Դուք համոզվել եք, որ մասերը մշակված են ըստ սպեցիֆիկացիաների: Այժմ համոզվեք, որ քայլեր եք ձեռնարկել այս մասերը պաշտպանելու համար այն պայմաններում, երբ ակնկալում են ձեր հաճախորդները:#basic
Պասիվացումը մնում է կարևոր քայլ՝ չժանգոտվող մեքենայացված մասերի և հավաքույթների հիմնական կոռոզիոն դիմադրությունը առավելագույնի հասցնելու համար: Այն կարող է տարբերել բավարար կատարման և վաղաժամ ձախողման միջև: Սխալ կատարման դեպքում պասիվացումը կարող է իրականում առաջացնել կոռոզիա:
Պասիվացումը հետսարքավորման մեթոդ է, որը առավելագույնի է հասցնում չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածքների կոռոզիոն դիմադրությունը, որոնք արտադրում են աշխատանքային կտորը:
Չկա ընդհանուր կոնսենսուս պասիվացման գործողության ճշգրիտ մեխանիզմի վերաբերյալ: Բայց վստահ է, որ պասիվացված չժանգոտվող պողպատի մակերեսին կա պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթ: Ենթադրվում է, որ այս անտեսանելի թաղանթը չափազանց բարակ է, 0,00000001 դյույմից պակաս հաստությամբ, մոտ 1/100,000-րդը մարդու մազի հաստությամբ:
Մաքուր, նոր մշակված, փայլեցված կամ թթու դրված չժանգոտվող պողպատից մասնիկը ավտոմատ կերպով ձեռք կբերի այս օքսիդ թաղանթը մթնոլորտային թթվածնի ազդեցության պատճառով: Իդեալական պայմաններում այս պաշտպանիչ օքսիդային շերտը ամբողջությամբ ծածկում է մասի բոլոր մակերեսները:
Գործնականում, սակայն, աղտոտիչները, ինչպիսիք են խանութի կեղտը կամ կտրող գործիքների երկաթի մասնիկները, կարող են տեղափոխվել չժանգոտվող պողպատից մասերի մակերես մեքենայացման ընթացքում: Եթե չհեռացվեն, այդ օտար մարմինները կարող են նվազեցնել բնօրինակ պաշտպանիչ թաղանթի արդյունավետությունը:
Մեքենաների մշակման ընթացքում ազատ երկաթի հետքերը կարող են մաշվել գործիքից և փոխանցվել չժանգոտվող պողպատից պատրաստված մասի մակերեսին: Որոշ դեպքերում դրա վրա կարող է առաջանալ ժանգի բարակ շերտ: Սա իրականում պողպատի կոռոզիա է գործիքի կողմից, այլ ոչ թե հիմնական մետաղի: Երբեմն, ներկառուցված պողպատի մասնիկների ճեղքերը կարող են հանգեցնել կտրող գործիքների կոռոզիայից կամ դրանց կոռոզիայից:
Նմանապես, երկաթի խանութի կեղտի փոքր մասնիկները կարող են կպչել մասի մակերևույթին: Չնայած մետաղը կարող է փայլուն թվալ մեքենայացված վիճակում, օդի հետ շփումից հետո ազատ երկաթի անտեսանելի մասնիկները կարող են առաջացնել մակերեսի ժանգոտում:
Բացահայտված սուլֆիդները կարող են նաև խնդիր լինել: Դրանք առաջանում են չժանգոտվող պողպատին ծծմբի ավելացումից՝ մշակելու ունակությունը բարելավելու համար: Սուլֆիդները մեծացնում են համաձուլվածքի չիպսեր ձևավորելու ունակությունը մշակման ընթացքում, որոնք կարող են ամբողջությամբ մաքրվել կտրող գործիքից: Քանի դեռ մասերը պատշաճ կերպով պասիվացված չեն, սուլֆիդները կարող են դառնալ մարդու մակերևույթի կոռոզիայից ելակետ:
Երկու դեպքում էլ պասիվացումը պահանջվում է չժանգոտվող պողպատի բնական կոռոզիայից դիմադրությունը առավելագույնի հասցնելու համար: Այն հեռացնում է մակերեսային աղտոտիչները, ինչպիսիք են երկաթի խանութի կեղտի մասնիկները և երկաթի մասնիկները կտրող գործիքներում, որոնք կարող են ժանգ առաջացնել կամ դառնալ կոռոզիայի մեկնարկային կետ:
Երկքայլ ընթացակարգն ապահովում է կոռոզիայից լավագույն դիմադրությունը. 1. Մաքրում, հիմնական, բայց երբեմն անտեսված ընթացակարգ;2. Թթվային լոգանք կամ պասիվացման բուժում։
Մաքրումը միշտ պետք է լինի առաջնահերթություն: Մակերեսները պետք է մանրակրկիտ մաքրվեն քսուքից, հովացուցիչ նյութից կամ խանութի այլ աղբից՝ կոռոզիոն դիմադրության համար: Մեքենայի բեկորները կամ խանութի այլ կեղտը կարելի է զգուշորեն մաքրել մասից: Կոմերցիոն յուղազերծիչները կամ մաքրող միջոցները կարող են օգտագործվել մշակման յուղերը կամ հովացուցիչ նյութերը հեռացնելու համար:
