Осигурали сте да су делови машински обрађени према спецификацији. Сада се уверите да сте предузели кораке да заштитите ове делове у условима које ваши купци очекују.#басиц
Пасивација остаје критичан корак у максимизирању основне отпорности на корозију машински обрађених делова и склопова од нерђајућег челика. Може направити разлику између задовољавајућих перформанси и прераног квара. Неправилно извршена, пасивација може заправо изазвати корозију.
Пасивација је метода пост-фабрикације која максимизира инхерентну отпорност на корозију легура од нерђајућег челика које производе радни предмет. То није третман за уклањање каменца, нити је премаз боје.
Не постоји општи консензус о прецизном механизму како пасивација функционише. Али сигурно је да на површини пасивираног нерђајућег челика постоји заштитни оксидни филм. Сматра се да је овај невидљиви филм изузетно танак, дебљине мање од 0,0000001 инча, отприлике 1/100 000 дебљине људске косе!
Чист, ново обрађен, полирани или укисељени део од нерђајућег челика ће аутоматски добити овај оксидни филм због излагања атмосферском кисеонику. Под идеалним условима, овај заштитни слој оксида у потпуности покрива све површине дела.
У пракси, међутим, загађивачи као што су прљавштина из продавнице или честице гвожђа са алата за сечење могу да се пренесу на површину делова од нерђајућег челика током машинске обраде. Ако се не уклоне, ова страна тела могу смањити ефикасност оригиналног заштитног филма.
Током машинске обраде, количине слободног гвожђа у траговима могу да се истроше са алата и пређу на површину радног предмета од нерђајућег челика. У неким случајевима, танак слој рђе се може појавити на делу. Ово је заправо корозија челика од стране алата, а не основног метала. Повремено, пукотине уграђених челичних честица од резних алата или самих производа за сечење могу изазвати корозију.
Слично, мале честице прљавштине од жељеза могу да се залепе за површину дела. Иако метал може изгледати сјајно у обрађеном стању, након излагања ваздуху, невидљиве честице слободног гвожђа могу изазвати рђање површине.
Изложени сулфиди такође могу представљати проблем. Они потичу од додавања сумпора у нерђајући челик ради побољшања обрадивости. Сулфиди повећавају способност легуре да формира струготине током обраде, које се могу потпуно одлепити са алата за сечење. Осим ако делови нису правилно пасивирани, сулфиди могу постати полазна тачка за површинску корозију у производњи.
У оба случаја, потребна је пасивација да би се максимизирала природна отпорност нерђајућег челика на корозију. Она уклања површинске загађиваче, као што су честице прљавштине од жељеза и честице гвожђа у алатима за сечење, које могу да формирају рђу или постану полазна тачка за корозију. Пасивација такође уклања сулфиде изложене на површини нерђајућег челика без сечења.
Процедура у два корака обезбеђује најбољу отпорност на корозију: 1. Чишћење, основна, али понекад занемарена процедура;2. Кисело купатило или третман пасивације.
Чишћење увек треба да буде приоритет. Површине морају бити темељно очишћене од масти, расхладне течности или других остатака из радње ради оптималне отпорности на корозију. Остаци од машина или друга прљавштина из радње могу се пажљиво обрисати са дела. Комерцијални одмашћивачи или средства за чишћење могу се користити за уклањање процесних уља или расхладних течности.
Понекад руковалац машине може прескочити основно чишћење, погрешно мислећи да ће се чишћење и пасивација десити истовремено једноставним потапањем дела напуњеног масноћом у кисело купатило. Ово се неће догодити. Насупрот томе, контаминирана маст реагује са киселином и формира мехуриће ваздуха. Ови мехурићи се скупљају на површини радног предмета и ометају пасивизацију.
Да ствар буде још гора, контаминација раствора за пасивизацију, који понекад садрже високе концентрације хлорида, може да изазове „трептање“. За разлику од добијања жељеног оксидног филма са сјајном, чистом површином отпорном на корозију, блиц нагризање може да доведе до јако урезане или затамњене површине – пропадање површине које је дизајнирано да оптимизује пасивизацију.
Делови направљени од мартензитног нерђајућег челика [магнетни, умерено отпорни на корозију, граница попуштања до око 280 кси (1930 МПа)] се каљу на повишеним температурама, а затим каљу да би се обезбедила жељена тврдоћа и механичка својства. Легуре које се очвршћавају падавинама, које имају бољу чврстоћу, отпорност на корозију и отпорност на корозију. температуре, а затим завршио.
У овом случају, део мора бити темељно очишћен средством за одмашћивање или средством за чишћење како би се уклонили сви трагови течности за сечење пре термичке обраде. У супротном, течност за сечење која остаје на делу може изазвати прекомерну оксидацију. Ово стање може проузроковати удубљење мањих делова након што је каменац уклоњен киселином или абразивним методама. може доћи до ризације, што резултира губитком отпорности на корозију.
