Ellenőrizte, hogy az alkatrészek a specifikációknak megfelelően készültek. Most gondoskodjon arról, hogy megtegye a szükséges lépéseket ezen alkatrészek védelme érdekében az ügyfelei által elvárt környezetben. #alap
A passziválás továbbra is fontos lépés a rozsdamentes acélból megmunkált alkatrészek és szerelvények korrózióállóságának maximalizálásában. Ez jelentheti a különbséget a kielégítő teljesítmény és a korai meghibásodás között. A helytelen passziválás korróziót okozhat.
A passziválás egy utólagos megmunkálási technika, amely maximalizálja a munkadarab alapanyagául szolgáló rozsdamentes acélötvözetek inherens korrózióállóságát. Ez nem vízkőtelenítés vagy festés.
Nincs egyetértés a passziválás pontos mechanizmusáról. Az azonban biztosan ismert, hogy a passzivált rozsdamentes acél felületén egy védő oxidréteg található. Ez a láthatatlan réteg állítólag rendkívül vékony, kevesebb mint 0,0000001 hüvelyk vastag, ami az emberi haj vastagságának körülbelül 1/100 000-ed része!
Egy tiszta, frissen megmunkált, polírozott vagy pácolt rozsdamentes acél alkatrész automatikusan oxidréteget képez a légköri oxigénnek való kitettség miatt. Ideális körülmények között ez a védőoxidréteg teljesen befedi az alkatrész összes felületét.
A gyakorlatban azonban a feldolgozás során szennyeződések, például gyári szennyeződések vagy a vágószerszámokból származó vasrészecskék kerülhetnek a rozsdamentes acél alkatrészek felületére. Ha nem távolítják el őket, ezek az idegen testek csökkenthetik az eredeti védőfólia hatékonyságát.
Megmunkálás során a szabad vas nyomai eltávolíthatók a szerszámból, és átkerülhetnek a rozsdamentes acél munkadarab felületére. Bizonyos esetekben egy vékony rozsdaréteg jelenhet meg az alkatrészen. Valójában ez a szerszámacél korróziója, nem az alapanyagé. Előfordul, hogy a vágószerszámokból beágyazódott acélrészecskék vagy azok korróziós termékei repedései korrodálhatják magát az alkatrészt.
Hasonlóképpen, a vaskohászati ​​szennyeződés apró részecskéi megtapadhatnak az alkatrész felületén. Bár a fém kész állapotban fényesnek tűnhet, levegővel érintkezve a láthatatlan szabad vasrészecskék felületi rozsdát okozhatnak.
A szabaddá vált szulfidok szintén problémát jelenthetnek. Ezeket úgy állítják elő, hogy ként adnak a rozsdamentes acélhoz a megmunkálhatóság javítása érdekében. A szulfidok növelik az ötvözet forgácsképződési képességét a megmunkálás során, amely teljesen eltávolítható a forgácsolószerszámról. Ha az alkatrészek nincsenek megfelelően passziválva, a szulfidok az ipari termékek felületi korróziójának kiindulópontjává válhatnak.
Mindkét esetben passziválás szükséges a rozsdamentes acél természetes korrózióállóságának maximalizálásához. Eltávolítja a felületi szennyeződéseket, például a vasrészecskéket és a vágószerszámokban lévő vasrészecskéket, amelyek rozsdát képezhetnek vagy a korrózió kiindulópontjává válhatnak. A passziválás eltávolítja a nyílt forgácsolású rozsdamentes acélötvözetek felületén található szulfidokat is.
A legjobb korrózióállóságot a kétlépéses eljárás biztosítja: 1. Tisztítás, a fő eljárás, de néha elhanyagolt 2. Savfürdő vagy passziválás.
A tisztításnak mindig prioritást kell élveznie. A felületeket alaposan meg kell tisztítani a zsírtól, hűtőfolyadéktól vagy egyéb törmeléktől az optimális korrózióállóság biztosítása érdekében. A megmunkálási törmelék vagy egyéb gyári szennyeződések óvatosan letörölhetők az alkatrészről. A kereskedelmi forgalomban kapható zsíroldók vagy tisztítószerek használhatók a technológiai olajok vagy hűtőfolyadékok eltávolítására. Az idegen anyagokat, például a hőoxidokat, olyan módszerekkel kell eltávolítani, mint a csiszolás vagy a pácolás.
