Anda telah memastikan bahagian tersebut dimesin mengikut spesifikasi. Sekarang, pastikan anda telah mengambil langkah untuk melindungi bahagian ini dalam keadaan yang pelanggan anda harapkan.#basic
Pempasifan kekal sebagai langkah kritikal dalam memaksimumkan rintangan kakisan asas bahagian dan pemasangan mesin tahan karat. Ia boleh membuat perbezaan antara prestasi yang memuaskan dan kegagalan pramatang. Dilaksanakan secara tidak betul, pempasifan sebenarnya boleh menyebabkan kakisan.
Pempasifan ialah kaedah pasca fabrikasi yang memaksimumkan rintangan kakisan yang wujud bagi aloi keluli tahan karat yang menghasilkan bahan kerja. Ia bukan rawatan penyahkerak, dan bukan juga salutan cat.
Tidak ada konsensus umum mengenai mekanisme tepat tentang cara pempasifan berfungsi. Tetapi yang pasti terdapat filem oksida pelindung pada permukaan keluli tahan karat yang dipasifkan. Filem halimunan ini dianggap sangat nipis, kurang daripada 0.0000001 inci tebal, kira-kira 1/100,000 ketebalan rambut manusia!
Bahagian keluli tahan karat yang bersih, baru dimesin, digilap atau jeruk akan memperoleh filem oksida ini secara automatik kerana pendedahannya kepada oksigen atmosfera. Dalam keadaan yang ideal, lapisan oksida pelindung ini meliputi sepenuhnya semua permukaan bahagian tersebut.
Dalam amalan, bagaimanapun, bahan cemar seperti kotoran kedai atau zarah besi daripada alat pemotong boleh dipindahkan ke permukaan bahagian keluli tahan karat semasa pemesinan. Jika tidak dialihkan, bendasing ini boleh mengurangkan keberkesanan filem pelindung asal.
Semasa pemesinan, sejumlah kecil besi bebas boleh melupuskan alat dan dipindahkan ke permukaan bahan kerja keluli tahan karat. Dalam sesetengah kes, lapisan nipis karat mungkin kelihatan pada bahagian tersebut. Ini sebenarnya kakisan keluli oleh alat, bukan daripada logam asas. Kadangkala, celah-celah zarah keluli tertanam daripada alat pemotong atau produk kakisannya boleh menyebabkan hakisan bahagian itu sendiri.
Begitu juga, zarah-zarah kecil kotoran kedai ferus mungkin melekat pada permukaan bahagian. Walaupun logam mungkin kelihatan berkilat dalam keadaan dimesin, selepas terdedah kepada udara, zarah-zarah besi bebas yang tidak kelihatan boleh menyebabkan permukaan berkarat.
Sulfida yang terdedah juga boleh menjadi masalah. Ia datang daripada menambah sulfur kepada keluli tahan karat untuk meningkatkan kebolehmesinan. Sulfida meningkatkan keupayaan aloi untuk membentuk cip semasa pemesinan, yang boleh dilucutkan sepenuhnya daripada alat pemotong. Melainkan bahagian dipasifkan dengan betul, sulfida boleh menjadi titik permulaan untuk kakisan permukaan pada produk perkilangan.
Dalam kedua-dua kes, pempasifan diperlukan untuk memaksimumkan rintangan kakisan semula jadi keluli tahan karat. Ia menghilangkan bahan cemar permukaan, seperti zarah kotoran kedai ferus dan zarah besi dalam alat pemotong, yang boleh membentuk karat atau menjadi titik permulaan untuk kakisan. Pempasifan juga menghilangkan sulfida yang terdedah pada permukaan aloi keluli tahan karat pemotongan bebas.
Prosedur dua langkah menyediakan rintangan kakisan terbaik: 1. Pembersihan, prosedur asas tetapi kadangkala diabaikan;2. Mandian asid atau rawatan pasif.
