Du har bekræftet, at delene er fremstillet i henhold til specifikationerne. Sørg nu for at tage skridt til at beskytte disse dele i det miljø, dine kunder forventer. #base
Passivering er fortsat et vigtigt trin i at maksimere korrosionsbestandigheden af ​​dele og samlinger, der er bearbejdet af rustfrit stål. Dette kan være forskellen mellem tilfredsstillende ydeevne og for tidligt svigt. Forkert passivering kan forårsage korrosion.
Passivering er en efterbehandlingsteknik, der maksimerer den iboende korrosionsbestandighed af de rustfri stållegeringer, som emnet er fremstillet af. Dette er ikke afkalkning eller maling.
Der er ingen konsensus om den præcise mekanisme, hvorved passivering fungerer. Men det er kendt med sikkerhed, at der er en beskyttende oxidfilm på overfladen af ​​passiveret rustfrit stål. Denne usynlige film siges at være ekstremt tynd, mindre end 0,0000001 tommer tyk, hvilket er omkring 1/100.000 af tykkelsen af ​​et menneskehår!
En ren, nybearbejdet, poleret eller bejdset rustfri ståldel vil automatisk danne denne oxidfilm på grund af eksponering for atmosfærisk ilt. Under ideelle forhold dækker dette beskyttende oxidlag fuldstændigt alle overflader af delen.
I praksis kan forurenende stoffer som fabrikssnavs eller jernpartikler fra skæreværktøjer dog komme på overfladen af ​​rustfri ståldele under bearbejdningen. Hvis disse fremmedlegemer ikke fjernes, kan de reducere effektiviteten af ​​den oprindelige beskyttelsesfilm.
Under bearbejdning kan spor af frit jern fjernes fra værktøjet og overføres til overfladen af ​​emnet i rustfrit stål. I nogle tilfælde kan der opstå et tyndt lag rust på emnet. Faktisk er dette korrosion af værktøjsstålet, ikke basismetallet. Nogle gange kan revner fra indlejrede stålpartikler fra skæreværktøjer eller deres korrosionsprodukter erodere selve emnet.
På samme måde kan små partikler af jernholdigt metallurgisk snavs sætte sig fast på overfladen af ​​delen. Selvom metallet kan se skinnende ud i sin færdige tilstand, kan usynlige partikler af frit jern forårsage overfladerust efter udsættelse for luft.
Eksponerede sulfider kan også være et problem. De fremstilles ved at tilsætte svovl til rustfrit stål for at forbedre bearbejdeligheden. Sulfider øger legeringens evne til at danne spåner under bearbejdning, som kan fjernes helt fra skæreværktøjet. Hvis delene ikke passiveres korrekt, kan sulfider blive udgangspunktet for overfladekorrosion af industriprodukter.
I begge tilfælde er passivering nødvendig for at maksimere den naturlige korrosionsbestandighed af rustfrit stål. Det fjerner overfladeforurenende stoffer såsom jernpartikler og jernpartikler i skæreværktøjer, der kan danne rust eller blive udgangspunkt for korrosion. Passivering fjerner også sulfider, der findes på overfladen af ​​åbent skårne rustfri stållegeringer.
En totrinsprocedure giver den bedste korrosionsbestandighed: 1. Rengøring, hovedproceduren, men sommetider forsømt 2. Syrebad eller passivering.
Rengøring bør altid prioriteres. Overflader skal rengøres grundigt for fedt, kølevæske eller andet snavs for at sikre optimal korrosionsbestandighed. Maskinaffald eller andet fabrikssnavs kan forsigtigt tørres af delen. Kommercielle affedtningsmidler eller rengøringsmidler kan bruges til at fjerne procesolier eller kølevæsker. Fremmedlegemer såsom termiske oxider skal muligvis fjernes ved hjælp af metoder som slibning eller bejdsning.
Nogle gange springer maskinoperatøren grundlæggende rengøring over, idet han fejlagtigt tror, ​​at rengøring og passivering vil ske på samme tid, blot ved at nedsænke den olierede del i et syrebad. Det vil ikke ske. Omvendt reagerer forurenet fedt med syre og danner luftbobler. Disse bobler samler sig på emnets overflade og forstyrrer passiveringen.
Værre endnu, kontaminering af passiveringsopløsninger, som nogle gange indeholder høje koncentrationer af klorider, kan forårsage en "flash". I modsætning til at producere den ønskede oxidfilm med en skinnende, ren og korrosionsbestandig overflade, kan flashætsning resultere i alvorlig ætsning eller sortfarvning af overfladen - en forringelse af overfladen, som passivering er designet til at optimere.
Dele af martensitisk rustfrit stål [magnetisk, moderat korrosionsbestandig, flydespænding op til ca. 280 tusind psi (1930 MPa)] afkøles ved høje temperaturer og anløbes derefter for at opnå den ønskede hårdhed og mekaniske egenskaber. Udfældningshærdede legeringer (som har bedre styrke og korrosionsbestandighed end martensitiske kvaliteter) kan opløsningsbehandles, delvist bearbejdes, ældes ved lavere temperaturer og derefter færdigbehandles.
I dette tilfælde skal delen rengøres grundigt med et affedtningsmiddel eller rengøringsmiddel før varmebehandling for at fjerne eventuelle spor af skærevæske. Ellers kan tilbageværende kølevæske på delen forårsage overdreven oxidation. Denne tilstand kan forårsage buler på mindre dele efter afkalkning med syre eller slibende metoder. Hvis kølevæske efterlades på skinnende, hærdede dele, f.eks. i en vakuumovn eller i en beskyttende atmosfære, kan der forekomme overfladekarburering, hvilket resulterer i tab af korrosionsbestandighed.
Efter grundig rengøring kan rustfri ståldele nedsænkes i et passiverende syrebad. Enhver af de tre metoder kan anvendes – passivering med salpetersyre, passivering med salpetersyre med natriumdichromat og passivering med citronsyre. Hvilken metode der skal anvendes afhænger af rustfrit ståls kvalitet og de specificerede acceptkriterier.
Mere korrosionsbestandige nikkel-kromkvaliteter kan passiveres i et 20% (v/v) salpetersyrebad (figur 1). Som vist i tabellen kan mindre modstandsdygtige rustfrie ståltyper passiveres ved at tilsætte natriumdichromat til et bad med salpetersyre for at gøre opløsningen mere oxiderende og i stand til at danne en passiverende film på metaloverfladen. En anden mulighed for at erstatte salpetersyre med natriumchromat er at øge koncentrationen af ​​salpetersyre til 50% volumen. Både tilsætningen af ​​natriumdichromat og den højere koncentration af salpetersyre reducerer sandsynligheden for en uønsket glimt.
Passiveringsproceduren for maskinbearbejdelige rustfrie ståltyper (også vist i figur 1) er en smule anderledes end proceduren for ikke-maskinbearbejdelige rustfrie ståltyper. Dette skyldes, at nogle eller alle de maskinbearbejdelige svovlholdige sulfider fjernes under passivering i et salpetersyrebad, hvilket skaber mikroskopiske ujævnheder på emnets overflade.
Selv normalt effektiv vandvask kan efterlade resterende syre i disse diskontinuiteter efter passivering. Denne syre vil angribe emnets overflade, hvis den ikke neutraliseres eller fjernes.
Til effektiv passivering af letbearbejdeligt rustfrit stål har Carpenter udviklet AAA-processen (Alkaline-Acid-Alkaline), som neutraliserer resterende syre. Denne passiveringsmetode kan udføres på mindre end 2 timer. Her er den trinvise proces:
Efter affedtning lægges delene i blød i en 5% natriumhydroxidopløsning ved 71°C til 82°C i 30 minutter. Skyl derefter delene grundigt i vand. Nedsænk derefter delen i 30 minutter i en 20% (v/v) salpetersyreopløsning indeholdende 22 g/l natriumdichromat ved 49°C til 60°C. ) Efter at have taget delen ud af badet, skylles den med vand og derefter nedsænkes den i en natriumhydroxidopløsning i 30 minutter. Skyl delen igen med vand og tør den, hvorved AAA-metoden fuldføres.
Passivering af citronsyre bliver stadig mere populært blandt producenter, der ønsker at undgå brugen af ​​mineralsyrer eller opløsninger, der indeholder natriumdichromat, samt bortskaffelsesproblemer og øgede sikkerhedsproblemer forbundet med deres anvendelse. Citronsyre betragtes som miljøvenlig i alle henseender.
Selvom citronsyrepassivering tilbyder attraktive miljømæssige fordele, kan butikker, der har haft succes med uorganisk syrepassivering og ikke har sikkerhedsproblemer, foretrække at holde kursen. Hvis disse brugere har et rent værksted, udstyret er i god stand og rent, kølevæsken er fri for jernholdige aflejringer fra fabrikken, og processen giver gode resultater, er der muligvis ikke et reelt behov for ændringer.
Passivering med citronsyrebad har vist sig at være nyttig til en bred vifte af rustfrit stål, herunder adskillige individuelle kvaliteter af rustfrit stål, som vist i figur 2. For nemheds skyld inkluderer figur 2.1 den traditionelle metode til passivering med salpetersyre. Bemærk, at de gamle salpetersyreformuleringer er udtrykt som volumenprocenter, mens de nye citronsyrekoncentrationer er udtrykt som masseprocenter. Det er vigtigt at bemærke, at når disse procedurer udføres, er en omhyggelig afbalancering af iblødsætningstid, badtemperatur og koncentration afgørende for at undgå den ovenfor beskrevne "flashing".
Passivering varierer afhængigt af kromindholdet og forarbejdningsegenskaberne for hver variant. Bemærk kolonnerne for enten Proces 1 eller Proces 2. Som vist i figur 3 har Proces 1 færre trin end Proces 2.
Laboratorietests har vist, at citronsyrepassiveringsprocessen er mere tilbøjelig til at "koge" end salpetersyreprocessen. Faktorer, der bidrager til dette angreb, omfatter for høj badtemperatur, for lang iblødsætningstid og badkontaminering. Citronsyrebaserede produkter, der indeholder korrosionsinhibitorer og andre tilsætningsstoffer såsom befugtningsmidler, er kommercielt tilgængelige og rapporteres at reducere modtageligheden for "flashkorrosion".
Det endelige valg af passiveringsmetode afhænger af de acceptkriterier, som kunden har fastsat. Se ASTM A967 for yderligere oplysninger. Den kan findes på www.astm.org.
Der udføres ofte test for at evaluere overfladen af ​​passiverede dele. Spørgsmålet, der skal besvares, er: "Fjerner passivering frit jern og optimerer korrosionsbestandigheden af ​​legeringer til automatisk skæring?"
Det er vigtigt, at testmetoden passer til den klasse, der evalueres. Test, der er for strenge, vil ikke bestå absolut gode materialer, mens test, der er for svage, vil bestå utilfredsstillende dele.
PH og letbearbejdningsvenlige rustfrie ståltyper i 400-serien evalueres bedst i et kammer, der kan opretholde 100 % luftfugtighed (prøven er våd) i 24 timer ved 35 °C. Tværsnittet er ofte den mest kritiske overflade, især for automatspånende kvaliteter. En af grundene til dette er, at sulfidet trækkes i maskinretningen hen over denne overflade.
Kritiske overflader bør placeres opad, men i en vinkel på 15 til 20 grader fra lodret, for at tillade fugttab. Korrekt passiveret materiale vil næppe ruste, selvom der kan forekomme små pletter på det.
Austenitiske rustfri ståltyper kan også evalueres ved fugtighedstest. I denne test skal der være vanddråber til stede på prøvens overflade, hvilket indikerer frit jern ved tilstedeværelsen af ​​​​eventuelt rust.
Passiveringsprocedurer for almindeligt anvendte automatiske og manuelle rustfri ståltyper i citron- eller salpetersyreopløsninger kræver forskellige processer. Figur 3 nedenfor giver detaljer om procesvalg.
(a) Juster pH-værdien med natriumhydroxid. (b) Se fig. 3(c) Na2Cr2O7 er 3 oz/gal (22 g/L) natriumdichromat i 20% salpetersyre. Et alternativ til denne blanding er 50% salpetersyre uden natriumdichromat.
En hurtigere fremgangsmåde er at bruge ASTM A380, Standardpraksis for Rengøring, Afkalkning og Passivering af Rustfrit Ståldele, -udstyr og -systemer. Testen omfatter aftørring af delen med en kobbersulfat/svovlsyreopløsning, at holde den våd i 6 minutter og at observere kobberbelægningen. Alternativt kan delen nedsænkes i opløsningen i 6 minutter. Hvis jern opløses, forekommer kobberbelægning. Denne test gælder ikke for overfladerne af fødevareforarbejdningsdele. Den bør heller ikke bruges på martensitiske ståltyper i 400-serien eller ferritiske ståltyper med lavt kromindhold, da der kan forekomme falsk positive resultater.
Historisk set er 5% saltspraytesten ved 35°C også blevet brugt til at evaluere passiverede prøver. Denne test er for streng for nogle sorter og er generelt ikke påkrævet for at bekræfte effektiviteten af ​​passivering.
Undgå at bruge for meget klorider, da det kan forårsage farlige opblussen. Brug kun vand af høj kvalitet med mindre end 50 ppm klorid, når det er muligt. Vand fra hanen er normalt tilstrækkeligt, og i nogle tilfælde kan det modstå op til flere hundrede ppm klorider.
Det er vigtigt at udskifte badet regelmæssigt for ikke at miste passiveringspotentialet, hvilket kan føre til lynnedslag og beskadigelse af dele. Badet skal holdes ved den rette temperatur, da ukontrollerede temperaturer kan forårsage lokal korrosion.
Det er vigtigt at følge en meget specifik tidsplan for opløsningsskift under store produktionskørsler for at minimere risikoen for kontaminering. En kontrolprøve blev brugt til at teste badets effektivitet. Hvis prøven er blevet angrebet, er det tid til at udskifte badet.
Bemærk venligst, at nogle maskiner kun producerer rustfrit stål; brug den samme foretrukne kølevæske til skæring af rustfrit stål og udelukke alle andre metaller.
DO-stativdelene bearbejdes separat for at undgå metal-mod-metal-kontakt. Dette er især vigtigt ved fribearbejdning af rustfrit stål, da letflydende passiverings- og skylleopløsninger er nødvendige for at diffundere sulfidkorrosionsprodukter og forhindre dannelse af syrelommer.
Passivér ikke dele af karbureret eller nitreret rustfrit stål. Korrosionsbestandigheden af ​​dele, der er behandlet på denne måde, kan reduceres i en sådan grad, at de kan blive beskadiget i passiveringsbadet.
Brug ikke værktøj af jernholdige metaller i værkstedsforhold, der ikke er særligt rene. Stålspåner kan undgås ved at bruge hårdmetal- eller keramikværktøj.
Vær opmærksom på, at der kan opstå korrosion i passiveringsbadet, hvis delen ikke er blevet korrekt varmebehandlet. Martensitiske kvaliteter med højt kulstof- og kromindhold skal hærdes for at opnå korrosionsbestandighed.
Passivering udføres normalt efter efterfølgende anløbning ved temperaturer, der opretholder korrosionsbestandighed.
Glem ikke koncentrationen af ​​salpetersyre i passiveringsbadet. Regelmæssige kontroller bør udføres ved hjælp af den simple titreringsprocedure, som Carpenter foreslår. Passivér ikke mere end ét rustfrit stål ad gangen. Dette forhindrer dyr forvirring og forhindrer galvaniske reaktioner.
Om forfatterne: Terry A. DeBold er specialist i forskning og udvikling af rustfri stållegeringer, og James W. Martin er specialist i stangmetallurgi hos Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvania).
Hvor meget koster det? Hvor meget plads har jeg brug for? Hvilke miljømæssige problemer vil jeg stå over for? Hvor stejl er læringskurven? Hvad er anodisering præcist? Nedenfor er svarene på de indledende spørgsmål fra mestrene om anodisering af interiøret.
Det kræver en grundlæggende forståelse at opnå ensartede resultater af høj kvalitet med centerløs slibning. De fleste af de applikationsproblemer, der er forbundet med centerløs slibning, stammer fra manglende forståelse af de grundlæggende principper. Denne artikel forklarer, hvorfor centerløs slibning fungerer, og hvordan du bruger den mest effektivt i dit værksted.