Előfordulhat, hogy a gépkezelő kihagyja az alapvető tisztítást, tévesen azt gondolva, hogy a tisztítás és a passziválás egyszerre történik meg, egyszerűen az olajozott alkatrész savas fürdőbe merítésével. Ez nem fog megtörténni. Fordítva, a szennyezett zsír savval reagálva légbuborékokat képez. Ezek a buborékok a munkadarab felületén gyűlnek össze, és zavarják a passziválást.
Ami még rosszabb, a passziváló oldatok szennyeződése, amelyek néha nagy koncentrációban tartalmaznak kloridokat, „villanást” okozhat. A kívánt oxidfilm fényes, tiszta, korrózióálló felülettel történő előállításával ellentétben a villanómaratás a felület súlyos maródását vagy feketedését eredményezheti – a felület olyan romlását, amelyet a passziválás optimalizálni hivatott.
A martenzites rozsdamentes acél alkatrészeket [mágnesesek, mérsékelten korrózióállóak, folyáshatáruk legfeljebb körülbelül 280 ezer psi (1930 MPa)] magas hőmérsékleten edzik, majd megeresztik a kívánt keménység és mechanikai tulajdonságok elérése érdekében. A kicsapódásos keménységű ötvözetek (amelyek jobb szilárdsággal és korrózióállósággal rendelkeznek, mint a martenzites minőségek) oldatkezeléssel kezelhetők, részlegesen megmunkálhatók, alacsonyabb hőmérsékleten öregíthetők, majd kidolgozhatók.
Ebben az esetben az alkatrészt hőkezelés előtt alaposan meg kell tisztítani zsíroldóval vagy tisztítószerrel, hogy eltávolítsuk a vágófolyadék nyomait. Ellenkező esetben az alkatrészen maradó hűtőfolyadék túlzott oxidációt okozhat. Ez az állapot horpadások kialakulását okozhatja a kisebb alkatrészeken a savas vagy abrazív módszerekkel történő vízkőeltávolítás után. Ha hűtőfolyadék marad fényes, edzett alkatrészeken, például vákuumkemencében vagy védőgázas környezetben, felületi karbonizáció léphet fel, ami a korrózióállóság csökkenéséhez vezet.
Alapos tisztítás után a rozsdamentes acél alkatrészek passziváló savas fürdőbe meríthetők. A három módszer bármelyike ​​alkalmazható: salétromsavas passziválás, nátrium-dikromátos salétromsavas passziválás és citromsavas passziválás. Az alkalmazandó módszer a rozsdamentes acél minőségétől és a megadott elfogadási kritériumoktól függ.
A korrózióállóbb nikkel-króm minőségek 20% (v/v) salétromsavas fürdőben passziválhatók (1. ábra). Amint a táblázatban látható, a kevésbé ellenálló rozsdamentes acélok passziválhatók nátrium-dikromát salétromsavas fürdőhöz való hozzáadásával, hogy az oldat oxidálóbb legyen, és passziváló filmet képezzen a fém felületén. A salétromsav nátrium-kromáttal való helyettesítésének másik lehetősége a salétromsav koncentrációjának 50 térfogatszázalékra való emelése. Mind a nátrium-dikromát hozzáadása, mind a salétromsav magasabb koncentrációja csökkenti a nem kívánt felvillanás valószínűségét.
A megmunkálható rozsdamentes acélok passziválási eljárása (szintén az 1. ábrán látható) kissé eltér a nem megmunkálható rozsdamentes acélok passziválási eljárásától. Ez azért van, mert a salétromsavas fürdőben történő passziválás során a megmunkálható kéntartalmú szulfidok egy része vagy egésze eltávolításra kerül, mikroszkopikus inhomogenitásokat hozva létre a munkadarab felületén.
Még a normális esetben hatékony vizes mosás is hagyhat maradék savat ezekben a folytonossági hiányosságokban a passziválás után. Ez a sav megtámadja az alkatrész felületét, ha nem semlegesítik vagy távolítják el.