Pembersihan hendaklah sentiasa menjadi keutamaan. Permukaan mesti dibersihkan dengan sempurna daripada gris, bahan penyejuk atau serpihan kedai lain untuk rintangan kakisan yang optimum. Serpihan pemesinan atau kotoran kedai lain boleh disapu dengan berhati-hati dari bahagian tersebut. Penyahgris atau pembersih komersial boleh digunakan untuk mengeluarkan minyak atau penyejuk proses. Bahan asing seperti oksida terma mungkin perlu dibuang dengan kaedah pengisaran atau pemetik haba
Kadangkala pengendali mesin mungkin melangkau pembersihan asas, tersalah anggap bahawa pembersihan dan pempasifan akan berlaku serentak dengan hanya mencelupkan bahagian yang sarat gris dalam mandian asid. Ini tidak akan berlaku. Sebaliknya, gris yang tercemar bertindak balas dengan asid untuk membentuk gelembung udara. Gelembung ini berkumpul pada permukaan bahan kerja dan mengganggu pempasifan.
Lebih memburukkan lagi keadaan, pencemaran larutan pempasifan, yang kadangkala mengandungi kepekatan klorida yang tinggi, boleh menyebabkan "berkedip." Tidak seperti mendapatkan filem oksida yang diingini dengan permukaan berkilat, bersih, kalis kakisan, goresan denyar boleh mengakibatkan permukaan terukir atau gelap—kemerosotan permukaan yang dipasifkan direka untuk dioptimumkan.
Bahagian yang diperbuat daripada keluli tahan karat martensit [magnetik, sederhana tahan kakisan, kekuatan alah sehingga kira-kira 280 ksi (1930 MPa)] dikeraskan pada suhu tinggi dan kemudian dibaja untuk memastikan kekerasan dan sifat mekanikal yang diingini. Aloi boleh dikeraskan pemendakan, yang mempunyai kekuatan dan rintangan kakisan yang lebih baik daripada aloi martensit yang dirawat, boleh diproses secara separa, dan boleh menjadi larutan yang lebih rendah pada suhu yang lebih rendah daripada aloi martensit, dirawat separa, dan bahan mekanikal.
Dalam kes ini, bahagian itu mesti dibersihkan dengan teliti dengan penyahgris atau pembersih untuk mengeluarkan sebarang kesan cecair pemotongan sebelum rawatan haba. Jika tidak, cecair pemotongan yang tinggal pada bahagian itu boleh menyebabkan pengoksidaan yang berlebihan. Keadaan ini boleh menyebabkan bahagian yang bersaiz kecil kemek selepas skala telah dibuang melalui kaedah asid atau kasar. Jika cecair pemotongan dibiarkan kekal pada bahagian yang mengeraskan korbura, seperti di permukaan yang mengeras, corbura boleh berlaku, seperti di permukaan yang mengeras, seperti pada permukaan yang mengeras, corbura boleh berlaku di permukaan yang mengeras, seperti pada permukaan yang mengeras, seperti di dalam kereta yang mengeras, kehilangan korbura boleh berlaku, seperti di dalam bahagian yang mengeras, seperti pada permukaan yang mengeras, seperti pada permukaan yang mengeras, koburna boleh berlaku. rintangan rosion.
Selepas pembersihan menyeluruh, bahagian keluli tahan karat boleh direndam dalam mandian asid pasif. Mana-mana daripada tiga kaedah boleh digunakan – pempasifan asid nitrik, asid nitrik dengan pempasifan natrium dikromat dan pempasifan asid sitrik. Kaedah yang manakah untuk digunakan bergantung pada gred keluli tahan karat dan kriteria penerimaan yang ditentukan.
