Užtikrinote, kad dalys būtų apdirbtos pagal specifikacijas.Dabar įsitikinkite, kad ėmėtės veiksmų, kad apsaugotumėte šias dalis tokiomis sąlygomis, kokių tikisi jūsų klientai.#basic
Pasyvavimas išlieka esminiu žingsniu siekiant maksimaliai padidinti nerūdijančio plieno apdirbtų dalių ir mazgų pagrindinį atsparumą korozijai. Jis gali skirtis tarp patenkinamo veikimo ir priešlaikinio gedimo. Netinkamai atliktas pasyvavimas iš tikrųjų gali sukelti koroziją.
Pasyvavimas yra pogamybinis metodas, kuriuo maksimaliai padidinamas nerūdijančio plieno lydinių, iš kurių gaminamas ruošinys, atsparumas korozijai. Tai nėra kalkių šalinimo procedūra ir ne dažų dengimas.
Nėra bendro sutarimo dėl tikslaus pasyvavimo mechanizmo. Tačiau neabejotina, kad ant pasyvuoto nerūdijančio plieno paviršiaus yra apsauginė oksido plėvelė. Manoma, kad ši nematoma plėvelė yra ypač plona, ​​mažesnė nei 0,0000001 colio storio, maždaug 1/100 000 žmogaus plauko storio!
Švari, naujai apdirbta, poliruota arba marinuota nerūdijančio plieno detalė automatiškai įgaus šią oksido plėvelę dėl atmosferos deguonies poveikio. Idealiomis sąlygomis šis apsauginis oksido sluoksnis visiškai padengia visus detalės paviršius.
Tačiau praktikoje tokie teršalai, kaip parduotuvės nešvarumai ar geležies dalelės iš pjovimo įrankių, apdirbimo metu gali patekti ant nerūdijančio plieno dalių paviršiaus.Jei jie nepašalinami, šie svetimkūniai gali sumažinti originalios apsauginės plėvelės efektyvumą.
Apdorojant įrankį gali nusidėvėti laisvos geležies pėdsakai ir patekti į nerūdijančio plieno ruošinio paviršių. Kai kuriais atvejais ant detalės gali susidaryti plonas rūdžių sluoksnis. Iš tikrųjų tai yra įrankio, o ne netauriojo metalo, korozija. Retkarčiais pjovimo įrankių įterptųjų plieno dalelių įtrūkimai arba jų korozijos produktai gali sukelti pačios dalies eroziją.
Taip pat prie detalės paviršiaus gali prilipti smulkios juodųjų metalų dirbtuvių nešvarumų dalelės. Nors apdirbtas metalas gali atrodyti blizgus, po oro, nematomos laisvos geležies dalelės gali sukelti paviršiaus rūdijimą.
Atviri sulfidai taip pat gali būti problema.Jie atsiranda į nerūdijantį plieną pridedant sieros, siekiant pagerinti apdirbamumą.Sulfidai padidina lydinio gebėjimą formuoti drožles apdirbimo metu, kurios gali būti visiškai pašalintos nuo pjovimo įrankio.Jei dalys nėra tinkamai pasyvuotos, sulfidai gali tapti pagamintų gaminių paviršiaus korozijos pradžios tašku.
Abiem atvejais reikalingas pasyvavimas, siekiant maksimaliai padidinti natūralų nerūdijančio plieno atsparumą korozijai. Jis pašalina paviršiaus teršalus, tokius kaip geležies nešvarumų dalelės ir geležies dalelės pjovimo įrankiuose, kurios gali sudaryti rūdis arba tapti korozijos pradžios tašku. Pasyvavimas taip pat pašalina sulfidus, esančius ant laisvai pjaustančio nerūdijančio plieno paviršiaus.
Dviejų etapų procedūra užtikrina geriausią atsparumą korozijai: 1. Valymas – pagrindinė, bet kartais nepastebėta procedūra;2. Rūgštinė vonia arba pasyvinimas.
Valymui visada turi būti teikiama pirmenybė. Siekiant optimalaus atsparumo korozijai, paviršiai turi būti kruopščiai nuvalyti nuo riebalų, aušinimo skysčio ar kitų parduotuvės šiukšlių. Apdirbimo šiukšles ar kitus cecho nešvarumus galima kruopščiai nuvalyti nuo detalės. Proceso alyvoms ar aušinimo skysčiams pašalinti gali būti naudojami komerciniai riebalų šalinimo arba valikliai.
Kartais mašinos operatorius gali praleisti pagrindinį valymą, klaidingai manydamas, kad valymas ir pasyvavimas vyks vienu metu, tiesiog panardinus riebalais užpildytą dalį į rūgšties vonią. Taip neatsitiks. Priešingai, užteršti riebalai reaguoja su rūgštimi ir susidaro oro burbuliukai. Šie burbuliukai kaupiasi ruošinio paviršiuje ir trukdo pasyvuoti.
