, a lépésről lépésre:
Zsírtalanítás után áztassa az alkatrészeket 5%-os nátrium-hidroxid-oldatban 160°F és 180°F (71°C és 82°C) között 30 percre. Ezután öblítse le alaposan az alkatrészeket vízben. Ezután merítse az alkatrészt 30 percre 20%-os (v/v) dikrómsav-oldatba, amely 1-20°F/1-20°F/l nátriumot tartalmaz. 140°F (49°C) - 60°C).Miután kivette az alkatrészt a fürdőből, öblítse le vízzel, majd merítse további 30 percre nátrium-hidroxid-oldatba. Öblítse le ismét vízzel és szárítsa meg az AAA módszert.
A citromsavas passziválás egyre népszerűbb azon gyártók körében, akik szeretnék elkerülni az ásványi savak vagy nátrium-dikromátot tartalmazó oldatok használatát, valamint a használatukkal kapcsolatos ártalmatlanítási problémákat és fokozott biztonsági szempontokat. A citromsavat minden szempontból környezetbarátnak tekintik.
Míg a citromsavas passziválás vonzó környezeti előnyöket kínál, azok az üzletek, amelyek sikerrel jártak a szervetlen sav passziválásával, és nem merültek fel biztonsági aggályok, érdemes maradniuk ezen az úton. Ha ezeknek a felhasználóknak tiszta műhelyük, jól karbantartott és tiszta berendezésük, vastartalmú műhelyszennyeződéstől mentes hűtőfolyadékuk és jó eredményeket hozó eljárásuk van, akkor lehet, hogy nincs igazán szükség változtatásokra.
A citromsavfürdőben történő passziválásról kiderült, hogy a rozsdamentes acélok széles skálája, köztük több egyedi rozsdamentes acélminőség esetében is hasznos, amint az a 2. ábrán látható. A kényelem kedvéért az 1. ábrán látható hagyományos salétromsavas passziválási módszer is szerepel. Vegye figyelembe, hogy a régebbi salétromsav-készítmények térfogatszázalékban vannak kifejezve, míg az újabb citromsav-koncentrációkat a tömegszázalékban fejezik ki. kritikus fontosságú a korábban leírt „villogás” elkerülése érdekében.
A passziválási kezelések az egyes fokozatok krómtartalmától és megmunkálási jellemzőitől függően változnak. Vegye figyelembe az 1. vagy 2. folyamatra utaló oszlopokat. A 3. ábrán látható módon az 1. folyamat kevesebb lépést tartalmaz, mint a 2. folyamat.
Laboratóriumi tesztek kimutatták, hogy a citromsav passziválási folyamat hajlamosabb a „villogásra”, mint a salétromsav folyamat. A támadáshoz hozzájáruló tényezők közé tartozik a túl magas fürdőhőmérséklet, a túl hosszú áztatási idő és a fürdő szennyeződése. A korróziógátló anyagokat és egyéb adalékanyagokat, például nedvesítőszereket tartalmazó citromsavtermékek kereskedelmi forgalomban kaphatók, és a jelentések szerint csökkentik a korróziós korróziót.
A passziválási módszer végső megválasztása az ügyfél által megszabott elfogadási kritériumoktól függ. A részletekért lásd az ASTM A967-et. A www.astm.org címen érhető el.
Gyakran végeznek teszteket a passzivált részek felületének értékelésére. A megválaszolandó kérdés a következő: „A passziválás eltávolítja a szabad vasat és optimalizálja a szabadon vágott minőségek korrózióállóságát?”
Fontos, hogy a vizsgálati módszer megfeleljen az értékelt minőségnek. A túl szigorú tesztek tökéletesen jó anyagokat hibáznak, míg a túl laza tesztek a nem megfelelő részeken mennek át.
A 400-as sorozatú csapadékedzésű és szabadon megmunkálható rozsdamentes acélokat legjobban olyan szekrényben lehet kiértékelni, amely képes 24 órán keresztül 100%-os páratartalmat fenntartani (a minta nedvessége) 95°F-on (35°C). A keresztmetszet gyakran a legkritikusabb felület, különösen a szabadon forgácsolható minőségeknél. Ennek egyik oka az, hogy a felület szulfidálódásának iránya a megnyúlt felület.
A kritikus felületeket felfelé, de a függőlegeshez képest 15-20 fokos szögben kell elhelyezni a nedvesség elvesztése érdekében. A megfelelően passzivált anyag aligha rozsdásodik, bár enyhe foltosodást mutathat rajta.
Az ausztenites rozsdamentes acélminőségek nedvességvizsgálattal is értékelhetők. A vizsgálat során vízcseppeknek kell jelen lenniük a minta felületén, jelezve a szabad vas jelenlétét az esetleges rozsda jelenlétében.
Az általánosan használt szabadon vágható és nem szabadon vágható rozsdamentes acélok citromsavas vagy salétromsavas oldatokban történő passziválására szolgáló eljárások eltérő eljárásokat igényelnek. Az alábbi 3. ábra a folyamatválasztás részleteit mutatja be.
