Parçaların spesifikasyona uygun olarak üretildiğini doğruladınız. Şimdi bu parçaları müşterilerinizin beklediği ortamda korumak için adımlar attığınızdan emin olun. #base
Pasivasyon, paslanmaz çelikten işlenmiş parçaların ve montajların korozyon direncini en üst düzeye çıkarmada önemli bir adım olmaya devam ediyor. Bu, tatmin edici performans ile erken arıza arasındaki farkı yaratabilir. Yanlış pasivasyon korozyona neden olabilir.
Pasivasyon, iş parçasının yapıldığı paslanmaz çelik alaşımlarının doğal korozyon direncini en üst düzeye çıkaran bir üretim sonrası tekniğidir. Bu, kireç çözme veya boyama değildir.
Pasivasyonun tam olarak nasıl çalıştığı konusunda bir fikir birliği yoktur. Ancak pasifleştirilmiş paslanmaz çeliğin yüzeyinde koruyucu bir oksit filmi olduğu kesin olarak bilinmektedir. Bu görünmez filmin son derece ince, 0.0000001 inçten daha ince olduğu, yani insan saçının kalınlığının yaklaşık 1/100.000'i olduğu söylenmektedir!
Temiz, yeni işlenmiş, cilalanmış veya asitlenmiş bir paslanmaz çelik parça, atmosferik oksijene maruz kalması nedeniyle otomatik olarak bu oksit filmini edinecektir. İdeal koşullar altında, bu koruyucu oksit tabakası parçanın tüm yüzeylerini tamamen kaplar.
Ancak pratikte, fabrika kiri veya kesici takımlardan gelen demir parçacıkları gibi kirleticiler işleme sırasında paslanmaz çelik parçaların yüzeyine bulaşabilir. Bu yabancı cisimler çıkarılmazsa, orijinal koruyucu filmin etkinliğini azaltabilir.
İşleme sırasında, serbest demir izleri takımdan çıkarılabilir ve paslanmaz çelik iş parçasının yüzeyine aktarılabilir. Bazı durumlarda, parçada ince bir pas tabakası görünebilir. Aslında, bu taban metali değil, takım çeliğinin korozyonudur. Bazen kesici takımlardan veya bunların korozyon ürünlerinden gelen gömülü çelik parçacıklarından kaynaklanan çatlaklar parçanın kendisini aşındırabilir.
Benzer şekilde, küçük demirli metalurjik kir parçacıkları parçanın yüzeyine yapışabilir. Metal bitmiş halinde parlak görünse de, havaya maruz kaldıktan sonra, serbest demirin görünmez parçacıkları yüzey paslanmasına neden olabilir.
Açığa çıkan sülfürler de bir sorun olabilir. İşlenebilirliği iyileştirmek için paslanmaz çeliğe kükürt eklenerek yapılırlar. Sülfürler, alaşımın işleme sırasında talaş oluşturma yeteneğini artırır ve bu talaşlar kesici takımdan tamamen çıkarılabilir. Parçalar düzgün bir şekilde pasifleştirilmezse, sülfürler endüstriyel ürünlerin yüzey korozyonunun başlangıç ​​noktası olabilir.
Her iki durumda da, paslanmaz çeliğin doğal korozyon direncini en üst düzeye çıkarmak için pasivasyon gereklidir. Pas oluşturabilen veya korozyonun başlangıç ​​noktası olabilen kesme aletlerindeki demir parçacıkları ve demir parçacıkları gibi yüzey kirleticilerini giderir. Pasivasyon ayrıca açık kesim paslanmaz çelik alaşımlarının yüzeyinde bulunan sülfitleri de giderir.
En iyi korozyon direncini iki aşamalı bir işlem sağlar: 1. Temizleme, ana işlemdir ancak bazen ihmal edilir. 2. Asit banyosu veya pasivasyon.
Temizlik her zaman bir öncelik olmalıdır. Yüzeyler, optimum korozyon direncini sağlamak için gres, soğutma sıvısı veya diğer kalıntılardan iyice temizlenmelidir. İşleme kalıntıları veya diğer fabrika kirleri parçadan nazikçe silinebilir. İşlem yağlarını veya soğutma sıvılarını çıkarmak için ticari yağ çözücüler veya temizleyiciler kullanılabilir. Termal oksitler gibi yabancı maddelerin taşlama veya asitleme gibi yöntemlerle çıkarılması gerekebilir.
Bazen makine operatörü, yağlanmış parçayı asit banyosuna daldırarak temizlik ve pasifleştirmenin aynı anda gerçekleşeceğine inanarak temel temizliği atlayabilir. Bu gerçekleşmeyecektir. Tersine, kirlenmiş gres asitle reaksiyona girerek hava kabarcıkları oluşturur. Bu kabarcıklar iş parçasının yüzeyinde toplanır ve pasifleştirmeye müdahale eder.
Daha da kötüsü, bazen yüksek konsantrasyonlarda klorür içeren pasifleştirme solüsyonlarının kirlenmesi bir "flaş"a neden olabilir. İstenilen oksit filmini parlak, temiz, korozyona dayanıklı bir yüzeyle üretmenin aksine, flaş aşındırma yüzeyde ciddi aşınmaya veya kararmaya neden olabilir; bu, pasifleştirmenin optimize etmek için tasarlandığı yüzeyde bir bozulmadır.
Martensitik paslanmaz çelik parçalar [manyetik, orta düzeyde korozyona dayanıklı, yaklaşık 280 bin psi'ye (1930 MPa) kadar akma dayanımı] yüksek sıcaklıklarda söndürülür ve ardından istenen sertlik ve mekanik özellikleri sağlamak için temperlenir. Çökelme sertleştirilmiş alaşımlar (martensitik sınıflardan daha iyi mukavemet ve korozyon direncine sahiptir) çözeltiye alınabilir, kısmen işlenebilir, daha düşük sıcaklıklarda yaşlandırılabilir ve ardından tamamlanabilir.
Bu durumda, kesme sıvısının herhangi bir izini gidermek için ısıl işlemden önce parça bir yağ çözücü veya temizleyici ile iyice temizlenmelidir. Aksi takdirde, parça üzerinde kalan soğutma sıvısı aşırı oksidasyona neden olabilir. Bu durum, asit veya aşındırıcı yöntemlerle kireç çözme işleminden sonra daha küçük parçalarda ezikler oluşmasına neden olabilir. Parlak sertleştirilmiş parçalarda, örneğin vakumlu fırında veya koruyucu bir atmosferde soğutma sıvısı bırakılırsa, yüzey karbürizasyonu meydana gelebilir ve bu da korozyon direncinin kaybolmasına neden olabilir.
Kapsamlı bir temizlikten sonra, paslanmaz çelik parçalar pasifleştirici bir asit banyosuna daldırılabilir. Üç yöntemden herhangi biri kullanılabilir - nitrik asitle pasifleştirme, sodyum dikromatlı nitrik asitle pasifleştirme ve sitrik asitle pasifleştirme. Hangi yöntemin kullanılacağı paslanmaz çeliğin derecesine ve belirtilen kabul kriterlerine bağlıdır.
Daha fazla korozyona dayanıklı nikel krom sınıfları %20 (h/h) nitrik asit banyosunda pasifleştirilebilir (Şekil 1). Tabloda gösterildiği gibi, daha az dayanıklı paslanmaz çelikler, çözeltiyi daha oksitleyici hale getirmek ve metal yüzeyinde pasifleştirici bir film oluşturabilmek için bir nitrik asit banyosuna sodyum dikromat eklenerek pasifleştirilebilir. Nitrik asidi sodyum kromatla değiştirmenin bir diğer seçeneği de nitrik asit konsantrasyonunu hacimce %50'ye çıkarmaktır. Hem sodyum dikromat eklenmesi hem de nitrik asitin daha yüksek konsantrasyonu istenmeyen bir parlama olasılığını azaltır.
İşlenebilir paslanmaz çelikler için pasifleştirme prosedürü (ayrıca Şekil 1'de gösterilmiştir) işlenebilir olmayan paslanmaz çelik sınıfları için prosedürden biraz farklıdır. Bunun nedeni, nitrik asit banyosunda pasifleştirme sırasında işlenebilir kükürt içeren sülfitlerin bir kısmının veya tamamının çıkarılması ve iş parçasının yüzeyinde mikroskobik homojensizlikler oluşmasıdır.
Normalde etkili su yıkama bile, pasifleştirmeden sonra bu kesintilerde kalıntı asit bırakabilir. Bu asit, nötrleştirilmez veya çıkarılmazsa parçanın yüzeyine saldıracaktır.
Kolay işlenebilir paslanmaz çeliğin etkili bir şekilde pasifleştirilmesi için Carpenter, kalıntı asidi nötrleştiren AAA (Alkali-Asit-Alkali) işlemini geliştirdi. Bu pasifleştirme yöntemi 2 saatten kısa sürede tamamlanabilir. İşte adım adım süreç:
Yağdan arındırdıktan sonra parçaları 160°F ila 180°F (71°C ila 82°C) sıcaklıkta %5'lik sodyum hidroksit solüsyonunda 30 dakika bekletin. Daha sonra parçaları suyla iyice durulayın. Daha sonra parçayı 120°F ila 140°F (49°C) ila 60°C sıcaklıkta 3 oz/gal (22 g/l) sodyum dikromat içeren %20'lik (h/h) nitrik asit solüsyonuna 30 dakika daldırın. ) Parçayı banyodan çıkardıktan sonra suyla durulayın, ardından 30 dakika boyunca sodyum hidroksit solüsyonuna daldırın. Parçayı tekrar suyla durulayın ve kurulayın, AAA yöntemini tamamlayın.
Sitrik asit pasivasyonu, mineral asitlerin veya sodyum dikromat içeren çözeltilerin kullanımından ve bunların kullanımıyla ilişkili bertaraf sorunlarından ve artan güvenlik endişelerinden kaçınmak isteyen üreticiler arasında giderek daha popüler hale geliyor. Sitrik asit her bakımdan çevre dostu olarak kabul edilir.
Sitrik asit pasifleştirmesi cazip çevresel faydalar sunarken, inorganik asit pasifleştirmesiyle başarı elde etmiş ve güvenlik endişesi olmayan mağazalar bu yolda devam etmek isteyebilir. Bu kullanıcıların temiz bir atölyesi varsa, ekipman iyi durumda ve temizse, soğutma sıvısı fabrika demir tortularından arınmışsa ve işlem iyi sonuçlar üretiyorsa, gerçek bir değişim ihtiyacı olmayabilir.
Sitrik asit banyosu pasifleştirmesinin, Şekil 2'de gösterildiği gibi çeşitli paslanmaz çelik türleri dahil olmak üzere çok çeşitli paslanmaz çelikler için yararlı olduğu bulunmuştur. Kolaylık olması açısından, Şekil 2.1 nitrik asitle geleneksel pasifleştirme yöntemini içerir. Eski nitrik asit formülasyonlarının hacim yüzdeleri olarak ifade edildiğini, yeni sitrik asit konsantrasyonlarının ise kütle yüzdeleri olarak ifade edildiğini unutmayın. Bu prosedürleri gerçekleştirirken, yukarıda açıklanan "parlama"yı önlemek için ıslatma süresi, banyo sıcaklığı ve konsantrasyonun dikkatli bir şekilde dengelenmesinin kritik olduğunu unutmamak önemlidir.
Pasivasyon, her çeşidin krom içeriğine ve işleme özelliklerine bağlı olarak değişir. İşlem 1 veya İşlem 2 için sütunlara dikkat edin. Şekil 3'te gösterildiği gibi, İşlem 1, İşlem 2'den daha az adıma sahiptir.
Laboratuvar testleri, sitrik asit pasifleştirme işleminin nitrik asit işlemine göre "kaynamaya" daha yatkın olduğunu göstermiştir. Bu saldırıya katkıda bulunan faktörler arasında çok yüksek banyo sıcaklığı, çok uzun ıslatma süresi ve banyo kirliliği yer alır. Korozyon inhibitörleri ve ıslatma maddeleri gibi diğer katkı maddeleri içeren sitrik asit bazlı ürünler ticari olarak mevcuttur ve "flaş korozyon" duyarlılığını azalttığı bildirilmektedir.
Pasivasyon yönteminin nihai seçimi, müşteri tarafından belirlenen kabul kriterlerine bağlı olacaktır. Ayrıntılar için ASTM A967'ye bakın. www.astm.org adresinden erişilebilir.
Pasifleştirilmiş parçaların yüzeyini değerlendirmek için sıklıkla testler yapılır. Cevaplanması gereken soru şudur: "Pasifleştirme serbest demiri giderir ve otomatik kesme için alaşımların korozyon direncini optimize eder mi?"
Test yönteminin değerlendirilen sınıfla eşleşmesi önemlidir. Çok katı olan testler kesinlikle iyi materyalleri geçemezken, çok zayıf olan testler tatmin edici olmayan bölümleri geçecektir.
PH ve kolay işlenebilir 400 serisi paslanmaz çelikler, 95°F (35°C) sıcaklıkta 24 saat boyunca %100 nem (numune ıslak) sağlayabilen bir odada en iyi şekilde değerlendirilir. Kesit genellikle en kritik yüzeydir, özellikle serbest kesim sınıfları için. Bunun bir nedeni, sülfürün bu yüzey boyunca makine yönünde çekilmesidir.
Kritik yüzeyler yukarı doğru, ancak nem kaybına izin vermek için dikeyden 15 ila 20 derecelik bir açıyla konumlandırılmalıdır. Uygun şekilde pasifleştirilmiş malzeme, üzerinde küçük noktalar görünse de, neredeyse hiç paslanmayacaktır.
Austenitik paslanmaz çelik sınıfları nem testiyle de değerlendirilebilir. Bu testte, numunenin yüzeyinde su damlaları bulunmalı ve bu da herhangi bir pasın varlığıyla serbest demir olduğunu göstermelidir.
Genellikle kullanılan otomatik ve manuel paslanmaz çelikler için sitrik veya nitrik asit çözeltilerinde pasifleştirme prosedürleri farklı prosesler gerektirir. Aşağıdaki şekil 3'te proses seçimi hakkında ayrıntılar verilmektedir.
(a) pH'ı sodyum hidroksit ile ayarlayın. (b) Şekil 3(c)'ye bakın Na2Cr2O7, %20 nitrik asitte 3 oz/gal (22 g/L) sodyum dikromattır. Bu karışıma bir alternatif, sodyum dikromat içermeyen %50 nitrik asittir.
Daha hızlı bir yaklaşım, Paslanmaz Çelik Parçalar, Ekipmanlar ve Sistemlerin Temizlenmesi, Kireç Çözme ve Pasifleştirmesi için Standart Uygulama olan ASTM A380'i kullanmaktır. Test, parçanın bakır sülfat/sülfürik asit solüsyonuyla silinmesini, 6 dakika ıslak tutulmasını ve bakır kaplamanın gözlemlenmesini içerir. Alternatif olarak, parça solüsyona 6 dakika daldırılabilir. Demir çözülürse, bakır kaplama oluşur. Bu test, gıda işleme parçalarının yüzeyleri için geçerli değildir. Ayrıca, yanlış pozitif sonuçlar oluşabileceğinden 400 serisi martensitik çelikler veya düşük kromlu ferritik çelikler üzerinde kullanılmamalıdır.
Tarihsel olarak, 95°F (35°C) sıcaklıkta %5 tuz püskürtme testi pasifleştirilmiş numuneleri değerlendirmek için de kullanılmıştır. Bu test bazı çeşitler için çok katıdır ve genellikle pasifleştirmenin etkinliğini doğrulamak için gerekli değildir.
Tehlikeli alevlenmelere neden olabilecek aşırı klorür kullanımından kaçının. Mümkün olduğunda yalnızca milyonda 50 parçadan (ppm) az klorür içeren yüksek kaliteli su kullanın. Musluk suyu genellikle yeterlidir ve bazı durumlarda milyonda birkaç yüz parçaya kadar klorüre dayanabilir.
Pasivasyon potansiyelini kaybetmemek ve yıldırım düşmesine ve parçalara zarar vermemek için banyoyu düzenli olarak değiştirmek önemlidir. Banyonun uygun sıcaklıkta tutulması gerekir, çünkü kontrolsüz sıcaklıklar lokal korozyona neden olabilir.
Kontaminasyon olasılığını en aza indirmek için büyük üretim çalışmaları sırasında çok özel bir çözüm değiştirme programını takip etmek önemlidir. Banyonun etkinliğini test etmek için bir kontrol örneği kullanıldı. Numune saldırıya uğramışsa, banyoyu değiştirme zamanı gelmiştir.
Bazı makinelerin sadece paslanmaz çelik ürettiğini lütfen unutmayın; paslanmaz çeliği kesmek için tercih ettiğiniz aynı soğutma sıvısını kullanın ve diğer tüm metalleri hariç tutun.
DO raf parçaları metal-metal temasının önlenmesi için ayrı ayrı işlenir. Bu, özellikle paslanmaz çeliğin serbest işlenmesi için önemlidir, çünkü sülfür korozyon ürünlerini dağıtmak ve asit ceplerinin oluşumunu önlemek için kolay akan pasivasyon ve yıkama solüsyonları gereklidir.
Karbürlenmiş veya nitrürlenmiş paslanmaz çelik parçaları pasifleştirmeyin. Bu şekilde işlenen parçaların korozyon direnci, pasifleştirme banyosunda hasar görebilecekleri ölçüde azalabilir.
Özellikle temiz olmayan atölye koşullarında demirli metal aletler kullanmayın. Çelik talaşları karbür veya seramik aletler kullanılarak önlenebilir.
Parça uygun şekilde ısıl işleme tabi tutulmamışsa pasivasyon banyosunda korozyon meydana gelebileceğini unutmayın. Yüksek karbon ve krom içerikli martensitik sınıflar korozyon direnci için sertleştirilmelidir.
Pasivasyon genellikle korozyon direncini koruyan sıcaklıklarda yapılan sonraki temperlemeden sonra gerçekleştirilir.
Pasivasyon banyosundaki nitrik asit konsantrasyonunu ihmal etmeyin. Carpenter'ın önerdiği basit titrasyon prosedürü kullanılarak periyodik kontroller yapılmalıdır. Aynı anda birden fazla paslanmaz çeliği pasifleştirmeyin. Bu, maliyetli karışıklığı önler ve galvanik reaksiyonları önler.
Yazarlar Hakkında: Terry A. DeBold, Carpenter Technology Corp.'da Paslanmaz Çelik Alaşımları Ar-Ge Uzmanı ve James W. Martin, Çubuk Metalurji Uzmanıdır.(Reading, Pensilvanya).
Ne kadar? Ne kadar alana ihtiyacım var? Hangi çevresel sorunlarla karşılaşacağım? Öğrenme eğrisi ne kadar dik? Anodizasyon tam olarak nedir? Aşağıda ustaların iç mekan anodizasyonu hakkında ilk sorularının yanıtları bulunmaktadır.
Merkezsiz taşlama işleminden tutarlı, yüksek kaliteli sonuçlar elde etmek temel bir anlayış gerektirir. Merkezsiz taşlama ile ilişkili uygulama sorunlarının çoğu temellerin anlaşılmamasından kaynaklanır. Bu makale, düşüncesiz işlemin neden işe yaradığını ve atölyenizde en etkili şekilde nasıl kullanılacağını açıklar.