Dar blogiau tai, kad pasyvavimo tirpalų, kuriuose kartais yra didelės chloridų koncentracijos, užteršimas gali sukelti „mirksėjimą“. Skirtingai nei norint gauti norimą oksido plėvelę su blizgiu, švariu, korozijai atspariu paviršiumi, žaibiškas ėsdinimas gali sukelti labai išgraviruotą arba patamsėjusį paviršių – paviršiaus pablogėjimą, kurį pasyvavimas skirtas optimizuoti.
Dalys, pagamintos iš martensitinio nerūdijančio plieno [magnetinės, vidutiniškai atsparios korozijai, takumo riba iki maždaug 280 ksi (1930 MPa)] grūdinamos aukštesnėje temperatūroje, o po to grūdinamos, kad būtų užtikrintas norimas kietumas ir mechaninės savybės. Krituliai grūdinami lydiniai, kurių stiprumas ir atsparumas korozijai yra geresnis nei apdorotas martensitiniu tirpalu ir žemesnėje temperatūroje.
Tokiu atveju dalis turi būti kruopščiai nuvalyta riebalų šalinimo priemone arba valikliu, kad būtų pašalinti bet kokie pjovimo skysčio pėdsakai prieš terminį apdorojimą. Priešingu atveju pjovimo skystis, likęs ant dalies, gali sukelti per didelę oksidaciją. Dėl šios būklės per mažos dalys gali įdubti, kai nuosėdos buvo pašalintos rūgštimi arba abrazyviniais metodais. Jei pjovimo skysčiui leidžiama likti ant ryškiai sukietėjusių dalių, pvz., gali susidaryti apsauginė atmosfera. jonų atsparumas.
Po kruopštaus valymo nerūdijančio plieno dalis galima panardinti į pasyvuojančią rūgšties vonią. Galima naudoti bet kurį iš trijų būdų – pasyvavimą azoto rūgštimi, azoto rūgštį su natrio dichromatu ir citrinos rūgšties pasyvavimą. Kurį metodą naudoti priklauso nuo nerūdijančio plieno rūšies ir nurodytų priėmimo kriterijų.
Korozijai atsparesnės chromo-nikelio rūšys gali būti pasyvuojamos 20 % (t/v) azoto rūgšties vonioje (1 pav.). Kaip parodyta lentelėje, mažiau atsparų nerūdijantį plieną galima pasyvuoti į azoto rūgšties vonią įpilant natrio dichromato, todėl tirpalas labiau oksiduojasi ir gali sudaryti pasyvią chromo rūgšties plėvelę ant paviršiaus, kad būtų padidinta chromo nitrato koncentracija. trirūgšties iki 50 % tūrio. Tiek natrio dichromato pridėjimas, tiek didesnė azoto rūgšties koncentracija sumažina nepageidaujamo blyksnio tikimybę.
Laisvai apdirbamo nerūdijančiojo plieno pasyvavimo procedūra (taip pat parodyta 1 paveiksle) šiek tiek skiriasi nuo laisvo apdirbimo nerūdijančio plieno rūšių pasyvavimo procedūros. Taip yra todėl, kad pasyvuojant tipinėje azoto rūgšties vonioje pašalinami kai kurie arba visi sieros turintys apdirbami apdirbami sulfidai, todėl susidaro mikroskopiniai staklių paviršiaus nelygumai.
Netgi iš esmės efektyvus skalavimas vandeniu gali palikti rūgšties likučius šiuose pertrūkiuose po pasyvavimo. Tada ši rūgštis užpuls dalies paviršių, nebent ji būtų neutralizuota arba pašalinta.
Siekdama efektyviai pasyvuoti lengvai apdirbamą nerūdijantį plieną, Carpenter sukūrė AAA (šarminės-rūgšties-šarmo) procesą, kuris neutralizuoja likusią rūgštį. Šį pasyvavimo būdą galima užbaigti greičiau nei per 2 valandas. Štai žingsnis po žingsnio procesas:
Nuriebalinę dalis mirkykite 5% natrio hidroksido tirpale 160°F–180°F (71°C–82°C) temperatūroje 30 minučių. Tada kruopščiai nuplaukite dalis vandenyje. Tada panardinkite dalį 30 minučių į 20 % (t/v) dichromo rūgšties tirpalą, kuriame yra 20°F/1 natrio (32°F/gal) 140°F (49°C) iki 60°C).Ištraukę dalį iš vonios, nuplaukite vandeniu ir panardinkite į natrio hidroksido tirpalą dar 30 minučių. Dar kartą nuplaukite dalį vandeniu ir išdžiovinkite, atlikdami AAA metodą.