Након темељног чишћења, делови од нерђајућег челика се могу потопити у пасивизирајуће кисело купатило. Може се користити било која од три методе – пасивизација азотном киселином, пасивизација азотном киселином са натријум дихроматом и пасивирање лимунском киселином. Која метода ће се користити зависи од врсте нерђајућег челика и специфицираних критеријума прихватљивости.
Класови хром-никл отпорније на корозију могу се пасивизирати у купатилу са азотном киселином од 20% (в/в) (слика 1). Као што је приказано у табели, мање отпорни нерђајући челик се може пасивизирати додавањем натријум-дихромата у купатило са азотном киселином, чинећи раствор више оксидативним и способним да формира пасивни филм на површини металне киселине да би се повећала концентрација нироматне киселине како би се повећала концентрација нитритне киселине. 50% запремине. И додавање натријум-дихромата и већа концентрација азотне киселине смањују могућност нежељеног бљеска.
Процедура за пасивизацију нерђајућег челика који се обрађује слободном машином (такође је приказана на слици 1) је донекле другачија од оног за нерђајући челик који се не обрађује. То је зато што се током пасивизације у типичном купатилу са азотном киселином уклањају неки или сви сулфиди који садрже сумпор који се могу обрађивати, стварајући микроскопске дисконтинуитете на површини машине.
Чак и генерално ефикасно испирање водом може оставити заосталу киселину у овим дисконтинуитетима након пасивације. Ова киселина ће тада напасти површину дела осим ако се не неутралише или уклони.
Да би ефикасно пасивизирао нерђајући челик који се лако обрађује, Царпентер је развио ААА (алкално-киселина-алкални) процес, који неутралише преосталу киселину. Ова метода пасивизације се може завршити за мање од 2 сата. Ево процеса корак по корак:
Након одмашћивања, потопите делове у 5% раствор натријум хидроксида на 160°Ф до 180°Ф (71°Ц до 82°Ц) у трајању од 30 минута. Затим добро исперите делове у води. Следеће, потопите део на 30 минута у 20% (в/в) раствор азотне киселине, тако да садржи 20% (в/в) раствор азотне киселине 1 оз. 20°Ф до 140°Ф (49°Ц) до 60°Ц).Након што извадите део из каде, исперите га водом, а затим потопите у раствор натријум хидроксида још 30 минута. Поново исперите део водом и осушите, довршавајући ААА методу.
Пасивација лимунском киселином је све популарнија код произвођача који желе да избегну употребу минералних киселина или раствора који садрже натријум дихромат, као и проблеме одлагања и веће бриге о безбедности у вези са њиховом употребом. Лимунска киселина се сматра еколошки прихватљивом у сваком погледу.
Док пасивизација лимунском киселином нуди атрактивне еколошке предности, продавнице које су имале успех са пасивизацијом неорганском киселином и немају забринутост за безбедност можда желе да остану на том курсу. Ако ови корисници имају чисту радњу, добро одржавану и чисту опрему, расхладну течност без прљавштине у радњи и процес који даје добре резултате, можда неће бити стварне потребе за променама.
Утврђено је да је пасивизација у купатилу са лимунском киселином корисна за велики број нерђајућих челика, укључујући неколико појединачних врста нерђајућег челика, као што је приказано на слици 2. Ради практичности, укључена је традиционална метода пасивације азотне киселине на слици 1. Имајте на уму да су старије формулације азотне киселине изражене у процентима запремине, док су новије концентрације лимунске киселине изражене у процентима запремине, док се новије концентрације лимунске киселине не изражавају у процентима тежине, тако да се ове важне концентрације не изражавају у процентима. време, температура купатила и концентрација су критични да би се избегло „трептање“ описано раније.
Пасивациони третмани варирају у зависности од садржаја хрома и карактеристика обраде сваке класе. Обратите пажњу на колоне које се односе на Процес 1 или Процес 2. Као што је приказано на слици 3, Процес 1 укључује мање корака од Процеса 2.
Лабораторијски тестови су показали да је процес пасивације лимунском киселином склонији „треперењу” од процеса азотне киселине. Фактори који доприносе овом нападу укључују превисоку температуру у купатилу, предуго време намакања и контаминацију у купатилу. Производи лимунске киселине који садрже инхибиторе корозије и друге адитиве као што су средства за влажење су комерцијално доступни и за њих се наводи да смањују корозиону „суфлаксију”.
Коначан избор методе пасивизације зависиће од критеријума прихватања које намеће купац. За детаље погледајте АСТМ А967. Може се приступити на ввв.астм.орг.
Често се изводе тестови да би се проценила површина пасивираних делова. Питање на које треба одговорити је: „Да ли пасивизација уклања слободно гвожђе и оптимизује отпорност на корозију слободних сечених делова?“
Важно је да метода тестирања одговара оцени која се оцењује. Престроги тестови неће успети на савршено добрим материјалима, док ће тестови који су превише лабави проћи незадовољавајуће делове.