Երբեմն մեքենայի օպերատորը կարող է բաց թողնել հիմնական մաքրումը, սխալմամբ մտածելով, որ մաքրումը և պասիվացումը տեղի կունենան միաժամանակ՝ պարզապես յուղով լցված մասը թթվային բաղնիքի մեջ թաթախելով: Դա տեղի չի ունենա: Ընդհակառակը, աղտոտված քսուքը արձագանքում է թթվի հետ՝ առաջացնելով օդային փուչիկներ: Այս փուչիկները հավաքվում են աշխատանքային մասի մակերեսին և խանգարում են անցմանը:
Իրավիճակն ավելի վատթարացնելու համար, պասիվացման լուծույթների աղտոտումը, որոնք երբեմն պարունակում են քլորիդների բարձր կոնցենտրացիաներ, կարող են առաջացնել «թարթում»: Ի տարբերություն փայլուն, մաքուր, կոռոզիակայուն մակերևույթով ցանկալի օքսիդի թաղանթ ստանալուն, ֆլեշ փորագրումը կարող է հանգեցնել խիստ փորագրված կամ մգացած մակերեսի.
Մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատից [մագնիսական, չափավոր դիմացկուն կոռոզիայից, զիջման ուժ՝ մինչև մոտ 280 ksi (1930 ՄՊա)] պատրաստված մասերը կարծրացվում են բարձր ջերմաստիճանում և այնուհետև կոփվում՝ ապահովելու համար ցանկալի կարծրություն և մեխանիկական հատկություններ: ավելի ցածր ջերմաստիճանում, իսկ հետո ավարտված:
Այս դեպքում մասը պետք է մանրակրկիտ մաքրվի յուղազերծիչով կամ մաքրող միջոցով, որպեսզի հեռացնեն կտրող հեղուկի հետքերը նախքան ջերմային մշակումը: Հակառակ դեպքում, հատվածի վրա մնացած կտրող հեղուկը կարող է առաջացնել չափից ավելի օքսիդացում: Այս պայմանը կարող է հանգեցնել փոքր չափերի մասերի փորկապության՝ կշեռքի թթվային կամ հղկող մեթոդներով հեռացնելուց հետո: կարող է առաջանալ՝ հանգեցնելով կորոզիայի դիմադրության կորստի:
Մանրակրկիտ մաքրումից հետո չժանգոտվող պողպատի մասերը կարող են ընկղմվել պասիվացնող թթվային բաղնիքում: Կարող է օգտագործվել երեք եղանակներից որևէ մեկը՝ ազոտաթթվի պասիվացում, ազոտական ​​թթու նատրիումի երկքրոմատի պասիվացում և կիտրոնաթթվի պասիվացում:
Ավելի կոռոզիակայուն քրոմ-նիկելի դասերը կարող են պասիվացվել 20% (v/v) ազոտաթթվի բաղնիքում (Նկար 1): Ինչպես ցույց է տրված աղյուսակում, ավելի քիչ դիմացկուն չժանգոտվող պողպատը կարող է պասիվացվել՝ ավելացնելով նատրիումի երկքրոմատ ազոտաթթվի բաղնիքում՝ դարձնելով լուծույթը ավելի օքսիդացող և կարող է մետաղական թթվային թաղանթ ձևավորել պասիվ: Ազոտական ​​թթվի կոնցենտրացիան մինչև 50% ծավալային: Ինչպես նատրիումի երկքրոմատի ավելացումը, այնպես էլ ազոտաթթվի ավելի բարձր կոնցենտրացիան նվազեցնում են անցանկալի բռնկման հավանականությունը:
Ազատ մշակման չժանգոտվող պողպատների պասիվացման կարգը (նույնպես ցույց է տրված Նկար 1-ում) փոքր-ինչ տարբերվում է չժանգոտվող պողպատի ոչ ազատ մշակման կարգից: Դա պայմանավորված է նրանով, որ սովորական ազոտաթթվի բաղնիքում պասիվացման ընթացքում ծծումբ պարունակող մշակման ենթակա սուլֆիդների մի մասը կամ բոլորը հեռացվում են՝ ստեղծելով սկավառակի մակերևույթի միկրոսկոպիկ մասեր:
Նույնիսկ ընդհանուր առմամբ արդյունավետ ջրով ողողումը կարող է պասիվացումից հետո մնացորդային թթու թողնել այս ընդհատումներում: Այս թթուն այնուհետև հարձակվելու է մասի մակերեսի վրա, եթե այն չեզոքացվի կամ հեռացվի:
Հեշտությամբ մշակվող չժանգոտվող պողպատը արդյունավետորեն պասիվացնելու համար Carpenter-ը մշակել է AAA (ալկալի-թթու-ալկալի) գործընթացը, որը չեզոքացնում է մնացորդային թթուները: Պասիվացման այս մեթոդը կարող է ավարտվել 2 ժամից պակաս ժամանակում: Ահա քայլ առ քայլ գործընթացը.
