Вы пераканаліся, што дэталі выраблены ў адпаведнасці са спецыфікацыяй. Цяпер пераканайцеся, што вы прынялі меры для абароны гэтых дэталяў у асяроддзі, якога чакаюць вашы кліенты. #base
Пасівацыя застаецца важным этапам у максімізацыі каразійнай устойлівасці дэталяў і вузлоў, вырабленых з нержавеючай сталі. Гэта можа вырашыць праблему здавальняючай працы і заўчаснага выхаду з ладу. Няправільная пасівацыя можа выклікаць карозію.
Пасівацыя — гэта метад пасля вырабу, які максімізуе ўстойлівасць да карозіі сплаваў нержавеючай сталі, з якіх выраблена дэталь. Гэта не выдаленне акаліны або афарбоўка.
Няма адзінага меркавання адносна дакладнага механізму пасівацыі. Але дакладна вядома, што на паверхні пасіваванай нержавеючай сталі ёсць ахоўная аксідная плёнка. Гэтая нябачная плёнка надзвычай тонкая, таўшчынёй менш за 0,0000001 цалі, што складае прыкладна 1/100 000 таўшчыні чалавечага воласа!
Чыстая, свежаапрацаваная, паліраваная або пратраўленая дэталь з нержавеючай сталі аўтаматычна набывае гэту аксідную плёнку з-за ўздзеяння атмасфернага кіслароду. У ідэальных умовах гэты ахоўны аксідны пласт цалкам пакрывае ўсе паверхні дэталі.
Аднак на практыцы падчас апрацоўкі на паверхню дэталяў з нержавеючай сталі могуць трапіць такія забруджвальнікі, як заводскі бруд або часцінкі жалеза з рэжучых інструментаў. Калі гэтыя староннія целы не выдаліць, яны могуць знізіць эфектыўнасць першапачатковай ахоўнай плёнкі.
Падчас апрацоўкі сляды свабоднага жалеза могуць быць выдалены з інструмента і перанесены на паверхню апрацоўванай дэталі з нержавеючай сталі. У некаторых выпадках на дэталі можа з'явіцца тонкі пласт іржы. Фактычна, гэта карозія інструментальнай сталі, а не асноўнага металу. Часам расколіны ад убудаваных часціц сталі з рэжучых інструментаў або прадуктаў іх карозіі могуць раз'есці саму дэталь.
Падобным чынам, дробныя часцінкі бруду чорнай металургіі могуць прыліпаць да паверхні дэталі. Нягледзячы на ​​тое, што метал можа выглядаць бліскучым у гатовым выглядзе, пасля кантакту з паветрам нябачныя часцінкі свабоднага жалеза могуць выклікаць павярхоўную іржу.
Адкрытыя сульфіды таксама могуць быць праблемай. Іх атрымліваюць шляхам дадання серы ў нержавеючую сталь для паляпшэння апрацоўваемасці. Сульфіды павялічваюць здольнасць сплаву ўтвараць стружку падчас апрацоўкі, якую можна цалкам выдаліць з рэжучага інструмента. Калі дэталі не пасівуюцца належным чынам, сульфіды могуць стаць адпраўной кропкай для павярхоўнай карозіі прамысловых вырабаў.
У абодвух выпадках пасівацыя патрабуецца для максімальнага павышэння натуральнай каразійнай устойлівасці нержавеючай сталі. Яна выдаляе паверхневыя забруджванні, такія як часціцы жалеза і часціцы жалеза ў рэжучых інструментах, якія могуць утвараць іржу або стаць адпраўной кропкай для карозіі. Пасівацыя таксама выдаляе сульфіды, якія знаходзяцца на паверхні сплаваў нержавеючай сталі, атрыманых шляхам адкрытага рэзання.
Двухэтапная працэдура забяспечвае найлепшую каразійную ўстойлівасць: 1. Ачыстка — асноўная працэдура, якую часам грэбуюць. 2. Кіслотная ванна або пасівацыя.
Ачыстка заўсёды павінна быць прыярытэтам. Паверхні павінны быць старанна ачышчаны ад тлушчу, астуджальнай вадкасці або іншых забруджванняў, каб забяспечыць аптымальную каразійную стойкасць. Апрацоўчыя забруджванні або іншыя заводскія забруджванні можна акуратна сцерці з дэталі. Для выдалення тэхналагічных алеяў або астуджальных вадкасцей можна выкарыстоўваць камерцыйныя абястлушчвальнікі або ачышчальнікі. Староннія рэчывы, такія як тэрмічныя аксіды, могуць спатрэбіцца выдаліць такімі метадамі, як шліфоўка або траўленне.
Часам аператар станка можа прапусціць базавую ачыстку, памылкова мяркуючы, што ачыстка і пасівацыя адбудуцца адначасова, проста апусціўшы змазаную алеем дэталь у кіслотную ванну. Гэтага не адбудзецца. І наадварот, забруджаная змазка рэагуе з кіслатой, утвараючы паветраныя бурбалкі. Гэтыя бурбалкі збіраюцца на паверхні апрацоўванай дэталі і перашкаджаюць пасівацыі.
Горш за ўсё, забруджванне пасівацыйных раствораў, якія часам утрымліваюць высокую канцэнтрацыю хларыдаў, можа выклікаць «ўспышку». У адрозненне ад стварэння жаданай аксіднай плёнкі з бліскучай, чыстай, устойлівай да карозіі паверхняй, імгненнае травленне можа прывесці да моцнага травлення або пачарнення паверхні — пагаршэння стану паверхні, якое пасівацыя прызначана аптымізаваць.
Дэталі з мартэнсітнай нержавеючай сталі [магнітныя, умерана ўстойлівыя да карозіі, мяжа цякучасці да каля 280 тысяч фунтаў на квадратны дюйм (1930 МПа)] гартуюцца пры высокіх тэмпературах, а затым адпускаюцца для забеспячэння патрэбнай цвёрдасці і механічных уласцівасцей. Дысперсійна загартаваныя сплавы (якія маюць лепшую трываласць і каразійную ўстойлівасць, чым мартэнсітныя маркі) можна апрацоўваць на раствор, часткова апрацоўваць механічнай апрацоўкай, старэць пры больш нізкіх тэмпературах, а затым аздабляць.
У гэтым выпадку перад тэрмічнай апрацоўкай дэталь неабходна старанна ачысціць абястлушчвальнікам або ачышчальнікам, каб выдаліць сляды астуджальнай вадкасці. У адваротным выпадку астуджальная вадкасць, якая засталася на дэталі, можа выклікаць празмернае акісленне. Гэта можа прывесці да ўтварэння ўвагнутасцей на дробных дэталях пасля выдалення акаліны кіслотнымі або абразіўнымі метадамі. Калі астуджальная вадкасць застаецца на бліскучых загартаваных дэталях, напрыклад, у вакуумнай печы або ў ахоўнай атмасферы, можа адбыцца павярхоўная цэментацыя, што прывядзе да страты каразійнай устойлівасці.
Пасля дбайнай ачысткі дэталі з нержавеючай сталі можна апусціць у ванну з пасівуючай кіслатой. Можна выкарыстоўваць любы з трох метадаў: пасівацыю азотнай кіслатой, пасівацыю азотнай кіслатой з дыхраматам натрыю і пасівацыю цытрынавай кіслатой. Выбар метаду залежыць ад маркі нержавеючай сталі і зададзеных крытэрыяў прыёмкі.
Больш устойлівыя да карозіі маркі нікель-хрому можна пасіваваць у ванне з 20% (аб./аб.) азотнай кіслатой (малюнак 1). Як паказана ў табліцы, менш устойлівыя нержавеючыя сталі можна пасіваваць, дадаўшы дыхрамат натрыю ў ванну з азотнай кіслатой, каб зрабіць раствор больш акісляльным і здольным утвараць пасівуючую плёнку на паверхні металу. Іншы варыянт замены азотнай кіслаты храматам натрыю - павялічыць канцэнтрацыю азотнай кіслаты да 50% па аб'ёме. Як даданне дыхрамату натрыю, так і больш высокая канцэнтрацыя азотнай кіслаты зніжаюць верагоднасць непажаданага ўспышкі.
