Olet varmistanut, että osat on valmistettu ohjeiden mukaan.Varmista nyt, että ryhdyt toimenpiteisiin suojellaksesi näitä osia asiakkaasi odottamassa ympäristössä.#tukikohta
Passivointi on edelleen tärkeä askel ruostumattomasta teräksestä valmistettujen osien ja kokoonpanojen korroosionkestävyyden maksimoinnissa.Tämä voi tehdä eron tyydyttävän suorituskyvyn ja ennenaikaisen epäonnistumisen välillä.Väärä passivointi voi aiheuttaa korroosiota.
Passivointi on jälkivalmistustekniikka, joka maksimoi ruostumattomien terässeosten, joista työkappale on valmistettu, luontaisen korroosionkestävyyden.Tämä ei ole kalkinpoistoa tai maalausta.
Passivoinnin tarkasta mekanismista ei ole yksimielisyyttä.Mutta tiedetään varmasti, että passivoidun ruostumattoman teräksen pinnalla on suojaava oksidikalvo.Tämän näkymätön kalvon sanotaan olevan erittäin ohut, alle 0,0000001 tuumaa paksu, mikä on noin 1/100 000 ihmisen hiuksen paksuudesta!
Puhdas, juuri koneistettu, kiillotettu tai peitattu ruostumattomasta teräksestä valmistettu osa saa automaattisesti tämän oksidikalvon altistuessaan ilmakehän hapelle.Ihanteellisissa olosuhteissa tämä suojaava oksidikerros peittää kokonaan osan kaikki pinnat.
Käytännössä ruostumattomien teräsosien pinnalle voi kuitenkin päästä käsittelyn aikana epäpuhtauksia, kuten tehdaslikaa tai leikkaustyökalujen rautahiukkasia.Jos näitä vieraita esineitä ei poisteta, ne voivat heikentää alkuperäisen suojakalvon tehoa.
Koneistuksen aikana vapaan raudan jälkiä voidaan poistaa työkalusta ja siirtää ruostumattoman teräksen työkappaleen pintaan.Joissakin tapauksissa osaan voi ilmestyä ohut ruostekerros.Itse asiassa tämä on työkaluteräksen, ei perusmetallin, korroosiota.Joskus leikkaustyökalujen upotettujen teräshiukkasten halkeamat tai niiden korroosiotuotteet voivat syövyttää itse osaa.
Samoin pienet rautametalurgisen lian hiukkaset voivat tarttua osan pintaan.Vaikka metalli saattaa näyttää valmiissa tilassaan kiiltävältä, ilmalle altistumisen jälkeen näkymättömät vapaan raudan hiukkaset voivat aiheuttaa pinnan ruostetta.
Myös paljaat sulfidit voivat olla ongelma.Ne valmistetaan lisäämällä ruostumattomaan teräkseen rikkiä työstettävyyden parantamiseksi.Sulfidit lisäävät seoksen kykyä muodostaa lastuja koneistuksen aikana, jotka voidaan poistaa kokonaan leikkuutyökalusta.Jos osia ei passivoida kunnolla, sulfideista voi tulla teollisuustuotteiden pintakorroosion lähtökohta.
Molemmissa tapauksissa tarvitaan passivointi ruostumattoman teräksen luonnollisen korroosionkestävyyden maksimoimiseksi.Se poistaa pinnasta epäpuhtaudet, kuten rautahiukkaset ja rautahiukkaset leikkuutyökaluista, jotka voivat muodostaa ruostetta tai olla korroosion lähtökohta.Passivointi poistaa myös sulfidit, joita löytyy avoleikattujen ruostumattomien terässeosten pinnalta.
Kaksivaiheinen menetelmä tarjoaa parhaan korroosionkestävyyden: 1. Puhdistus, päämenettely, mutta joskus laiminlyöty 2. Happokylpy tai passivointi.