Citrinų rūgšties pasyvavimas vis labiau populiarėja tarp gamintojų, kurie nori vengti mineralinių rūgščių ar tirpalų, kurių sudėtyje yra natrio dichromato, naudojimo, taip pat šalinimo problemų ir didesnių saugumo problemų, susijusių su jų naudojimu. Citrinų rūgštis visais atžvilgiais laikoma nekenksminga aplinkai.
Nors pasyvavimas citrinų rūgštimi teikia patrauklių aplinkosaugos pranašumų, parduotuvės, kurioms pasisekė pasyvuoti neorganinėmis rūgštimis ir nesirūpina sauga, gali norėti laikytis kurso. Jei šie naudotojai turi švarią parduotuvę, gerai prižiūrimą ir švarią įrangą, aušinimo skystį be juodųjų metalų parduotuvės užteršimo ir gerų rezultatų duodantį procesą, pakeitimų gali nebūti.
Nustatyta, kad pasyvavimas citrinos rūgšties vonioje yra naudingas daugeliui nerūdijančio plieno, įskaitant keletą atskirų nerūdijančio plieno rūšių, kaip parodyta 2 paveiksle. Patogumo dėlei įtrauktas tradicinis azoto rūgšties pasyvavimo metodas, parodytas 1 paveiksle. Atkreipkite dėmesį, kad senesnės azoto rūgšties formulės išreiškiamos tūrio procentais, o naujesnės citrinų rūgšties koncentracijos procedūros yra išreiškiamos tūrio procentais, o naujesnės citrinų rūgšties koncentracijos yra išreiškiamos svorio procentais. labai svarbu, kad būtų išvengta anksčiau aprašyto „mirksėjimo“.
Pasyvavimo apdorojimas skiriasi priklausomai nuo chromo kiekio ir kiekvienos rūšies apdirbimo charakteristikų. Atkreipkite dėmesį į stulpelius, nurodančius 1 arba 2 procesą. Kaip parodyta 3 paveiksle, 1 procesas apima mažiau etapų nei 2 procesas.
Laboratoriniai tyrimai parodė, kad citrinų rūgšties pasyvavimo procesas yra labiau linkęs „mirksėti“ nei azoto rūgšties procesas. Prie šio atakos prisidedantys veiksniai yra per aukšta vonios temperatūra, per ilgas mirkymo laikas ir vonios užterštumas. Prekyboje yra citrinos rūgšties produktų, kurių sudėtyje yra korozijos inhibitorių ir kitų priedų, pvz., drėkinamųjų medžiagų, ir pranešama, kad jie sumažina atsparumą dilimui.
Galutinis pasyvavimo metodo pasirinkimas priklausys nuo kliento nustatytų priėmimo kriterijų. Daugiau informacijos rasite ASTM A967. Jį galite rasti adresu www.astm.org.
Bandymai dažnai atliekami siekiant įvertinti pasyvuotų dalių paviršių. Į klausimą reikia atsakyti: „Ar pasyvavimas pašalina laisvą geležį ir optimizuoja laisvo pjovimo rūšių atsparumą korozijai?
Svarbu, kad bandymo metodas atitiktų vertinamą klasę. Per griežti bandymai bus nesėkmingi visiškai geros medžiagos, o per laisvi bandymai išlaikys nepatenkinamas dalis.
400 serijos kritulių grūdinimas ir laisvo apdirbimo nerūdijantis plienas geriausiai vertinamas spintelėje, galinčioje palaikyti 100 % drėgmę (mėginys šlapias) 24 valandas 95 °F (35 °C) temperatūroje. Skerspjūvis dažnai yra pats kritiškiausias paviršius, ypač laisvo pjovimo rūšims. Viena iš priežasčių, dėl kurių gali kilti staklių sulfidavimo kryptis, yra ta, kad staklių paviršius yra susimaišęs.
Kritiniai paviršiai turi būti dedami į viršų, bet 15–20 laipsnių kampu nuo vertikalės, kad būtų galima prarasti drėgmę. Tinkamai pasyvinta medžiaga vargu ar rūdys, nors gali būti šiek tiek dėmių.
Austenitinio nerūdijančio plieno rūšis taip pat galima įvertinti atliekant drėgmės bandymus. Atliekant bandymą ant mėginio paviršiaus turi būti vandens lašelių, o tai rodo, kad geležies nėra rūdžių.
Norint pasyvuoti dažniausiai naudojamus laisvai pjaustomus ir be pjovimo nerūdijančius plienus citrinos arba azoto rūgšties tirpaluose, reikia skirtingų procesų. Toliau pateiktame 3 paveiksle pateikta informacija apie proceso pasirinkimą.
(a) Reguliuokite pH natrio hidroksidu. (b) Žr. 3 paveikslą (c) Na2Cr2O7 yra 3 uncijos/galonas (22 g/l) natrio dichromatas 20 % azoto rūgštyje. Alternatyva šiam mišiniui yra 50 % azoto rūgštis be natrio dichromato.