Lebih banyak gred krom-nikel tahan kakisan boleh dipasifkan dalam mandian asid nitrik 20% (v/v) (Rajah 1).Seperti yang ditunjukkan dalam jadual, keluli tahan karat yang kurang tahan boleh dipasifkan dengan menambah natrium dikromat ke dalam mandian asid nitrik, menjadikan larutan lebih mengoksida dan mampu membentuk filem pasif pada permukaan logam.Satu lagi pilihan untuk menambah kepekatan asid nitrik5.0% dengan asid nitrik untuk menggantikan isipadu asid nikromat 50% dengan menambahkan natrium dikromat kepada mandian asid nitrik. Kedua-dua penambahan natrium dikromat dan kepekatan asid nitrik yang lebih tinggi mengurangkan kemungkinan kilat yang tidak diingini.
Prosedur untuk memasifkan keluli tahan karat pemesinan bebas (juga ditunjukkan dalam Rajah 1) agak berbeza daripada gred keluli tahan karat bukan pemesinan bebas. Ini kerana semasa pempasifan dalam mandian asid nitrik biasa, sebahagian atau semua sulfida gred boleh dimesinan yang mengandungi sulfur dikeluarkan, mewujudkan ketakselanjaran mikroskopik pada permukaan mesin.
Malah bilasan air yang secara amnya berkesan boleh meninggalkan sisa asid dalam ketakselanjaran ini selepas pempasifan. Asid ini kemudiannya akan menyerang permukaan bahagian tersebut melainkan ia dinetralkan atau dikeluarkan.
Untuk memasifkan keluli tahan karat yang boleh dimesin dengan berkesan, Carpenter telah membangunkan proses AAA (Alkali-Asid-Alkali), yang meneutralkan sisa asid.Kaedah pempasifan ini boleh diselesaikan dalam masa kurang daripada 2 jam.Berikut ialah proses langkah demi langkah:
Selepas nyahgris, rendam bahagian dalam larutan natrium hidroksida 5% pada suhu 160°F hingga 180°F (71°C hingga 82°C) selama 30 minit.Kemudian bilas bahagian tersebut dengan teliti dalam air.Seterusnya, rendam bahagian tersebut selama 30 minit dalam larutan 20% (v/v) nitrik/galFl (12 oz) pada larutan 20% (v/v) asid nitrik/galFl (1 oz/v) yang mengandungi natrium 3 oz/2 dikrom. 40°F (49°C) hingga 60°C).Selepas mengeluarkan bahagian dari tab mandi, bilas dengan air dan kemudian rendamkannya dalam larutan natrium hidroksida selama 30 minit lagi. Bilas bahagian itu sekali lagi dengan air dan keringkan, lengkapkan kaedah AAA.
Pempasifan asid sitrik semakin popular di kalangan pengeluar yang ingin mengelakkan penggunaan asid mineral atau larutan yang mengandungi natrium dikromat, serta isu pelupusan dan kebimbangan keselamatan yang lebih besar yang berkaitan dengan penggunaannya. Asid sitrik dianggap mesra alam dalam semua cara.
Walaupun pempasifan asid sitrik menawarkan kelebihan alam sekitar yang menarik, kedai yang telah berjaya dengan pempasifan asid tak organik dan tidak mempunyai kebimbangan keselamatan mungkin mahu meneruskan perjalanan. Jika pengguna ini mempunyai kedai yang bersih, peralatan yang diselenggara dengan baik dan bersih, bahan penyejuk yang bebas daripada kekotoran kedai ferus, dan proses yang menghasilkan hasil yang baik, mungkin tiada keperluan sebenar untuk perubahan.
Pempasifan dalam mandian asid sitrik didapati berguna untuk julat besar keluli tahan karat, termasuk beberapa gred keluli tahan karat individu, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Untuk kemudahan, kaedah pempasifan asid nitrik tradisional dalam Rajah 1 disertakan. Ambil perhatian bahawa rumusan asid nitrik yang lebih lama dinyatakan dalam peratus isipadu, manakala kepekatan asid sitrik yang lebih baru dinyatakan dalam peratusan berat dan masa kritikal ini, yang sangat penting untuk mengimbangi peratusan berat dan masa yang kritikal ini. untuk mengelakkan "berkelip" yang diterangkan sebelum ini.