Siivouksen tulee aina olla etusijalla.Pinnat on puhdistettava perusteellisesti rasvasta, jäähdytysnesteestä tai muista roskista optimaalisen korroosionkestävyyden varmistamiseksi.Työstöjätteet tai muu tehtaan lika voidaan pyyhkiä varovasti pois osasta.Prosessiöljyjen tai jäähdytysnesteiden poistamiseen voidaan käyttää kaupallisia rasvanpoistoaineita tai puhdistusaineita.Vieraat aineet, kuten lämpöoksidit, on ehkä poistettava menetelmillä, kuten jauhamalla tai peittauksella.
Joskus koneen käyttäjä voi jättää peruspuhdistuksen väliin uskoen virheellisesti, että puhdistus ja passivoiminen tapahtuvat samanaikaisesti, yksinkertaisesti upottamalla öljytty osa happohauteeseen.Se ei tapahdu.Sitä vastoin saastunut rasva reagoi hapon kanssa muodostaen ilmakuplia.Nämä kuplat kerääntyvät työkappaleen pinnalle ja häiritsevät passivointia.
Vielä pahempaa on, että passivointiliuosten saastuminen, jotka joskus sisältävät korkeita kloridipitoisuuksia, voivat aiheuttaa "leimauksen".Toisin kuin halutun oksidikalvon tuottamiseksi kiiltävällä, puhtaalla, korroosionkestävällä pinnalla, flash-etsaus voi johtaa voimakkaaseen etsaukseen tai pinnan mustumiseen – pinnan huononemiseen, jota passivointi on suunniteltu optimoimaan.
Martensiittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut osat [magneettiset, kohtalaisen korroosionkestävät, myötöraja jopa noin 280 tuhatta psi (1930 MPa)] sammutetaan korkeissa lämpötiloissa ja sitten karkaistaan ​​halutun kovuuden ja mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.Saostuskarkaistut metalliseokset (joilla on parempi lujuus ja korroosionkestävyys kuin martensiittisilla lajeilla) voidaan liuosta käsitellä, osittain työstää, vanhentaa alemmissa lämpötiloissa ja sitten viimeistellä.
Tässä tapauksessa osa on puhdistettava perusteellisesti rasvanpoistoaineella tai puhdistusaineella ennen lämpökäsittelyä leikkausnesteen jäämien poistamiseksi.Muuten osaan jäänyt jäähdytysneste voi aiheuttaa liiallista hapettumista.Tämä tila voi aiheuttaa kolhujen muodostumista pienempiin osiin kalkinpoiston jälkeen hapolla tai hankaavilla menetelmillä.Jos jäähdytysnestettä jää kiiltäville kovettuneille osille, kuten tyhjiöuuniin tai suojaavaan ilmakehään, pinta voi hiilettyä, mikä johtaa korroosionkestävyyden heikkenemiseen.
Perusteellisen puhdistuksen jälkeen ruostumattomat teräsosat voidaan upottaa passivoivaan happokylpyyn.Mitä tahansa kolmesta menetelmästä voidaan käyttää – passivointi typpihapolla, passivointi typpihapolla natriumdikromaatilla ja passivointi sitruunahapolla.Käytettävä menetelmä riippuu ruostumattoman teräksen laadusta ja määritellyistä hyväksymiskriteereistä.
Korroosionkestävämmät nikkelikromilaadut voidaan passivoida 20 % (v/v) typpihappokylvyssä (kuva 1).Kuten taulukosta näkyy, vähemmän kestäviä ruostumattomia teräksiä voidaan passivoida lisäämällä natriumdikromaattia typpihappohauteeseen, jotta liuos hapettuu ja pystyy muodostamaan passivoivan kalvon metallipinnalle.Toinen vaihtoehto typpihapon korvaamiseksi natriumkromaatilla on nostaa typpihapon pitoisuus 50 tilavuusprosenttiin.Sekä natriumdikromaatin lisääminen että suurempi typpihappopitoisuus vähentävät ei-toivotun välähdyksen todennäköisyyttä.