(a) Állítsa be a pH-t nátrium-hidroxiddal. (b) Lásd a 3. ábrát (c) A Na2Cr2O7 3 oz/gallon (22 g/l) nátrium-dikromátot jelent 20%-os salétromsavban. Ennek a keveréknek az alternatívája az 50%-os salétromsav nátrium-dikromát nélkül.
Gyorsabb módszer, ha az ASTM A380 szabványban leírt megoldást használjuk, „A rozsdamentes acél alkatrészek, berendezések és rendszerek tisztításának, vízkőmentesítésének és passziválásának szabványos gyakorlata”. A teszt abból áll, hogy az alkatrészt réz-szulfát/kénsav oldattal letöröljük, 6 percig nedvesen tartják, és megvizsgáljuk, hogy az alkatrész egy másik percben bemerülhet-e a rézbevonatba. feloldódik, rézbevonat lép fel.Ez a teszt nem vonatkozik élelmiszeripari alkatrészek felületére.Nem szabad továbbá 400-as sorozatú martenzites vagy alacsony krómtartalmú ferrites acélokhoz használni, mivel téves pozitív eredmények adódhatnak.
Történelmileg az 5%-os sópermet tesztet 95°F-on (35°C) is használták a passzivált minták értékelésére. Ez a teszt túl szigorú egyes minőségeknél, és általában nem szükséges a passziválás hatékonyságának igazolására.
Kerülje a túlzott kloridok használatát, amelyek káros támadásokat okozhatnak. Ha lehetséges, csak jó minőségű vizet használjon, amely kevesebb, mint 50 ppm (ppm) kloridot tartalmaz. A csapvíz általában elegendő, és bizonyos esetekben akár több száz ppm kloridot is elvisel.
Fontos a fürdő rendszeres cseréje, hogy ne veszítse el a passzivációs potenciált, ami villámcsapáshoz és az alkatrészek megsérüléséhez vezethet. A fürdőt megfelelő hőmérsékleten kell tartani, mivel az elszabadult hőmérséklet helyi korróziót okozhat.
A szennyeződés lehetőségének minimalizálása érdekében fontos betartani egy nagyon specifikus oldatcsere ütemezést a magas termelési ciklusok során. A fürdő hatékonyságának tesztelésére kontrollmintát használtak. Ha a mintát megtámadják, ideje kicserélni a fürdőt.
Kérjük, adja meg, hogy bizonyos gépek csak rozsdamentes acélt gyártanak;ugyanazt az előnyben részesített hűtőfolyadékot használja a rozsdamentes acél vágásához, az összes többi fém kivételével.
A DO rack alkatrészeit külön kezeljük, hogy elkerüljük a fém-fém érintkezést. Ez különösen fontos a rozsdamentes acél szabad megmunkálásánál, mivel szabadon folyó passziválási és öblítő oldatokra van szükség a szulfidos korróziós termékek diffundálásához és a savtasakok kialakulásának elkerüléséhez.
Ne passziválja a karburált vagy nitridált rozsdamentes acél alkatrészeket. Az így kezelt részek korrózióállósága olyan mértékben csökkenhet, hogy a passziváló fürdőben megtámadják őket.
Ne használjon vastartalmú szerszámokat nem különösebben tiszta műhelykörnyezetben. Az acélszemcse elkerülhető keményfém vagy kerámiaszerszámok használatával.
Ne felejtsük el, hogy a passziváló fürdőben korrózió léphet fel, ha az alkatrészt nem megfelelően hőkezeljük. A magas széntartalmú, magas krómtartalmú martenzites minőségeket a korrózióállóság érdekében meg kell edzni.
A passziválást általában utólagos temperálás után végzik, olyan hőmérsékleten, amely fenntartja a korrózióállóságot.
Ne hagyja figyelmen kívül a salétromsav-koncentrációt a passziváló fürdőben. Időszakos ellenőrzéseket kell végezni a Carpenter által biztosított egyszerű titrálási eljárással. Egyszerre ne passziváljon egynél több rozsdamentes acélt. Ezzel elkerülhető a költséges összetéveszthetőség, és elkerülhető a galvánreakció.
A szerzőkről: Terry A. DeBold rozsdamentes acélötvözetek kutatási és fejlesztési szakértője, James W. Martin pedig bárkohász a Carpenter Technology Corp.-nál (Reading, PA).
Az egyre szigorodó felületkezelési előírások világában az egyszerű „érdesség” mérések továbbra is hasznosak. Nézzük meg, miért fontos a felületmérés, és hogyan ellenőrizhető a műhelyben kifinomult hordozható mérőeszközökkel.
Biztos benne, hogy a legjobb lapkát használja ehhez az esztergálási művelethez? Ellenőrizze a forgácsot, különösen, ha felügyelet nélkül hagyja. A forgács jellemzői sokat elárulnak.