Greitesnis būdas yra naudoti ASTM A380 „Standartinė nerūdijančio plieno dalių, įrangos ir sistemų valymo, kalkių šalinimo ir pasyvavimo praktika“ tirpalą. Bandymą sudaro dalis nuvaloma vario sulfato/sieros rūgšties tirpalu, palaikoma drėgna 6 minutes ir stebima, ar tirpalas gali būti panardintas į varinį 6 minutes. ištirpsta, atsiranda vario padengimas.Šis bandymas netaikomas maisto perdirbimo dalių paviršiams.Taip pat jo negalima naudoti 400 serijos martensitiniam arba mažai chromo feritiniam plienui, nes gali būti klaidingai teigiami rezultatai.
Istoriškai 5 % druskos purškimo testas 95°F (35°C) temperatūroje taip pat buvo naudojamas pasyviems mėginiams įvertinti. Šis bandymas yra per griežtas kai kurioms rūšims ir paprastai jo nereikia patvirtinti, kad pasyvavimas yra veiksmingas.
Nenaudokite chloridų pertekliaus, nes tai gali sukelti kenksmingų blyksčių.Jei įmanoma, naudokite tik aukštos kokybės vandenį, kuriame chlorido yra mažiau nei 50 dalių milijonui (ppm). Paprastai pakanka vandens iš čiaupo, o kai kuriais atvejais jis gali toleruoti iki kelių šimtų ppm chlorido.
Svarbu reguliariai keisti vonią, kad neprarastumėte pasyvavimo potencialo, dėl kurio gali trenkti žaibas ir sugadinti dalis. Vonioje turi būti palaikoma tinkama temperatūra, nes per didelė temperatūra gali sukelti vietinę koroziją.
Labai svarbu laikytis labai specifinio tirpalo keitimo grafiko esant dideliems gamybos procesams, kad būtų sumažinta užteršimo galimybė. Vonios veiksmingumui patikrinti buvo naudojamas kontrolinis mėginys. Jei mėginys buvo užpultas, laikas pakeisti vonią.
Nurodykite, kad tam tikros mašinos gamina tik nerūdijantį plieną;naudokite tą patį pageidaujamą aušinimo skystį nerūdijančiam plienui pjaustyti, išskyrus visus kitus metalus.
DO stovo dalys yra apdorojamos atskirai, kad būtų išvengta metalo ir metalo sąlyčio. Tai ypač svarbu laisvai apdirbant nerūdijantį plieną, nes norint išsklaidyti sulfidų korozijos produktus ir išvengti rūgščių kišenių susidarymo, reikalingi laisvai tekantys pasyvavimo ir praplovimo tirpalai.
Nepasyvuokite karbiuruotų arba nitriduotų nerūdijančio plieno dalių. Taip apdorotų dalių atsparumas korozijai gali sumažėti iki tokio lygio, kad pasyvavimo vonioje jos būtų pažeistos.
Nenaudokite juodųjų metalų įrankių dirbtuvių aplinkoje, kuri nėra ypač švari. Plieno smėliavimo galima išvengti naudojant karbidinius arba keraminius įrankius.
Nepamirškite, kad pasyvinimo vonioje gali atsirasti korozija, jei dalis netinkamai termiškai apdorojama. Didelės anglies ir chromo martensitinės klasės turi būti grūdintos, kad būtų atsparios korozijai.
Pasyvavimas paprastai atliekamas po vėlesnio grūdinimo naudojant temperatūrą, kuri palaiko atsparumą korozijai.
Neignoruokite azoto rūgšties koncentracijos pasyvavimo vonioje. Periodiškai reikia tikrinti naudojant paprastą Carpenter titravimo procedūrą. Vienu metu pasyvuokite ne daugiau nei vieną nerūdijantį plieną. Taip išvengsite brangios painiavos ir išvengsite galvaninių reakcijų.
Apie autorius: Terry A. DeBold yra nerūdijančio plieno lydinių tyrimų ir plėtros specialistas, o Jamesas W. Martinas yra Carpenter Technology Corp. (Reading, PA) barų metalurgas.
Pasaulyje, kuriame paviršiaus apdailos specifikacijos vis griežtesnės, paprasti „šiurkštumo“ matavimai vis dar yra naudingi. Pažiūrėkime, kodėl paviršiaus matavimas yra svarbus ir kaip jį galima patikrinti parduotuvės aukšte naudojant sudėtingus nešiojamus matuoklius.
Ar tikrai turite geriausią įdėklą šiai tekinimo operacijai?Patikrinkite lustą, ypač jei paliksite be priežiūros. Lustos charakteristikos gali daug pasakyti.