Koneistettavien ruostumattomien terästen passivointimenettely (näkyy myös kuvassa 1) on hieman erilainen kuin ei-koneistettaville ruostumattomille teräslajeille.Tämä johtuu siitä, että passivoinnissa typpihappokylvyssä poistetaan osa tai kaikki koneistettavat rikkipitoiset sulfidit, jolloin työkappaleen pintaan syntyy mikroskooppisia epähomogeenisuuksia.
Normaalistikin tehokas vesipesu voi jättää happoa näihin epäjatkuvuuksiin passivoinnin jälkeen.Tämä happo hyökkää osan pintaan, jos sitä ei neutraloida tai poistaa.
Helposti työstettävän ruostumattoman teräksen passivointia varten Carpenter on kehittänyt AAA (Alkaline-Acid-Alkaline) -prosessin, joka neutraloi jäännöshapon.Tämä passivointimenetelmä voidaan suorittaa alle 2 tunnissa.Tässä on vaihe vaiheelta prosessi:
Liota osia rasvanpoiston jälkeen 5-prosenttisessa natriumhydroksidiliuoksessa 160–180 °F:ssa (71–82 °C) 30 minuutin ajan.Huuhtele sitten osat perusteellisesti vedessä.Upota osa sitten 30 minuutiksi 20-prosenttiseen (tilavuus/tilavuus) typpihappoliuokseen, joka sisältää 3 unssia/gal (22 g/l) natriumdikromaattia lämpötilassa 120–140 °F (49–60 °C).) Kun olet poistanut osan kylvystä, huuhtele se vedellä ja upota se sitten natriumhydroksidiliuokseen 30 minuutiksi.Huuhtele osa uudelleen vedellä ja kuivaa AAA-menetelmän mukaisesti.
Sitruunahappopassivoinnista on tulossa yhä suositumpi valmistajien keskuudessa, jotka haluavat välttää mineraalihappojen tai natriumdikromaattia sisältävien liuosten käyttöä sekä niiden käyttöön liittyviä hävitysongelmia ja lisääntyviä turvallisuusongelmia.Sitruunahappoa pidetään kaikin puolin ympäristöystävällisenä.
Vaikka sitruunahappopassivointi tarjoaa houkuttelevia ympäristöhyötyjä, kaupat, jotka ovat menestyneet epäorgaanisen hapon passivoinnissa ja joilla ei ole turvallisuusongelmia, saattavat haluta pysyä kurssilla.Jos näillä käyttäjillä on puhdas myymälä, laitteet ovat hyvässä kunnossa ja puhtaita, jäähdytysnesteessä ei ole tehtaan rautasaostumia ja prosessi tuottaa hyviä tuloksia, muutokselle ei välttämättä ole todellista tarvetta.
Sitruunahappokylpypassivoinnin on havaittu olevan käyttökelpoinen useille ruostumattomille teräksille, mukaan lukien useille yksittäisille ruostumattoman teräslajeille, kuten kuvassa 2 on esitetty. Mukavuuden vuoksi kuva 2.1 sisältää perinteisen passivointimenetelmän typpihapolla.Huomaa, että vanhat typpihappokoostumukset ilmaistaan ​​tilavuusprosentteina, kun taas uudet sitruunahappopitoisuudet ilmaistaan ​​massaprosentteina.On tärkeää huomata, että näitä toimenpiteitä suoritettaessa liotusajan, kylvyn lämpötilan ja pitoisuuden huolellinen tasapaino on kriittinen, jotta vältetään yllä kuvattu "vilkkuminen".
Passivointi vaihtelee kunkin lajikkeen kromipitoisuuden ja käsittelyominaisuuksien mukaan.Huomaa joko prosessin 1 tai prosessin 2 sarakkeet. Kuten kuvasta 3 näkyy, prosessissa 1 on vähemmän vaiheita kuin prosessissa 2.
Laboratoriokokeet ovat osoittaneet, että sitruunahapon passivointiprosessi on alttiimpi "kiehumaan" kuin typpihappoprosessi.Tähän hyökkäykseen vaikuttavia tekijöitä ovat liian korkea kylvyn lämpötila, liian pitkä liotusaika ja kylvyn kontaminaatio.Sitruunahappopohjaisia ​​tuotteita, jotka sisältävät korroosionestoaineita ja muita lisäaineita, kuten kostutusaineita, on kaupallisesti saatavilla, ja niiden on raportoitu vähentävän "flash-korroosion" herkkyyttä.
Lopullinen passivointimenetelmän valinta riippuu asiakkaan asettamista hyväksymiskriteereistä.Katso lisätietoja ASTM A967:stä.Se löytyy osoitteesta www.astm.org.
Testejä tehdään usein passivoivien osien pinnan arvioimiseksi.Vastattava kysymys on "poistaako passivointi vapaan raudan ja optimoiko seosten korroosionkestävyyden automaattista leikkausta varten?"
On tärkeää, että testimenetelmä vastaa arvioitavaa luokkaa.Liian tiukat testit eivät läpäise ehdottoman hyviä materiaaleja, kun taas liian heikot testit läpäisevät epätyydyttäviä osia.
PH ja helposti työstettävät 400-sarjan ruostumattomat teräkset voidaan parhaiten arvioida kammiossa, joka pystyy ylläpitämään 100 % kosteuden (näyte märkä) 24 tunnin ajan 95°F:ssa (35°C).Poikkileikkaus on usein kriittisin pinta, erityisesti vapaaleikkauslaaduille.Yksi syy tähän on se, että sulfidia vedetään konesuunnassa tämän pinnan yli.
Kriittiset pinnat tulee sijoittaa ylöspäin, mutta 15-20 asteen kulmassa pystysuoraan nähden kosteuden häviämisen mahdollistamiseksi.Oikein passivoitunut materiaali tuskin ruostuu, vaikka siihen saattaa ilmestyä pieniä pisteitä.
Austeniittiset ruostumattomat teräslajit voidaan arvioida myös kosteustestauksella.Tässä testissä näytteen pinnalla tulee olla vesipisaroita, mikä osoittaa vapaan raudan mahdollisella ruosteella.
Yleisesti käytettyjen automaattisten ja manuaalisten ruostumattomien terästen passivointiprosessit sitruuna- tai typpihappoliuoksissa vaativat erilaisia ​​prosesseja.KuvassaAlla olevassa kuvassa 3 on tietoja prosessin valinnasta.
(a) Säädä pH natriumhydroksidilla.(b) Katso kuva.3(c) Na2Cr2O7 on 3 unssia/gal (22 g/l) natriumdikromaattia 20 % typpihapossa.Vaihtoehto tälle seokselle on 50 % typpihappo ilman natriumdikromaattia.
Nopeampi tapa on käyttää ASTM A380 -standardia, joka on ruostumattomien terästen osien, laitteiden ja järjestelmien puhdistuksen, kalkinpoiston ja passivoinnin standardikäytäntö.Testi sisältää osan pyyhkimisen kuparisulfaatti/rikkihappoliuoksella, kosteuden pitämisen 6 minuuttia ja kuparipinnoituksen tarkkailun.Vaihtoehtoisesti osa voidaan upottaa liuokseen 6 minuutiksi.Jos rauta liukenee, tapahtuu kuparipinnoitusta.Tämä testi ei koske elintarviketeollisuuden osien pintoja.Sitä ei myöskään saa käyttää 400-sarjan martensiittisten terästen tai vähän kromia sisältävien ferriittisten terästen kanssa, koska se saattaa aiheuttaa vääriä positiivisia tuloksia.
Historiallisesti 5 % suolasumutestiä 95 °F:ssa (35 °C) on käytetty myös passivoivien näytteiden arvioimiseen.Tämä testi on liian tiukka joillekin lajikkeille, eikä sitä yleensä vaadita passivoinnin tehokkuuden vahvistamiseksi.
Vältä ylimääräisten kloridien käyttöä, sillä ne voivat aiheuttaa vaarallisia pahenemisvaiheita.Käytä vain korkealaatuista vettä, jossa on alle 50 miljoonasosaa (ppm) kloridia aina kun mahdollista.Vesijohtovettä riittää yleensä, ja se kestää joissakin tapauksissa jopa useita satoja miljoonasosia klorideja.
On tärkeää vaihtaa kylpyamme säännöllisesti, jotta passivointipotentiaali ei menetä, mikä voi johtaa salamaniskuihin ja osien vaurioitumiseen.Kylpy on pidettävä oikeassa lämpötilassa, koska hallitsemattomat lämpötilat voivat aiheuttaa paikallista korroosiota.
On tärkeää noudattaa hyvin tarkkaa ratkaisun vaihtoaikataulua suurten tuotantoajojen aikana kontaminaatiomahdollisuuden minimoimiseksi.Kontrollinäytettä käytettiin kylvyn tehokkuuden testaamiseen.Jos näyte on joutunut hyökkäyksen kohteeksi, on aika vaihtaa kylpy.
Huomaa, että jotkut koneet valmistavat vain ruostumatonta terästä;käytä samaa suositeltua jäähdytysnestettä ruostumattoman teräksen leikkaamiseen ilman kaikkia muita metalleja.
DO-telineen osat työstetään erikseen, jotta vältetään metallin kosketus metalliin.Tämä on erityisen tärkeää ruostumattoman teräksen vapaassa työstössä, sillä helposti virtaavia passivointi- ja huuhteluliuoksia tarvitaan rikkikorroosiotuotteiden hajauttamiseen ja happotaskujen muodostumisen estämiseen.
Älä passivoi hiiltynyttä tai nitridoitua ruostumattomasta teräksestä valmistettuja osia.Näin käsiteltyjen osien korroosionkestävyyttä voidaan vähentää niin paljon, että ne voivat vaurioitua passivointikylvyssä.
Älä käytä rautametallityökaluja työpajaolosuhteissa, jotka eivät ole erityisen puhtaita.Teräslastut voidaan välttää käyttämällä kovametalli- tai keraamisia työkaluja.
Huomaa, että passivointikylvyssä voi esiintyä korroosiota, jos osaa ei ole lämpökäsitelty kunnolla.Martensiittiset teräslajit, joissa on korkea hiili- ja kromipitoisuus, on karkaistava korroosionkestävyyden vuoksi.
Passivointi suoritetaan yleensä myöhemmän karkaisun jälkeen lämpötiloissa, jotka ylläpitävät korroosionkestävyyttä.
Älä unohda typpihapon pitoisuutta passivointikylvyssä.Säännölliset tarkastukset tulisi tehdä käyttämällä Carpenterin ehdottamaa yksinkertaista titrausmenettelyä.Älä passivoi useampaa kuin yhtä ruostumatonta terästä kerrallaan.Tämä estää kalliita sekaannuksia ja galvaanisia reaktioita.
Tietoja kirjoittajista: Terry A. DeBold on ruostumattoman teräksen metalliseosten T&K-asiantuntija ja James W. Martin on baarimetallurgiaasiantuntija Carpenter Technology Corp.:ssa.(Reading, Pennsylvania).
Paljonko se on?Kuinka paljon tilaa tarvitsen?Mitä ympäristöongelmia tulen kohtaamaan?Kuinka jyrkkä oppimiskäyrä on?Mitä anodisointi oikein on?Alla on vastauksia mestareiden alkuperäisiin kysymyksiin sisustuksen anodisoinnista.
Tasaisen ja laadukkaan lopputuloksen saaminen keskittömästä hiontaprosessista edellyttää perusymmärrystä.Suurin osa keskiöttömään hiontaan liittyvistä sovellusongelmista johtuu perusasioiden ymmärtämättömyydestä.Tässä artikkelissa kerrotaan, miksi mieletön prosessi toimii ja kuinka voit käyttää sitä tehokkaimmin työpajassasi.