Нерђајући челик серије 400 који се очвршћава на падавинама и слободна обрада се најбоље процењује у кабинету који може да одржи 100% влажност (узорак је влажан) током 24 сата на 95°Ф (35°Ц). Попречни пресек је често најкритичнија површина, посебно за степене слободног сечења. Један разлог за ово је да је ова машина за сечење у дужини.
Критичне површине треба поставити нагоре, али под углом од 15 до 20 степени у односу на вертикалу како би се омогућио губитак влаге. Правилно пасивизиран материјал тешко да ће зарђати, иако може показати мало мрља.
Аустенитне класе нерђајућег челика се такође могу проценити испитивањем влажности. Када се тако тестира, капљице воде треба да буду присутне на површини узорка, што указује на слободно гвожђе присуством рђе.
Процедуре за пасивизацију уобичајено коришћених нерђајућих челика са слободним сечењем и нехрђајућих челика у растворима лимунске или азотне киселине захтевају различите процесе. Слика 3 испод даје детаље о избору процеса.
(а) Подесите пХ помоћу натријум хидроксида. (б) Видети слику 3 (ц) На2Цр2О7 представља 3 оз/галон (22 г/л) натријум дихромата у 20% азотној киселини. Алтернатива овој смеши је 50% азотна киселина без натријум дихромата
Бржи метод је коришћење раствора у АСТМ А380, „Стандардна пракса за чишћење, уклањање каменца и пасивирање делова, опреме и система од нерђајућег челика.“ Тест се састоји од брисања дела раствором бакар сулфата/сумпорне киселине, држања га влажним 6 минута и посматрања да ли се део бакра и 6 минута наноси алтернативним раствором бакра. раствара се, долази до бакрења.Овај тест се не примењује на површине делова за обраду хране.Такође, не би требало да се користи за мартензитне челике серије 400 или феритне челике са ниским садржајем хрома јер може доћи до лажно позитивних резултата.
Историјски гледано, 5% тест сланог спреја на 95°Ф (35°Ц) је такође коришћен за процену пасивираних узорака. Овај тест је престрог за неке степене и генерално није потребан да се потврди да је пасивизација ефикасна.
Избегавајте коришћење вишка хлорида, који могу да изазову штетне нападе блица. Ако је могуће, користите само висококвалитетну воду са мање од 50 делова на милион (ппм) хлорида. Вода из славине је обично довољна и може толерисати и до неколико стотина ппм хлорида у неким случајевима.
Важно је редовно мењати каду како се не би изгубио пасивацијски потенцијал, што може довести до удара грома и оштећења делова. Купатило треба одржавати на одговарајућој температури, јер високе температуре могу изазвати локализовану корозију.
Важно је одржавати врло специфичан распоред промене раствора током великих серија производње како би се смањила могућност контаминације. Контролни узорак је коришћен за тестирање ефикасности купке. Ако је узорак нападнут, време је да се замени купка.
Наведите да одређене машине производе само нерђајући челик;користите исту жељену расхладну течност за сечење нерђајућег челика, искључујући све друге метале.
Делови ДО регала се третирају одвојено како би се избегао контакт метала са металом. Ово је посебно важно за слободну машинску обраду нерђајућег челика, пошто су раствори за пасивизацију и испирање који слободно тече потребни да би се распршили сулфидни производи корозије и избегло стварање киселих џепова.
Не пасивизирајте делове од нерђајућег челика са угљеником или нитридом. Отпорност на корозију тако третираних делова може бити смањена до тачке у којој би били нападнути у кади за пасивирање.
Не користите алате од гвожђа у радионици која није посебно чиста. Челична песка се може избећи употребом карбидних или керамичких алата.
Не заборавите да може доћи до корозије у пасивационом купатилу ако део није правилно термички обрађен. Високоугљенични, високи мартензитни разреди хрома морају бити очврснути ради отпорности на корозију.
Пасивација се обично врши након накнадног каљења на температурама које одржавају отпорност на корозију.
Немојте занемарити концентрацију азотне киселине у кади за пасивирање. Периодичне провере треба вршити коришћењем једноставне процедуре титрације коју обезбеђује Царпентер. Немојте пасивизирати више од једног нерђајућег челика истовремено. Ово спречава скупу забуну и избегава галванске реакције.
О ауторима: Терри А. ДеБолд је специјалиста за истраживање и развој легура нерђајућег челика, а Јамес В. Мартин је металург у компанији Царпентер Тецхнологи Цорп. (Реадинг, ПА).
У свету све строжих спецификација завршне обраде површине, једноставна мерења „храпавости“ су и даље корисна. Хајде да погледамо зашто је мерење површине важно и како се може проверити у радњи помоћу софистицираних преносивих мерача.
Да ли сте сигурни да имате најбољи уметак за ову операцију стругања? Проверите чип, посебно ако је остављен без надзора. Карактеристике чипа вам могу рећи много.