Avete assicuratu chì i pezzi sò machinati secondu e specificazioni. Avà, assicuratevi d'avè pigliatu misure per prutege sti pezzi in e cundizioni chì i vostri clienti si aspettanu. #basic
A passivazione ferma un passu criticu per massimizà a resistenza basica à a corrosione di e parti è di l'assemblaggi lavorati in acciaio inox. Pò fà a differenza trà una prestazione soddisfacente è un guastu prematuru. Se eseguita in modu impropriu, a passivazione pò in realtà causà corrosione.
A passivazione hè un metudu post-fabbricazione chì massimizza a resistenza inerente à a corrosione di e leghe d'acciaio inox chì producenu a pezza. Ùn hè micca un trattamentu di decalcificazione, nè un rivestimentu di pittura.
Ùn ci hè micun cunsensu generale nantu à u mecanismu precisu di u funziunamentu di a passivazione. Ma hè certu chì ci hè una pellicola d'ossidu prutettiva nantu à a superficia di l'acciaiu inox passivatu. Si pensa chì sta pellicola invisibile hè estremamente fina, menu di 0,0000001 pollici di spessore, circa 1/100.000 di u spessore di un capellu umanu!
Una parte d'acciaio inox pulita, appena lavorata, lucidata o decapata acquisterà automaticamente questu film d'ossidu per via di a so esposizione à l'ossigenu atmosfericu. In cundizioni ideali, questu stratu d'ossidu protettivu copre cumpletamente tutte e superfici di a parte.
In pratica, però, i contaminanti cum'è a terra di l'atelier o e particelle di ferru di l'utensili di taglio ponu esse trasferiti à a superficia di e parti in acciaio inox durante a machinazione. S'elli ùn sò micca eliminati, sti corpi stranieri ponu riduce l'efficacità di a pellicola protettiva originale.
Durante a machinazione, tracce di ferru liberu ponu usà l'utensile è trasferisce si à a superficia di a pezza in acciaio inox. In certi casi, un stratu finu di ruggine pò cumparisce nantu à a parte. Questa hè in realtà a corrosione di l'acciaio da parte di l'utensile, micca di u metallu di basa. Di tantu in tantu, e crepe di particelle d'acciaio incrustate da utensili da taglio o i so prudutti di corrosione ponu causà l'erosione di a parte stessa.
In listessu modu, piccule particelle di terra ferrugina di officina ponu aderisce à a superficia di a parte. Ancu s'è u metallu pò appare brillanti in u statu machinatu, dopu l'esposizione à l'aria, particelle invisibili di ferru liberu ponu causà a ruggine superficiale.
I sulfuri esposti ponu ancu esse un prublema. Venenu da l'aghjunta di zolfu à l'acciaiu inox per migliurà a machinabilità. I ​​sulfuri aumentanu a capacità di a lega di furmà trucioli durante a machinazione, chì ponu esse cumpletamente staccati da l'utensile di taglio. A menu chì e parti ùn sianu currettamente passivate, i sulfuri ponu diventà un puntu di partenza per a currusione superficiale di i prudutti fabbricati.
In i dui casi, a passivazione hè necessaria per massimizà a resistenza naturale à a corrosione di l'acciaiu inox. Elimina i contaminanti superficiali, cum'è e particelle di terra ferrosa di l'officina è e particelle di ferru in l'utensili da taglio, chì ponu furmà ruggine o diventà un puntu di partenza per a corrosione. A passivazione elimina ancu i sulfidi esposti nantu à a superficia di e leghe d'acciaiu inox à taglio liberu.
Una prucedura in dui passi furnisce a megliu resistenza à a currusione: 1. Pulizia, una prucedura basica ma qualchì volta trascurata; 2. Bagnu acidu o trattamentu di passivazione.
A pulizia deve esse sempre una priorità. E superfici devenu esse pulite accuratamente da grassu, refrigerante o altri detriti di officina per una resistenza ottimale à a corrosione. I detriti di macchina o altra sporcizia di officina ponu esse asciugati cù cura da a parte. I sgrassanti o i detergenti cummerciali ponu esse aduprati per rimuovere l'olii di prucessu o i refrigeranti. E materie straniere cum'è l'ossidi termichi ponu esse eliminate cù metudi cum'è a macinazione o u decapaggio.
Calchì volta un operatore di macchina pò saltà a pulizia basica, pensendu erroneamente chì a pulizia è a passivazione si feranu simultaneamente immergendu semplicemente una parte carica di grassu in un bagnu acidu. Què ùn accadrà micca. À u cuntrariu, u grassu contaminatu reagisce cù l'acidu per furmà bolle d'aria. Queste bolle si accumulanu nantu à a superficia di a pezza è interferiscenu cù a passivazione.
Per aggravà e cose, a contaminazione di e soluzioni di passivazione, chì qualchì volta cuntenenu alte concentrazioni di cloruri, pò causà "flashing". À u cuntrariu di l'ottenimentu di a pellicola d'ossidu desiderata cù una superficia lucida, pulita è resistente à a corrosione, l'incisione flash pò purtà à una superficia assai incisa o scura - deterioramentu di a superficia chì a passivazione hè cuncipita per ottimizà.
E parti fatte d'acciaiu inox martensiticu [magneticu, moderatamente resistente à a currusione, resistenza à u snervamentu finu à circa 280 ksi (1930 MPa)] sò indurite à temperature elevate è poi temperate per assicurà a durezza è e proprietà meccaniche desiderate. E leghe induribili per precipitazione, chì anu una migliore resistenza è resistenza à a currusione cà e leghe martensitiche, ponu esse trattate in soluzione, parzialmente lavorate, invecchiate à temperature più basse è poi finite.
In questu casu, a parte deve esse pulita accuratamente cù un sgrassatore o un detergente per rimuovere ogni traccia di fluidu di taglio prima di u trattamentu termicu. Altrimenti, u fluidu di taglio chì ferma nantu à a parte pò causà una ossidazione eccessiva. Questa cundizione pò fà chì e parti sottodimensionate si ammacchinu dopu chì a scala hè stata rimossa da metudi acidi o abrasivi. Se u fluidu di taglio hè permessu di rimanere nantu à e parti indurite brillanti, cum'è in un fornu à vuoto o in un'atmosfera protettiva, pò accade una carburazione superficiale, chì provoca una perdita di resistenza à a corrosione.
Dopu una pulizia accurata, e parte in acciaio inox ponu esse immerse in un bagnu d'acidu passivante. Si pò aduprà unu di i trè metudi seguenti: passivazione cù acidu nitricu, passivazione cù acidu nitricu cù dicromatu di sodiu è passivazione cù acidu citricu. U metudu da aduprà dipende da u gradu di l'acciaio inox è da i criteri d'accettazione specificati.
I gradi di cromu-nichel più resistenti à a currusione ponu esse passivati ​​in un bagnu d'acidu nitricu à 20% (v/v) (Figura 1). Cum'è mostratu in a tavula, l'acciaiu inox menu resistente pò esse passivatu aghjunghjendu dicromatu di sodiu à un bagnu d'acidu nitricu, rendendu a suluzione più ossidante è capace di furmà una pellicola passiva nantu à a superficia di u metallu. Un'altra opzione per rimpiazzà l'acidu nitricu cù u cromatu di sodiu hè di aumentà a cuncentrazione di l'acidu nitricu à 50% per vulume. Sia l'aghjunta di dicromatu di sodiu sia a più alta cuncentrazione di l'acidu nitricu riducenu a pussibilità di flash indesiderati.
A prucedura per a passivazione di l'acciai inox à machinazione libera (mostrata ancu in a Figura 1) hè un pocu diversa da quella per i gradi d'acciai inox senza machinazione libera. Questu hè perchè durante a passivazione in un bagnu tipicu di acidu nitricu, alcuni o tutti i sulfuri di qualità machinabili chì cuntenenu zolfu sò rimossi, creendu discontinuità microscopiche in a superficia di a parte machinata.
Ancu un risciacquu cù acqua generalmente efficace pò lascià acidu residuale in queste discontinuità dopu a passivazione. Questu acidu attaccherà tandu a superficia di a parte, à menu chì ùn sia neutralizatu o eliminatu.
Per passivà efficacemente l'acciaiu inox facilmente machinabile, Carpenter hà sviluppatu u prucessu AAA (Alkali-Acid-Alkali), chì neutralizza l'acidu residuale. Stu metudu di passivazione pò esse cumpletatu in menu di 2 ore. Eccu u prucessu passu à passu:
Dopu à sgrassà, immergete i pezzi in una suluzione d'idrossidu di sodiu à 5% à 71 °C à 82 °C per 30 minuti. Dopu, sciacquate bè i pezzi in acqua. Dopu, immergete u pezzu per 30 minuti in una suluzione d'acidu nitricu à 20% (v/v) chì cuntene 22 g/l di dicromatu di sodiu à 49 °C à 60 °C. Dopu avè cacciatu u pezzu da u bagnu, sciacquatelu cù acqua è dopu immergelu in a suluzione d'idrossidu di sodiu per altri 30 minuti. Sciacquate di novu u pezzu cù acqua è asciugatelu, cumpiendu u metudu AAA.
A passivazione di l'acidu citricu hè sempre più pupulare trà i pruduttori chì volenu evità l'usu di acidi minerali o suluzioni chì cuntenenu dicromatu di sodiu, è ancu i prublemi di smaltimentu è e preoccupazioni di sicurezza più grande assuciati à u so usu. L'acidu citricu hè cunsideratu rispettuosu di l'ambiente in ogni modu.
Mentre a passivazione di l'acidu citricu offre vantaghji ambientali attraenti, i negozii chì anu avutu successu cù a passivazione di l'acidu inorganicu è ùn anu micca preoccupazioni di sicurezza puderanu vulè mantene a rotta. Se questi utilizatori anu un magazinu pulitu, attrezzature ben mantenute è pulite, refrigerante senza incrostazioni ferrose è un prucessu chì produce boni risultati, ùn ci pò esse bisognu di cambiamenti.
A passivazione in un bagnu d'acidu citricu hè stata trovata utile per una larga gamma d'acciai inossidabili, cumpresi parechji gradi individuali d'acciaiu inossidabile, cum'è mostratu in a Figura 2. Per comodità, u metudu tradiziunale di passivazione di l'acidu nitricu in a Figura 1 hè inclusu. Nutate bè chì e formulazioni più vechje di l'acidu nitricu sò espresse in percentuale di vulume, mentre chì e concentrazioni di l'acidu citricu più recenti sò espresse in percentuale di pesu. Hè impurtante nutà chì quandu si implementanu queste procedure, un equilibriu attentu di u tempu di immersione, a temperatura di u bagnu è a cuncentrazione hè criticu per evità u "flashing" descrittu prima.
I trattamenti di passivazione varianu secondu u cuntenutu di cromu è e caratteristiche di machinazione di ogni gradu. Nutate e colonne chì si riferiscenu à u Prucessu 1 o à u Prucessu 2. Cum'è mostratu in a Figura 3, u Prucessu 1 implica menu passi chè u Prucessu 2.
I testi di laburatoriu anu dimustratu chì u prucessu di passivazione di l'acidu citricu hè più propensu à u "flashing" chè u prucessu di l'acidu nitricu. I fattori chì cuntribuiscenu à questu attaccu includenu una temperatura di u bagnu troppu alta, un tempu di immersione troppu longu è a contaminazione di u bagnu. I prudutti di l'acidu citricu chì cuntenenu inibitori di corrosione è altri additivi cum'è l'agenti bagnanti sò dispunibili in u cummerciu è sò stati segnalati per riduce a suscettibilità à a "corrosione flash".
A scelta finale di u metudu di passivazione dipenderà da i criteri d'accettazione imposti da u cliente. Vede ASTM A967 per i dettagli. Pò esse accessu à www.astm.org.
Spessu si facenu testi per valutà a superficia di e parte passivate. A quistione à risponde hè: "A passivazione elimina u ferru liberu è ottimizza a resistenza à a corrosione di i gradi di tagliu liberu?"
Hè impurtante chì u metudu di prova currisponde à u gradu valutatu. I testi troppu severi ùn passeranu micca materiali perfettamente boni, mentre chì i testi troppu larghi ùn passeranu micca e parti insoddisfacenti.
L'acciai inossidabili di a serie 400 chì si indurisce per precipitazione è chì si lavoranu à macchina libera sò megliu valutati in un armariu capace di mantene u 100% di umidità (campioni bagnati) per 24 ore à 35 °C (95 °F). A sezione trasversale hè spessu a superficia più critica, in particulare per i gradi à tagliu liberu. Una ragione per questu hè chì u sulfuru hè allungatu in a direzzione di a macchina, intersecendu sta superficia.
E superfici critiche devenu esse piazzate in altu, ma à 15 à 20 gradi da a verticale per permette a perdita di umidità. U materiale currettamente passivatu difficilmente arrugginisce, ancu s'ellu pò mustrà qualchì ligera macchia.
I gradi d'acciaiu inox austeniticu ponu ancu esse valutati per mezu di testi d'umidità. Quandu sò cusì testati, e gocce d'acqua devenu esse presenti nantu à a superficia di u campione, chì indicanu u ferru liberu per via di a presenza di qualsiasi ruggine.
I prucessi per passivà l'acciai inossidabili à tagliu liberu è micca à tagliu liberu cumunimenti usati in suluzioni d'acidu citricu o nitricu richiedenu prucessi diversi. A Figura 3 quì sottu furnisce dettagli nantu à a selezzione di u prucessu.