Працэдура пасівацыі для апрацоўваемых нержавеючых сталей (таксама паказана на мал. 1) некалькі адрозніваецца ад працэдуры для неапрацоўваемых марак нержавеючай сталі. Гэта звязана з тым, што падчас пасівацыі ў ванне з азотнай кіслатой некаторыя або ўсе апрацоўваемыя сульфіды, якія змяшчаюць серу, выдаляюцца, ствараючы мікраскапічныя неаднароднасці на паверхні апрацоўванай дэталі.
Нават звычайна эфектыўная прамыўка вадой можа пакінуць рэшткі кіслаты ў гэтых разрывах пасля пасівацыі. Гэтая кіслата будзе ўздзейнічаць на паверхню дэталі, калі яе не нейтралізаваць або не выдаліць.
Для эфектыўнай пасівацыі лёгкаапрацоўваемай нержавеючай сталі кампанія Carpenter распрацавала працэс AAA (Alkaline-Acid-Alkaline), які нейтралізуе рэшткі кіслаты. Гэты метад пасівацыі можна выканаць менш чым за 2 гадзіны. Вось пакрокавая інструкцыя:
Пасля абястлушчвання замочыце дэталі ў 5% растворы гідраксіду натрыю пры тэмпературы ад 71°C да 82°C на 30 хвілін. Затым старанна прамыйце дэталі ў вадзе. Затым апусціце дэталь на 30 хвілін у 20% (аб./аб.) раствор азотнай кіслаты, які змяшчае 22 г/л (3 унцыі/гал) дыхрамату натрыю, пры тэмпературы ад 49°C да 60°C. Пасля вымання дэталі з ванны прамыйце яе вадой, затым апусціце ў раствор гідраксіду натрыю на 30 хвілін. Зноў прамыйце дэталь вадой і высушыце, завяршыўшы метад AAA.
Пасівацыя цытрынавай кіслатой становіцца ўсё больш папулярнай сярод вытворцаў, якія жадаюць пазбегнуць выкарыстання мінеральных кіслот або раствораў, якія змяшчаюць дыхрамат натрыю, а таксама праблем з утылізацыяй і павышаных праблем бяспекі, звязаных з іх выкарыстаннем. Цытрынавая кіслата лічыцца экалагічна чыстай ва ўсіх адносінах.
Нягледзячы на ​​тое, што пасівацыя цытрынавай кіслатой прапануе прывабныя перавагі для навакольнага асяроддзя, крамы, якія паспяхова выкарыстоўваюць пасівацыю неарганічнай кіслатой і не маюць праблем з бяспекай, могуць захацець працягваць гэты курс. Калі ў гэтых карыстальнікаў чысты цэх, абсталяванне ў добрым стане і чыстае, астуджальная вадкасць не ўтрымлівае заводскіх адкладаў жалеза, а працэс дае добрыя вынікі, рэальнай неабходнасці ў зменах можа не быць.
Пасівацыя ў ванне з цытрынавай кіслатой аказалася карыснай для шырокага спектру нержавеючых сталей, у тым ліку для некалькіх асобных марак нержавеючай сталі, як паказана на малюнку 2. Для зручнасці на малюнку 2.1 паказаны традыцыйны метад пасівацыі азотнай кіслатой. Звярніце ўвагу, што старыя склады азотнай кіслаты выражаны ў працэнтах па аб'ёме, а новыя канцэнтрацыі цытрынавай кіслаты выражаны ў працэнтах па масе. Важна адзначыць, што пры выкананні гэтых працэдур важна старанна збалансаваць час вытрымкі, тэмпературу ванны і канцэнтрацыю, каб пазбегнуць апісанага вышэй «ўспышкі».
Пасівацыя залежыць ад утрымання хрому і характарыстык апрацоўкі кожнага гатунку. Звярніце ўвагу на слупкі для працэсу 1 або працэсу 2. Як паказана на малюнку 3, працэс 1 мае менш этапаў, чым працэс 2.
Лабараторныя выпрабаванні паказалі, што працэс пасівацыі цытрынавай кіслатой больш схільны да «кіпення», чым працэс пасівацыі азотнай кіслатой. Фактары, якія спрыяюць гэтаму ўздзеянню, ўключаюць занадта высокую тэмпературу ванны, занадта працяглы час вытрымкі і забруджванне ванны. Прадукты на аснове цытрынавай кіслаты, якія змяшчаюць інгібітары карозіі і іншыя дабаўкі, такія як змочвальныя агенты, камерцыйна даступныя і, як паведамляецца, зніжаюць успрымальнасць да «імгненнай карозіі».
Канчатковы выбар метаду пасівацыі будзе залежаць ад крытэрыяў прымальнасці, устаноўленых заказчыкам. Глядзіце падрабязнасці ў ASTM A967. З ім можна азнаёміцца ​​на сайце www.astm.org.
Часта праводзяцца выпрабаванні для ацэнкі паверхні пасіваваных дэталяў. Пытанне, на якое трэба адказаць, гучыць так: «Ці выдаляе пасівацыя свабоднае жалеза і аптымізуе каразійную ўстойлівасць сплаваў для аўтаматычнай рэзкі?»
Важна, каб метад тэставання адпавядаў ацэньванаму класу. Занадта строгія тэсты не пройдуць абсалютна добрыя матэрыялы, а занадта слабыя тэсты пройдуць незадавальняючыя часткі.
Нержавеючыя сталі серыі PH і лёгкаапрацоўваемыя нержавеючыя сталі серыі 400 лепш за ўсё ацэньваць у камеры, здольнай падтрымліваць 100% вільготнасць (вільготны ўзор) на працягу 24 гадзін пры тэмпературы 35°C (95°F). Папярочны сячэнне часта з'яўляецца найбольш важнай паверхняй, асабліва для лёгкаразрэзных сплаваў. Адной з прычын гэтага з'яўляецца тое, што сульфід перамяшчаецца ў машынным кірунку па гэтай паверхні.
Крытычныя паверхні павінны быць размешчаны ўверх, але пад вуглом ад 15 да 20 градусаў да вертыкалі, каб забяспечыць выдатак вільгаці. Правільна пасіваваны матэрыял амаль не будзе іржавець, хоць на ім могуць з'явіцца невялікія плямы.
Аўстэнітныя маркі нержавеючай сталі таксама можна ацаніць з дапамогай выпрабавання на вільготнасць. У гэтым выпрабаванні на паверхні ўзору павінны прысутнічаць кроплі вады, што сведчыць аб наяўнасці свабоднага жалеза па наяўнасці іржы.
Працэдуры пасівацыі для распаўсюджаных аўтаматычных і ручных нержавеючых сталей у растворах цытрынавай або азотнай кіслаты патрабуюць розных працэсаў. На мал. 3 ніжэй прыведзены падрабязнасці аб выбары працэсу.
(a) Адрэгулюйце pH з дапамогай гідраксіду натрыю. (b) Глядзіце мал. 3(c) Na2Cr2O7 — гэта 22 г/л (3 унцыі/гал) дыхрамату натрыю ў 20% азотнай кіслаце. Альтэрнатывай гэтай сумесі з'яўляецца 50% азотная кіслата без дыхрамату натрыю.
Больш хуткі падыход - выкарыстоўваць стандарт ASTM A380 "Стандартная практыка ачысткі, выдалення акаліны і пасівацыі дэталяў, абсталявання і сістэм з нержавеючай сталі". Выпрабаванне ўключае праціранне дэталі растворам сульфату медзі/сернай кіслаты, вытрымку яе ў вільготным стане на працягу 6 хвілін і назіранне за медненнем. Акрамя таго, дэталь можна апусціць у раствор на 6 хвілін. Калі жалеза раствараецца, адбываецца медненне. Гэта выпрабаванне не распаўсюджваецца на паверхні дэталяў харчовай прамысловасці. Акрамя таго, яго нельга выкарыстоўваць на мартэнсітных сталях серыі 400 або ферытных сталях з нізкім утрыманнем хрому, бо могуць узнікнуць ілжыва станоўчыя вынікі.
Гістарычна склалася, што для ацэнкі пасіваваных узораў таксама выкарыстоўваўся тэст у 5% саляным тумане пры тэмпературы 35°C (95°F). Гэты тэст занадта строгі для некаторых гатункаў і звычайна не патрабуецца для пацверджання эфектыўнасці пасівацыі.
Пазбягайце выкарыстання празмернай колькасці хларыдаў, бо гэта можа выклікаць небяспечныя ўспышкі. Па магчымасці выкарыстоўвайце толькі высакаякасную ваду з утрыманнем хларыдаў менш за 50 частак на мільён (ppm). Звычайна дастаткова вадаправоднай вады, а ў некаторых выпадках яна можа вытрымліваць да некалькіх сотняў частак на мільён хларыдаў.
Важна рэгулярна замяняць ванну, каб не страціць патэнцыял пасівацыі, што можа прывесці да ўдараў маланкі і пашкоджання дэталяў. Ванна павінна падтрымлівацца пры належнай тэмпературы, бо некантраляваныя тэмпературы могуць выклікаць лакальную карозію.
Важна прытрымлівацца вельмі канкрэтнага графіка змены раствораў падчас буйных вытворчых серыяў, каб мінімізаваць магчымасць забруджвання. Для праверкі эфектыўнасці ванны выкарыстоўваўся кантрольны ўзор. Калі ўзор падвергнуўся ўздзеянню, прыйшоў час замяніць ванну.
Звярніце ўвагу, што некаторыя станкі вырабляюць толькі нержавеючую сталь; выкарыстоўвайце тую ж пераважную астуджальную вадкасць для рэзкі нержавеючай сталі, выключаючы ўсе іншыя металы.
Дэталі стойкі DO апрацоўваюцца асобна, каб пазбегнуць кантакту металу з металам. Гэта асабліва важна для свабоднай апрацоўкі нержавеючай сталі, бо для дыфузіі прадуктаў сульфіднай карозіі і прадухілення ўтварэння кіслотных кішэняў патрабуюцца лёгкацякучыя пасівацыйныя і прамывачныя растворы.
Не пасівуйце дэталі з нержавеючай сталі, атрыманыя пасля цэментацыі або азотавання. Каразійная стойкасць дэталяў, апрацаваных такім чынам, можа знізіцца да такой ступені, што яны могуць пашкодзіцца ў пасівацыйнай ванне.
Не выкарыстоўвайце інструменты з чорных металаў у не вельмі чыстых умовах майстэрні. Сталёвай стружкі можна пазбегнуць, выкарыстоўваючы цвёрдасплаўныя або керамічныя інструменты.
Майце на ўвазе, што карозія можа ўзнікнуць у пасівацыйнай ванне, калі дэталь не была належным чынам тэрмічна апрацавана. Мартэнсітныя маркі з высокім утрыманнем вугляроду і хрому павінны быць загартаваны для ўстойлівасці да карозіі.
Пасівацыя звычайна праводзіцца пасля наступнага адпачынку пры тэмпературах, якія падтрымліваюць каразійную ўстойлівасць.
Не грэбуйце канцэнтрацыяй азотнай кіслаты ў пасівацыйнай ванне. Варта праводзіць перыядычныя праверкі з выкарыстаннем простай працэдуры тытравання, прапанаванай Карпентэрам. Не пасівуйце больш за адзін зрэз нержавеючай сталі адначасова. Гэта прадухіляе дарагую блытаніну і прадухіляе гальванічныя рэакцыі.
Пра аўтараў: Тэры А. ДэБолд — спецыяліст па даследаваннях і распрацоўках у галіне сплаваў нержавеючай сталі, а Джэймс У. Марцін — спецыяліст па металургіі прутка ў кампаніі Carpenter Technology Corp.(Рэдынг, Пенсільванія).
Колькі гэта каштуе? Колькі месца мне спатрэбіцца? З якімі экалагічнымі праблемамі я сутыкнуся? Наколькі складаная крывая навучання? Што такое анадаванне? Ніжэй прыведзены адказы на першапачатковыя пытанні майстроў аб анадаванні інтэр'еру.
Для атрымання стабільных і якасных вынікаў пры выкарыстанні працэсу бесцэнтравага шліфавання патрабуюцца базавыя веды. Большасць праблем, звязаных з бесцэнтравым шліфаваннем, узнікаюць з-за неразумення асноў. У гэтым артыкуле тлумачыцца, чаму працуе бесцэнтравы працэс і як найбольш эфектыўна выкарыстоўваць яго ў вашай майстэрні.