Rawatan pempasifan berbeza-beza mengikut kandungan kromium dan ciri pemesinan setiap gred. Perhatikan lajur yang merujuk sama ada Proses 1 atau Proses 2. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, Proses 1 melibatkan lebih sedikit langkah daripada Proses 2.
Ujian makmal telah menunjukkan bahawa proses pempasifan asid sitrik lebih terdedah kepada "berkelip" daripada proses asid nitrik. Faktor-faktor yang menyumbang kepada serangan ini termasuk suhu mandi yang terlalu tinggi, masa rendam yang terlalu lama, dan pencemaran mandi. Produk asid sitrik yang mengandungi perencat kakisan dan bahan tambahan lain seperti agen pembasahan boleh didapati secara komersil dan dilaporkan untuk mengurangkan kerentanan terhadap semburan.
Pilihan terakhir kaedah pempasifan akan bergantung pada kriteria penerimaan yang dikenakan oleh pelanggan. Lihat ASTM A967 untuk butiran. Ia boleh diakses di www.astm.org.
Ujian sering dilakukan untuk menilai permukaan bahagian yang dipasifkan. Soalan untuk dijawab ialah, "Adakah pempasifan menghilangkan besi bebas dan mengoptimumkan rintangan kakisan gred pemotongan bebas?"
Adalah penting bahawa kaedah ujian sepadan dengan gred yang dinilai. Ujian yang terlalu ketat akan gagal menggunakan bahan yang baik, manakala ujian yang terlalu longgar akan melepasi bahagian yang tidak memuaskan.
Pengerasan pemendakan siri 400 dan keluli tahan karat pemesinan bebas dinilai terbaik dalam kabinet yang mampu mengekalkan kelembapan 100% (sampel basah) selama 24 jam pada 95°F (35°C). Keratan rentas selalunya merupakan permukaan yang paling kritikal, terutamanya untuk gred pemotongan bebas.Salah satu sebab untuk ini adalah kerana mesin sulfida bersaling dalam arah ini.
Permukaan kritikal harus diletakkan ke atas, tetapi pada 15 hingga 20 darjah dari menegak untuk membolehkan kehilangan lembapan. Bahan yang dipasifkan dengan betul tidak akan berkarat, walaupun ia mungkin menunjukkan sedikit pewarnaan.
Gred keluli tahan karat austenit juga boleh dinilai dengan ujian kelembapan. Apabila diuji sedemikian, titisan air harus ada pada permukaan sampel, menunjukkan besi bebas dengan kehadiran sebarang karat.
Prosedur untuk memasifkan keluli tahan karat pemotongan bebas dan bukan pemotongan bebas yang biasa digunakan dalam larutan asid sitrik atau nitrik memerlukan proses yang berbeza. Rajah 3 di bawah memberikan butiran tentang pemilihan proses.
(a) Laraskan pH dengan natrium hidroksida.(b) Lihat Rajah 3 (c) Na2Cr2O7 mewakili 3 oz/galon (22 g/l) natrium dikromat dalam 20% asid nitrik. Alternatif kepada campuran ini ialah 50% asid nitrik tanpa natrium dikromat
Kaedah yang lebih pantas ialah menggunakan penyelesaian dalam ASTM A380, "Amalan Piawai untuk Pembersihan, Penyahkerak dan Pempasifan Bahagian, Peralatan dan Sistem Keluli Tahan Karat." Ujian ini terdiri daripada mengelap bahagian tersebut dengan larutan kuprum sulfat/asid sulfurik, mengekalkannya dalam keadaan basah selama 6 minit dan memerhatikan penyaduran kuprum.Sebagai alternatif, larutkan kuprum 6 minit di dalam tin. berlaku.Ujian ini tidak digunakan pada permukaan bahagian pemprosesan makanan.Selain itu, ia tidak boleh digunakan untuk 400 siri martensit atau keluli ferit kromium rendah kerana keputusan positif palsu mungkin berlaku.
Dari segi sejarah, ujian semburan garam 5% pada 95°F (35°C) juga telah digunakan untuk menilai sampel yang dipasifkan. Ujian ini terlalu ketat untuk sesetengah gred dan secara amnya tidak diperlukan untuk mengesahkan bahawa pempasifan berkesan.
Elakkan daripada menggunakan lebihan klorida, yang boleh menyebabkan serangan kilat berbahaya. Jika boleh, gunakan hanya air berkualiti tinggi dengan kurang daripada 50 bahagian sejuta (ppm) klorida. Air paip biasanya mencukupi dan boleh bertolak ansur sehingga beberapa ratus ppm klorida dalam beberapa kes.
Adalah penting untuk menggantikan tempat mandi dengan kerap supaya tidak kehilangan potensi pempasifan, yang boleh menyebabkan sambaran petir dan bahagian yang rosak. Mandian hendaklah dikekalkan pada suhu yang sepatutnya, kerana suhu yang terputus boleh menyebabkan kakisan setempat.
Adalah penting untuk mengekalkan jadual perubahan penyelesaian yang sangat spesifik semasa pengeluaran tinggi dijalankan untuk meminimumkan potensi pencemaran. Sampel kawalan digunakan untuk menguji keberkesanan mandi. Jika sampel diserang, sudah tiba masanya untuk menggantikan mandi.
Sila nyatakan bahawa mesin tertentu membuat keluli tahan karat sahaja;gunakan penyejuk pilihan yang sama untuk memotong keluli tahan karat, tidak termasuk semua logam lain.
Bahagian rak DO dirawat secara berasingan untuk mengelakkan sentuhan logam-ke-logam. Ini amat penting untuk keluli tahan karat pemesinan percuma, kerana penyelesaian pengaliran dan pembilasan mengalir bebas diperlukan untuk meresap produk kakisan sulfida dan mengelakkan pembentukan poket asid.
Jangan pasifkan bahagian keluli tahan karat berkarburasi atau nitrid. Rintangan kakisan bahagian yang dirawat sedemikian mungkin berkurangan ke tahap di mana ia akan diserang dalam mandian pempasifan.
Jangan gunakan alat ferus dalam persekitaran bengkel yang tidak begitu bersih. Pasir keluli boleh dielakkan dengan menggunakan alat karbida atau seramik.
Jangan lupa bahawa kakisan boleh berlaku dalam mandi pempasifan jika bahagian tidak dirawat haba dengan betul. Karbon tinggi, gred martensit kromium tinggi mesti dikeraskan untuk rintangan kakisan.
Pempasifan biasanya dilakukan selepas pembajaan berikutnya menggunakan suhu yang mengekalkan rintangan kakisan.
Jangan abaikan kepekatan asid nitrik dalam mandi pempasifan.Pemeriksaan berkala hendaklah dibuat menggunakan prosedur pentitratan mudah yang disediakan oleh Carpenter.Jangan pasifkan lebih daripada satu keluli tahan karat pada satu masa.Ini mengelakkan kekeliruan yang mahal dan mengelakkan tindak balas galvanik.
Mengenai pengarang: Terry A. DeBold ialah pakar penyelidikan dan pembangunan aloi keluli tahan karat dan James W. Martin ialah pakar metalurgi bar di Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
Dalam dunia spesifikasi kemasan permukaan yang semakin ketat, ukuran "kekasaran" mudah masih berguna. Mari kita lihat mengapa ukuran permukaan penting dan cara ia boleh diperiksa di lantai kedai dengan tolok mudah alih yang canggih.
Adakah anda pasti anda mempunyai sisipan terbaik untuk operasi memusing ini? Semak cip, terutamanya jika dibiarkan tanpa pengawasan. Ciri-ciri cip boleh memberitahu anda banyak perkara.