(a) Ajustate u pH cù l'idrossidu di sodiu. (b) Vede a Figura 3 (c) Na2Cr2O7 rapprisenta 3 oz/gallone (22 g/l) di dicromatu di sodiu in 20% d'acidu nitricu. Una alternativa à sta mistura hè 50% d'acidu nitricu senza dicromatu di sodiu.
Un metudu più veloce hè di utilizà a suluzione in ASTM A380, "Pratica Standard per a Pulizia, a Decalcificazione è a Passivazione di Parti, Attrezzature è Sistemi in Acciaiu Inox". A prova consiste in asciugà a parte cù una suluzione di sulfatu di rame / acidu sulfuricu, mantenendula bagnata per 6 minuti è osservà a ramatura. In alternativa, a parte pò esse immersa in a suluzione per 6 minuti. Se u ferru si dissolve, si verifica a ramatura. Questa prova ùn deve esse aduprata nantu à e superfici di e parti di trasfurmazione alimentaria. Inoltre, ùn deve esse aduprata per l'acciai martensitici o ferritici à bassu cuntenutu di cromu di a serie 400, postu chì ponu accade risultati falsi pusitivi.
Storicamente, a prova di spruzzatura salina à 5% à 35 °C hè stata ancu aduprata per valutà i campioni passivati. Questa prova hè troppu rigorosa per certi gradi è generalmente ùn hè micca necessaria per cunfirmà chì a passivazione hè efficace.
Evitate l'usu di cloruri in eccessu, chì ponu causà attacchi lampanti dannosi. Se pussibule, aduprate solu acqua di alta qualità cù menu di 50 parti per milione (ppm) di cloruru. L'acqua di rubinettu hè generalmente sufficiente è pò tollerà finu à parechje centinaie di ppm di cloruru in certi casi.
Hè impurtante di rimpiazzà u bagnu regularmente per evità a perdita di putenziale di passivazione chì pò purtà à flashover è parti danneggiate. U bagnu deve esse mantinutu à a temperatura adatta, postu chì e temperature di fuga ponu causà corrosione lucalizzata.
Hè impurtante di mantene un calendariu di cambiamentu di suluzione assai specificu durante i cicli di pruduzzione elevati per minimizà u putenziale di contaminazione. Un campione di cuntrollu hè statu utilizatu per testà l'efficacità di u bagnu. Se u campione hè attaccatu, hè ora di rimpiazzà u bagnu.
Specificate chì certe macchine producenu solu acciaio inox; aduprate u listessu refrigerante preferitu per taglià l'acciaio inox, escludendu tutti l'altri metalli.
I pezzi di a cremagliera DO sò trattati individualmente per evità u cuntattu metallu-metallu. Questu hè particularmente impurtante per a machinazione libera di l'acciaiu inox, postu chì sò necessarie suluzioni di passivazione è di lavaggio à flussu liberu per diffondere i prudutti di corrosione in i sulfuri è evità a furmazione di sacchetti acidi.
Ùn passivate micca e parti in acciaio inox carburate o nitrurate. A resistenza à a corrosione di e parti cusì trattate pò esse ridutta à tal puntu chì serianu attaccate in u bagnu di passivazione.
Ùn aduprate micca strumenti ferrosi in un ambiente di officina chì ùn hè micca particularmente pulitu. A grana d'acciaio pò esse evitata aduprendu strumenti di carburo o ceramica.
Ùn vi scurdate chì a currusione pò accade in u bagnu di passivazione se a parte ùn hè micca trattata termicamente currettamente. I gradi martensitici à altu carbone è à altu cromu devenu esse induriti per a resistenza à a currusione.
A passivazione hè generalmente realizata dopu à una successiva tempera aduprendu temperature chì mantenenu a resistenza à a corrosione.
Ùn trascurate micca a cuncentrazione di l'acidu nitricu in u bagnu di passivazione. I cuntrolli periodichi devenu esse fatti aduprendu a semplice prucedura di titrazione furnita da Carpenter. Ùn passivate micca più di un acciaio inox à a volta. Questu impedisce cunfusioni costose è evita reazzioni galvaniche.
À propositu di l'autori: Terry A. DeBold hè un specialistu di ricerca è sviluppu di leghe d'acciaiu inox è James W. Martin hè un metallurgistu di barre in Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
In un mondu di specifiche di finitura superficiale sempre più stringenti, e semplici misurazioni di "rugosità" sò sempre utili. Demu un'ochjata à perchè a misurazione di a superficia hè impurtante è cumu si pò verificà in officina cù calibri portatili sofisticati.
Site sicuru d'avè u megliu insertu per sta operazione di tornitura ? Verificate u truciolo, soprattuttu s'ellu hè lasciatu senza surveglianza. E caratteristiche di u truciolo ponu dì assai.