Յուղազերծումից հետո մասերը 30 րոպե թրմեք նատրիումի հիդրօքսիդի 5% լուծույթում 160°F-ից մինչև 180°F (71°C-ից 82°C) ջերմաստիճանում: Այնուհետև մասերը մանրակրկիտ ողողեք ջրի մեջ: Այնուհետև մասը 30 րոպե ընկղմեք 20% (v/v) 20% (v/v) 23 200 գ ազոտական ​​թթու պարունակող լուծույթի մեջ: F-ից մինչև 140°F (49°C) մինչև 60°C):Մասը լոգանքից հանելուց հետո այն ողողեք ջրով, այնուհետև 30 րոպե ընկղմեք նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթի մեջ: Մասը կրկին ողողեք ջրով և չորացրեք՝ ավարտելով AAA մեթոդը:
Կիտրոնաթթվի պասիվացումը գնալով ավելի տարածված է այն արտադրողների մոտ, ովքեր ցանկանում են խուսափել հանքային թթուների կամ նատրիումի երկքրոմատ պարունակող լուծույթների օգտագործումից, ինչպես նաև դրանց օգտագործման հետ կապված հեռացման հետ կապված խնդիրներից և անվտանգության ավելի մեծ մտահոգություններից: Կիտրոնաթթուն ամեն կերպ համարվում է էկոլոգիապես մաքուր:
Թեև կիտրոնաթթվի պասիվացումը գրավիչ բնապահպանական առավելություններ է տալիս, խանութները, որոնք հաջողությամբ են պասիվացրել անօրգանական թթվային պասիվացումը և անվտանգության հետ կապված խնդիրներ չունեն, կարող են շարունակել իրենց ընթացքը:
Պարզվել է, որ կիտրոնաթթվի լոգարանում պասիվացումը օգտակար է չժանգոտվող պողպատների մեծ տեսականի, ներառյալ մի քանի առանձին չժանգոտվող պողպատի դասակարգումներ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում: Հարմարության համար ներառված է Նկար 1-ում ազոտական ​​թթվի պասիվացման ավանդական մեթոդը: Նկատի ունեցեք, որ ազոտաթթվի հին ձևակերպումները արտահայտվում են ծավալային տոկոսով, իսկ նորերը՝ կիտրոնաթթվի կարևոր կոնցենտրացիայի դեպքում: ներծծման ժամանակի, լոգանքի ջերմաստիճանի և կոնցենտրացիայի հավասարակշռումը չափազանց կարևոր է ավելի վաղ նկարագրված «թարթումից» խուսափելու համար:
Պասիվացման մշակումները տարբերվում են՝ կախված յուրաքանչյուր դասարանի քրոմի պարունակությունից և մշակման առանձնահատկություններից: Նկատի ունեցեք, որ սյունակները վկայակոչում են 1-ին կամ 2-րդ գործընթացին: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում, 1-ին գործընթացը ներառում է ավելի քիչ քայլեր, քան 2-րդ գործընթացը:
Լաբորատոր փորձարկումները ցույց են տվել, որ կիտրոնաթթվի պասիվացման գործընթացն ավելի հակված է «թարթելու», քան ազոտական ​​թթվի պրոցեսը: Այս հարձակմանը նպաստող գործոններն են՝ լոգանքի չափազանց բարձր ջերմաստիճանը, չափազանց երկար ներծծման ժամանակը և լոգանքի աղտոտումը:
Պասիվացման մեթոդի վերջնական ընտրությունը կախված կլինի հաճախորդի կողմից սահմանված ընդունման չափանիշներից: Մանրամասների համար տե՛ս ASTM A967: Այն կարելի է մուտք գործել www.astm.org կայքում:
Փորձարկումները հաճախ կատարվում են պասիվացված մասերի մակերեսը գնահատելու համար: Հարցին, որը պետք է պատասխանի հետևյալն է. «Արդյո՞ք պասիվացումը հեռացնում է ազատ երկաթը և օպտիմիզացնում է կոռոզիոն դիմադրությունը ազատ կտրող աստիճանների»:
Կարևոր է, որ թեստային մեթոդը համապատասխանի գնահատվող գնահատականին: Չափազանց խիստ թեստերը կտապալվեն հիանալի լավ նյութերից, մինչդեռ չափազանց թույլ թեստերը կանցնեն անբավարար մասեր:
400 սերիայի տեղումների կարծրացում և ազատ մշակման չժանգոտվող պողպատները լավագույնս գնահատվում են կաբինետում, որը կարող է պահպանել 100% խոնավություն (նմուշ թաց) 24 ժամ 95°F (35°C) ջերմաստիճանում: Խաչաձեւ հատվածը հաճախ ամենակրիտիկական մակերեսն է, հատկապես ազատ կտրող աստիճանների համար:
Կրիտիկական մակերևույթները պետք է տեղադրվեն վերև, բայց ուղղահայացից 15-ից 20 աստիճանով, որպեսզի խոնավության կորուստը թույլ տա: Պատշաճ պասիվացված նյութը դժվար թե ժանգոտվի, թեև այն կարող է ցույց տալ մի փոքր գունավորում:
Օստենիտային չժանգոտվող պողպատի դասակարգերը կարող են գնահատվել նաև խոնավության թեստով: Այդպես փորձարկվելիս նմուշի մակերեսին պետք է առկա լինեն ջրի կաթիլներ, որոնք ցույց են տալիս ազատ երկաթը ցանկացած ժանգի առկայությամբ:
Կիտրոնաթթվի կամ ազոտական ​​թթվի լուծույթներում սովորաբար օգտագործվող ազատ կտրող և ոչ ազատ կտրող չժանգոտվող պողպատների պասիվացման ընթացակարգերը պահանջում են տարբեր գործընթացներ: Ստորև նկար 3-ում ներկայացված են գործընթացի ընտրության մանրամասները:
(ա) կարգավորել pH-ը նատրիումի հիդրօքսիդով: (բ) Տես նկար 3 (գ) Na2Cr2O7-ը ներկայացնում է 3 ունցիա/գալոն (22 գ/լ) նատրիումի երկքրոմատ 20% ազոտաթթվի մեջ: Այս խառնուրդի այլընտրանքը 50% ազոտական ​​թթուն է՝ առանց նատրիումի երկքրոմատի:
Ավելի արագ մեթոդ ASTM A380-ի լուծույթի օգտագործումն է, «Չժանգոտվող պողպատից մասերի, սարքավորումների և համակարգերի մաքրման, մաքրման և պասիվացման ստանդարտ պրակտիկա»: Թեստը բաղկացած է մասնիկը պղնձի սուլֆատի/ծծմբաթթվի լուծույթով սրբելուց, այն 6 րոպե թաց պահելուց և 6 րոպե պղնձի այլընտրանքային լուծույթի մեջ դնելով: Եթե երկաթը լուծարվում է, տեղի է ունենում պղնձապատում: Այս թեստը չի տարածվում սննդի վերամշակման մասերի մակերեսների վրա: Նաև այն չպետք է օգտագործվի 400 սերիայի մարտենզիտային կամ ցածր քրոմ ֆերրիտիկ պողպատների համար, քանի որ կարող են կեղծ դրական արդյունքներ առաջանալ:
Պատմականորեն, 95°F (35°C) ջերմաստիճանում 5% աղի փորձարկումը նույնպես օգտագործվել է պասիվացված նմուշները գնահատելու համար: Այս թեստը չափազանց խիստ է որոշ դասարանների համար և սովորաբար չի պահանջվում հաստատել պասիվացման արդյունավետությունը:
Խուսափեք ավելցուկային քլորիդների օգտագործումից, որը կարող է առաջացնել վնասակար բռնկման հարձակումներ: Հնարավորության դեպքում օգտագործեք միայն բարձրորակ ջուր՝ 50 մաս/միլիոնից պակաս (ppm) քլորիդով: Ծորակի ջուրը սովորաբար բավարար է և որոշ դեպքերում կարող է հանդուրժել մինչև մի քանի հարյուր ppm քլորիդ:
Կարևոր է պարբերաբար փոխարինել լոգանքը, որպեսզի չկորցնեք պասիվացման ներուժը, ինչը կարող է հանգեցնել կայծակի հարվածների և վնասված մասերի: Լոգարանը պետք է պահպանվի պատշաճ ջերմաստիճանում, քանի որ անբարենպաստ ջերմաստիճանը կարող է առաջացնել տեղայնացված կոռոզիա:
Կարևոր է պահպանել լուծույթի փոփոխման շատ կոնկրետ ժամանակացույցը բարձր արտադրական աշխատանքների ընթացքում՝ նվազագույնի հասցնելու համար աղտոտման հավանականությունը: Լոգանքի արդյունավետությունը ստուգելու համար օգտագործվել է հսկիչ նմուշ: Եթե նմուշը հարձակվել է, ժամանակն է փոխարինել լոգանքը:
Խնդրում ենք նշել, որ որոշ մեքենաներ արտադրում են միայն չժանգոտվող պողպատ;չժանգոտվող պողպատը կտրելու համար օգտագործեք նույն նախընտրելի հովացուցիչ նյութը՝ բացառելով բոլոր մյուս մետաղները:
DO դարակաշարերի մասերը մշակվում են առանձին՝ մետաղի հետ մետաղի շփումից խուսափելու համար: Սա հատկապես կարևոր է չժանգոտվող պողպատի ազատ մշակման համար, քանի որ ազատ հոսող պասիվացման և ողողման լուծույթները պահանջվում են սուլֆիդային կոռոզիայից արտադրանքները ցրելու և թթվային գրպանների ձևավորումից խուսափելու համար:
Մի պասիվացրե՛ք կարբուրացված կամ ազոտավորված չժանգոտվող պողպատից մասերը: Այդպես մշակված մասերի կոռոզիոն դիմադրությունը կարող է կրճատվել մինչև այն աստիճան, որ դրանք հարձակվեն պասիվացման լոգարանում:
Մի օգտագործեք երկաթից պատրաստված գործիքներ արհեստանոցային միջավայրում, որն առանձնապես մաքուր չէ: Պողպատե ավազից կարելի է խուսափել կարբիդից կամ կերամիկական գործիքներից:
Մի մոռացեք, որ պասիվացման բաղնիքում կոռոզիա կարող է առաջանալ, եթե հատվածը պատշաճ կերպով չի ենթարկվում ջերմային մշակման: Բարձր ածխածնի, բարձր քրոմի մարտենզիտի աստիճանները պետք է կարծրացվեն կոռոզիոն դիմադրության համար:
Պասիվացումը սովորաբար իրականացվում է հետագա կոփումից հետո՝ օգտագործելով կոռոզիոն դիմադրություն պահպանող ջերմաստիճաններ:
Մի անտեսեք պասիվացման լոգարանում ազոտաթթվի կոնցենտրացիան: Պարբերական ստուգումները պետք է կատարվեն՝ օգտագործելով Carpenter-ի կողմից տրամադրված պարզ տիտրման ընթացակարգը: Մի պասիվացրե՛ք միաժամանակ մեկից ավելի չժանգոտվող պողպատ: Սա կանխում է ծախսատար շփոթությունը և խուսափում գալվանական ռեակցիաներից:
Հեղինակների մասին. Terry A. DeBold-ը չժանգոտվող պողպատի համաձուլվածքների հետազոտության և զարգացման մասնագետ է, իսկ Ջեյմս Վ. Մարտինը սալաքարային մետալուրգ է Carpenter Technology Corp.-ում (Reading, PA):
Մակերեւույթի հարդարման հետզհետե ավելի խիստ բնութագրերի աշխարհում պարզ «կոպտության» չափումները դեռևս օգտակար են: Եկեք տեսնենք, թե ինչու է մակերեսի չափումը կարևոր և ինչպես կարելի է այն ստուգել խանութի հատակին բարդ շարժական չափիչներով:
Համոզվա՞ծ եք, որ ունեք լավագույն ներդիրը այս շրջադարձային գործողության համար: Ստուգեք չիպը, հատկապես, եթե այն մնացել է առանց հսկողության: Չիպի բնութագրերը կարող են ձեզ շատ բան ասել: