Ziurtatu duzu piezak zehaztapenen arabera mekanizatu direla. Orain, ziurtatu bezeroek espero dituzten baldintzetan pieza horiek babesteko neurriak hartu dituzula.#oinarrizkoa
Pasibazioa funtsezko urratsa da altzairu herdoilgaitzezko mekanizatutako piezen eta muntaien oinarrizko korrosioarekiko erresistentzia maximizatzeko. Errendimendu egokia eta akats goiztiarra aldea eragin dezake. Gaizki gauzatzen bada, pasibazioak korrosioa eragin dezake.
Pasibazioa fabrikazio osteko metodo bat da, pieza ekoizten duten altzairu herdoilgaitzezko aleazioen korrosioarekiko erresistentzia maximizatzen duena. Ez da deskaltzifikatzeko tratamendu bat, ezta pintura-estaldura bat ere.
Ez dago adostasun orokorrik pasibazioaren funtzionamenduaren mekanismo zehatzari buruz. Baina ziurra da altzairu herdoilgaitz pasibatuaren gainazalean oxidozko film babesgarri bat dagoela. Film ikusezin hau oso mehea dela uste da, 0,0000001 hazbete baino gutxiagoko lodiera duena, giza ile baten lodieraren 1/100.000 inguru!
Altzairu herdoilgaitzezko pieza garbi, mekanizatu, leundu edo dekapatu batek automatikoki oxido-geruza hau hartuko du atmosferako oxigenoaren eraginpean egoteagatik. Baldintza idealetan, oxido-geruza babesgarri honek piezaren gainazal guztiak estaltzen ditu erabat.
Praktikan, ordea, tailerreko zikinkeria edo ebaketa-erremintetatik datozen burdinazko partikulak bezalako kutsatzaileak altzairu herdoilgaitzezko piezen gainazalera transferitu daitezke mekanizazioan zehar. Ezabatzen ez badira, gorputz arrotz hauek jatorrizko babes-filmaren eraginkortasuna murriztu dezakete.
Mekanizazioan zehar, burdin askearen arrastoek erreminta higatu eta altzairu herdoilgaitzezko piezaren gainazalera transferitu daitezke. Kasu batzuetan, herdoil geruza fin bat ager daiteke piezan. Hau, egia esan, erremintak altzairuaren korrosioa da, ez oinarrizko metalarena. Batzuetan, ebaketa-erremintetatik txertatutako altzairu partikulen zirrikituek edo haien korrosio-produktuek piezaren beraren higadura eragin dezakete.
Era berean, burdin zikinkeriaren partikula txikiak piezaren gainazalean itsatsi daitezke. Metala distiratsua ager daitekeen arren mekanizatutako egoeran, airearen eraginpean egon ondoren, burdin askearen partikula ikusezinek gainazaleko herdoila eragin dezakete.
Sulfuro agerian geratu direnak ere arazo bat izan daitezke. Altzairu herdoilgaitzari sufrea gehitzean sortzen dira, mekanizagarritasuna hobetzeko. Sulfuroek aleazioak mekanizazioan zehar txirbilak sortzeko duen gaitasuna handitzen dute, eta horiek ebaketa-erremintatik erabat kendu daitezke. Piezak behar bezala pasibatzen ez badira, sulfuroak fabrikatutako produktuen gainazaleko korrosioaren abiapuntu bihur daitezke.
Bi kasuetan, pasibazioa beharrezkoa da altzairu herdoilgaitzaren korrosioarekiko erresistentzia naturala maximizatzeko. Gainazaleko kutsatzaileak kentzen ditu, hala nola, tailerreko zikinkeria ferroso partikulak eta ebaketa-erremintetako burdin partikulak, herdoila sor dezaketenak edo korrosioaren abiapuntu bihur daitezkeenak. Pasibazioak altzairu herdoilgaitzezko aleazioen gainazalean dauden sulfuroak ere kentzen ditu.
Bi urratseko prozedura batek korrosioarekiko erresistentzia onena eskaintzen du: 1. Garbiketa, oinarrizko baina batzuetan ahaztu egiten den prozedura; 2. Azido bainua edo pasibazio tratamendua.
Garbiketa beti izan behar da lehentasuna. Gainazalak ondo garbitu behar dira koipea, hozgarria edo bestelako tailerreko hondakinak kenduz korrosioarekiko erresistentzia optimoa lortzeko. Mekanizazio-hondakinak edo bestelako tailerreko zikinkeria arretaz garbitu daitezke piezatik. Koipegabetzaile edo garbitzaile komertzialak erabil daitezke prozesuko olioak edo hozgarriak kentzeko. Oxido termikoak bezalako kanpoko materiak kendu behar dira, hala nola ehotzea edo dekapatzea.
Batzuetan, makina-operadore batek oinarrizko garbiketa saltatu dezake, oker pentsatuz garbiketa eta pasibazioa aldi berean gertatuko direla koipe-zaparrada bat azido-bainu batean sartuz. Hori ez da gertatuko. Alderantziz, kutsatutako koipeak azidoarekin erreakzionatzen du aire-burbuilak sortzeko. Burbuila hauek piezaren gainazalean pilatzen dira eta pasibazioa oztopatzen dute.
Are okerrago, batzuetan kloruro kontzentrazio handiak dituzten pasibazio-soluzioen kutsadurak "flashing" eragin dezake. Nahi den oxido-filma distiratsu, garbi eta korrosioarekiko erresistentea den gainazal batekin lortzearekin alderatuta, flash grabatzeak gainazal oso grabatua edo ilundua sor dezake; gainazalaren hondatzea pasibazioak optimizatzeko diseinatuta dago.
Altzairu herdoilgaitz martensitikoz egindako piezak [magnetikoak, korrosioarekiko erresistentzia ertaina, 280 ksi (1930 MPa) arteko etekin-muga] tenperatura altuetan gogortzen dira eta ondoren tenplatzen dira nahi den gogortasuna eta propietate mekanikoak bermatzeko. Aleazio martensitikoak baino erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentzia hobea duten prezipitazio bidez gogortzeko aleazioak disoluzio-tratamenduarekin, partzialki mekanizatuz, tenperatura baxuagoetan zahartu eta gero akabatu daitezke.
Kasu honetan, pieza ondo garbitu behar da koipegabetzaile edo garbitzaile batekin, ebaketa-fluidoaren arrastoak kentzeko tratamendu termikoa egin aurretik. Bestela, piezan geratzen den ebaketa-fluidoak gehiegizko oxidazioa eragin dezake. Egoera honek tamaina txikiko piezak koska bihur ditzake, azido edo urratzaile metodoen bidez kendu ondoren. Ebaketa-fluidoa pieza gogortu distiratsuetan geratzen bada, hala nola hutseko labe batean edo atmosfera babesle batean, gainazaleko karburazioa gerta daiteke, eta ondorioz korrosioarekiko erresistentzia galtzea.
Garbiketa sakona egin ondoren, altzairu herdoilgaitzezko piezak azido pasibatzaile bainu batean murgil daitezke. Hiru metodo hauetako edozein erabil daiteke: azido nitrikoaren pasibazioa, sodio dikromatoarekin azido nitrikoa pasibazioa eta azido zitrikoaren pasibazioa. Zein metodo erabili altzairu herdoilgaitzaren mailaren eta zehaztutako onarpen irizpideen araberakoa da.
Korrosioarekiko erresistenteagoak diren kromo-nikel motak % 20ko (v/v) azido nitriko bainu batean pasibatu daitezke (1. irudia). Taulan ikusten den bezala, erresistentzia gutxiago duten altzairu herdoilgaitzak sodio dikromatoa azido nitriko bainu bati gehituz pasibatu daitezke, disoluzioa oxidatzaileagoa bihurtuz eta metalaren gainazalean film pasibo bat eratzeko gai bihurtuz. Azido nitrikoa sodio kromatoarekin ordezkatzeko beste aukera bat azido nitrikoaren kontzentrazioa bolumenaren % 50era handitzea da. Sodio dikromatoa gehitzeak eta azido nitrikoaren kontzentrazio handiagoak nahi gabeko flash aukera murrizten dute.
Mekanizazio libreko altzairu herdoilgaitzak pasibatzeko prozedura (1. irudian ere erakusten dena) mekanizazio libreko altzairu herdoilgaitzezko mailak pasibatzeko prozedura desberdina da. Hau horrela da, azido nitriko bainu tipiko batean pasibatzean, sufrea duten sulfuro mekanizagarri guztiak edo batzuk kentzen direlako, mekanizatutako piezaren gainazalean eten mikroskopikoak sortuz.
Oro har, urarekin garbitzeak ere azido hondarra utz dezake etenaldi hauetan pasibazioaren ondoren. Azido horrek piezaren gainazala erasotuko du neutralizatu edo kendu ezean.
Erraz mekaniza daitekeen altzairu herdoilgaitza eraginkortasunez pasibatzeko, Carpenterrek AAA (Alkali-Acid-Alkali) prozesua garatu du, hondar azidoa neutralizatzen duena. Pasibazio metodo hau 2 ordu baino gutxiagoan osa daiteke. Hona hemen urratsez urrats prozesua:
Koipegabetu ondoren, busti piezak % 5eko sodio hidroxido disoluzio batean 71 °C eta 82 °C artean 160 °F artean 30 minutuz. Ondoren, garbitu piezak ondo uretan. Ondoren, murgildu pieza 30 minutuz % 20ko (v/v) azido nitriko disoluzio batean, 22 g/l sodio dikromato dituena, 49 °C eta 60 °C artean 120 °F eta 140 °F artean. Pieza bainutik atera ondoren, garbitu urarekin eta murgildu sodio hidroxido disoluzioan beste 30 minutuz. Garbitu pieza berriro urarekin eta lehortu, AAA metodoa osatuz.
Azido zitrikoen pasibazioa gero eta ezagunagoa da sodio dikromatoa duten azido mineralen edo disoluzioen erabilera saihestu nahi duten fabrikatzaileen artean, baita haien erabilerarekin lotutako botatzeko arazoak eta segurtasun kezka handiagoak ere. Azido zitrikoa ingurumena errespetatzen duentzat hartzen da alde guztietatik.
Azido zitrikoaren pasibazioak ingurumen-abantaila erakargarriak eskaintzen dituen arren, azido inorganikoaren pasibazioarekin arrakasta izan duten eta segurtasun-kezkarik ez duten tailerrek bideari eutsi nahi izango diote. Erabiltzaile hauek tailer garbia, ekipamendu garbia eta ondo mantentzen bada, burdin-zikinkeriarik gabeko hozgarria eta emaitza onak ematen dituen prozesua badute, baliteke aldaketak egiteko beharrik ez izatea.
Azido zitriko bainu batean pasibatzea altzairu herdoilgaitz sorta zabal baterako erabilgarria dela ikusi da, hainbat altzairu herdoilgaitz mota barne, 2. irudian erakusten den bezala. Erosotasunerako, 1. irudiko azido nitrikoaren pasibazio metodo tradizionala sartu da. Kontuan izan azido nitrikoaren formulazio zaharrak bolumen ehunekotan adierazten direla, eta azido zitriko kontzentrazio berriak, berriz, pisu ehunekotan. Garrantzitsua da kontuan izatea prozedura hauek ezartzerakoan, beratze-denbora, bainu-tenperatura eta kontzentrazioaren arteko oreka zaindua ezinbestekoa dela aurretik deskribatutako "kezka" saihesteko.
Pasibazio tratamenduak kromo edukiaren eta mekanizazio ezaugarrien arabera aldatzen dira. Kontuan izan 1. edo 2. prozesuari erreferentzia egiten dioten zutabeak. 3. irudian erakusten den bezala, 1. prozesuak 2. prozesuak baino urrats gutxiago ditu.
Laborategiko probek erakutsi dute azido zitrikoaren pasibazio-prozesuak azido nitrikoaren prozesuak baino joera handiagoa duela "flashing" egiteko. Eraso honetan eragina duten faktoreen artean, bainu-tenperatura altuegia, beratze-denbora luzeegia eta bainu-kutsadura daude. Korrosioaren inhibitzaileak eta beste gehigarri batzuk, hala nola hezetzaileak, dituzten azido zitrikoaren produktuak merkatuan daude eskuragarri, eta "flash korrosio"arekiko sentikortasuna murrizten dutela jakinarazi da.
Pasibazio-metodoaren azken aukera bezeroak ezarritako onarpen-irizpideen araberakoa izango da. Ikusi ASTM A967 xehetasunetarako. www.astm.org helbidean eskura daiteke.
Askotan probak egiten dira piezen gainazala ebaluatzeko. Erantzun beharreko galdera hau da: "Pasibazioak burdina askea kentzen al du eta ebaketa libreko graduen korrosioarekiko erresistentzia optimizatzen al du?"
Garrantzitsua da proba-metodoa ebaluatzen ari den kalifikazioarekin bat etortzea. Zorrotzegiak diren probek material guztiz onak gaindituko dituzte, eta lasaiegiak diren probek, berriz, zati desegokiak gaindituko dituzte.
400 serieko prezipitazio bidezko gogortzea eta mekanizazio libreko altzairu herdoilgaitzak ebaluatzeko, hobekien % 100eko hezetasuna (lagin bustiak) 24 orduz 95 °F-tan (35 °C) mantentzen duen armairu batean egiten da. Zeharkako sekzioa izaten da gainazal kritikoena, batez ere ebaketa libreko graduetarako. Horren arrazoietako bat da sulfuroa makinaren norabidean luzatzen dela, gainazal hau gurutzatuz.
Gainazal kritikoak gorantz jarri behar dira, baina bertikaletik 15-20 gradura, hezetasuna galtzeko aukera emateko. Behar bezala pasibatu den materialak nekez herdoilduko du, nahiz eta orban txiki batzuk erakuts ditzakeen.
Altzairu herdoilgaitz austenitikoen mailak hezetasun-proben bidez ere ebaluatu daitezke. Horrela probatzen denean, ur-tantak egon behar dira laginaren gainazalean, herdoilaren presentziak burdina librea adieraziz.
Azido zitriko edo nitriko disoluzioetan ebaketa libreko eta ebaketa ez-libreko altzairu herdoilgaitzak pasibatzeko prozedurek prozesu desberdinak behar dituzte. Beheko 3. irudiak prozesuen hautaketari buruzko xehetasunak ematen ditu.
(a) Doitu pH-a sodio hidroxidoarekin. (b) Ikusi 3. irudia. (c) Na2Cr2O7-k 3 oz/galoi (22 g/l) sodio dikromato adierazten du % 20ko azido nitrikoan. Nahaste honen alternatiba bat % 50eko azido nitrikoa da, sodio dikromatorik gabe.
Metodo azkarrago bat ASTM A380 arauan agertzen den disoluzioa erabiltzea da, “Altzairu herdoilgaitzezko piezak, ekipamenduak eta sistemak garbitzeko, kaltziogabetzeko eta pasibatzeko praktika estandarra”. Probak pieza kobre sulfato/azido sulfuriko disoluzio batekin igurztea, 6 minutuz bustita mantentzea eta kobrezko estaldurarik dagoen behatzea dakar. Bestela, pieza disoluzioan 6 minutuz murgil daiteke. Burdina disolbatzen bada, kobrezko estaldura gertatzen da. Proba hau ez da erabili behar elikagaiak prozesatzeko piezen gainazaletan. Gainera, ez da erabili behar 400 serieko altzairu martensitiko edo kromo gutxiko ferritikoetarako, emaitza faltsu positiboak gerta daitezkeelako.
Historikoki, % 5eko gatz-ihinztaduraren proba 35 °C-tan (95 °F) ere erabili izan da pasibatutako laginak ebaluatzeko. Proba hau zorrotzegia da zenbait kalifikaziotarako eta, oro har, ez da beharrezkoa pasibazioa eraginkorra den baieztatzeko.
Saihestu kloruro gehiegi erabiltzea, eraso kaltegarriak eragin baititzake. Ahal bada, erabili kalitate handiko ura soilik, milioi bakoitzeko 50 zati (ppm) kloruro baino gutxiagorekin. Txorrotako ura nahikoa izaten da normalean, eta kasu batzuetan ehunka ppm kloruro jasan ditzake.
Garrantzitsua da bainua aldizka ordezkatzea, pasibazio-potentziala galtzea saihesteko, eta horrek errekuntza-flashover-a eta piezak kaltetzea ekar dezakeelako. Bainua tenperatura egokian mantendu behar da, tenperatura-ihesek korrosio lokalizatua eragin baitezakete.
Garrantzitsua da ekoizpen handiko ekoizpenetan soluzio-aldaketa ordutegi oso zehatz bat mantentzea, kutsadura-arriskua minimizatzeko. Kontrol-lagin bat erabili zen bainuaren eraginkortasuna probatzeko. Lagina erasotzen bada, bainua ordezkatzeko garaia da.
Zehaztu makina batzuek altzairu herdoilgaitza bakarrik egiten dutela; erabili hozgarri bera altzairu herdoilgaitza mozteko, beste metal guztiak alde batera utzita.
DO rack-aren piezak banan-banan tratatzen dira metalen arteko kontaktua saihesteko. Hau bereziki garrantzitsua da altzairu herdoilgaitza mekanizatzeko, sulfuroetan korrosio-produktuak barreiatzeko eta azido-poltsen eraketa saihesteko pasibazio eta garbiketa-soluzio askeak behar baitira.
Ez pasibatu karburizatutako edo nitruratutako altzairu herdoilgaitzezko piezak. Horrela tratatutako piezen korrosioarekiko erresistentzia murriztu egin daiteke, pasibazio-bainuan erasotuko liratekeen punturaino.
Ez erabili burdinazko tresnak bereziki garbi ez dagoen tailerrean. Altzairuzko harea saihestu daiteke karburozko edo zeramikazko tresnak erabiliz.
Ez ahaztu korrosioa gerta daitekeela pasibazio-bainuan pieza behar bezala tratatzen ez bada. Karbono handiko eta kromo handiko martensitiko graduak gogortu egin behar dira korrosioarekiko erresistentzia izateko.
Pasibazioa normalean ondorengo tenplaketaren ondoren egiten da, korrosioarekiko erresistentzia mantentzen duten tenperaturak erabiliz.
Ez egin kasurik pasibazio-bainuko azido nitrikoaren kontzentrazioari. Aldizkako egiaztapenak egin behar dira Carpenter-ek eskaintzen duen titrazio-prozedura sinplea erabiliz. Ez pasibatu altzairu herdoilgaitz bat baino gehiago aldi berean. Horrek nahasmen garestiak saihesten ditu eta erreakzio galbanikoak saihesten ditu.
Egileei buruz: Terry A. DeBold altzairu herdoilgaitzezko aleazioen ikerketa eta garapeneko espezialista da eta James W. Martin barra-metalurgista da Carpenter Technology Corp.-en (Reading, PA).
Gainazalaren akaberaren zehaztapen gero eta zorrotzagoak dituen mundu batean, "zimurtasun" neurketa sinpleak oraindik ere erabilgarriak dira. Ikus dezagun zergatik den garrantzitsua gainazalaren neurketa eta nola egiaztatu daitekeen tailerrean neurgailu eramangarri sofistikatuekin.
Ziur zaude torneaketa-eragiketa honetarako txertaketa onena duzula? Egiaztatu txirbila, batez ere zaindu gabe uzten bada. Txirbilaren ezaugarriek asko esan diezazukete.