A könnyen megmunkálható rozsdamentes acél hatékony passziválásához a Carpenter kifejlesztette az AAA (lúgos-savas-lúgos) eljárást, amely semlegesíti a maradék savat. Ez a passziválási módszer kevesebb mint 2 óra alatt elvégezhető. Íme a lépésenkénti folyamat:
Zsírtalanítás után áztassa az alkatrészeket 5%-os nátrium-hidroxid oldatban 71°C és 82°C között 30 percig. Ezután alaposan öblítse le az alkatrészeket vízben. Ezután merítse az alkatrészt 30 percre 20%-os (v/v) salétromsavoldatba, amely 22 g/l nátrium-dikromátot tartalmaz 49°C és 60°C között. ) Miután kivette az alkatrészt a fürdőből, öblítse le vízzel, majd merítse nátrium-hidroxid oldatba 30 percre. Öblítse le ismét az alkatrészt vízzel, és szárítsa meg, ezzel befejezve az AAA módszert.
A citromsavas passziválás egyre népszerűbb azoknál a gyártóknál, akik el akarják kerülni az ásványi savak vagy nátrium-dikromátot tartalmazó oldatok használatát, valamint az ártalmatlanítási problémákat és a használatukkal járó fokozott biztonsági aggályokat. A citromsav minden tekintetben környezetbarátnak tekinthető.
Bár a citromsavas passziválás vonzó környezeti előnyökkel jár, azoknak az üzleteknek, amelyek sikeresen alkalmazták a szervetlen savas passziválást, és nincsenek biztonsági aggályaik, érdemes lehet kitartaniuk amellett. Ha ezek a felhasználók tiszta műhellyel rendelkeznek, a berendezések jó állapotban vannak és tiszták, a hűtőfolyadék mentes a gyári vaslerakódásoktól, és az eljárás jó eredményeket produkál, akkor lehet, hogy nincs valódi szükség a változtatásra.
A citromsavas passziválás számos rozsdamentes acél esetében hasznosnak bizonyult, beleértve a rozsdamentes acél számos különböző minőségét is, amint az a 2. ábrán látható. Az egyszerűség kedvéért a 2.1. ábra a salétromsavas passziválás hagyományos módszerét mutatja be. Megjegyzendő, hogy a régi salétromsav-összetételek térfogatszázalékban, míg az új citromsav-koncentrációk tömegszázalékban vannak kifejezve. Fontos megjegyezni, hogy ezen eljárások végrehajtásakor az áztatási idő, a fürdő hőmérséklete és a koncentráció gondos egyensúlya kritikus fontosságú a fent leírt „villanás” elkerülése érdekében.
A passziválás az egyes fajták krómtartalmától és feldolgozási jellemzőitől függően változik. Figyeljük meg az 1. és a 2. eljárás oszlopait. Amint a 3. ábra mutatja, az 1. eljárás kevesebb lépésből áll, mint a 2. eljárás.
Laboratóriumi vizsgálatok kimutatták, hogy a citromsavas passziválás hajlamosabb a „forrásra”, mint a salétromsavas eljárás. Az ehhez a támadáshoz hozzájáruló tényezők közé tartozik a túl magas fürdőhőmérséklet, a túl hosszú áztatási idő és a fürdő szennyeződése. Kereskedelmi forgalomban kaphatók korróziógátlókat és egyéb adalékanyagokat, például nedvesítőszereket tartalmazó citromsav alapú termékek, amelyekről azt írták, hogy csökkentik a „villanókorrózió” kialakulásának kockázatát.
A passziválás végső módjának megválasztása az ügyfél által meghatározott elfogadási kritériumoktól függ. Részletekért lásd az ASTM A967 szabványt. Ez a szabvány a www.astm.org címen érhető el.
A passzivált alkatrészek felületének értékelésére gyakran végeznek vizsgálatokat. A megválaszolandó kérdés az, hogy „A passziválás eltávolítja-e a szabad vasat, és optimalizálja-e az ötvözetek korrózióállóságát az automatikus forgácsoláshoz?”
Fontos, hogy a tesztelési módszer illeszkedjen az értékelt osztályhoz. A túl szigorú tesztek nem fognak abszolút jó anyagokat átmenni, míg a túl gyengék a nem kielégítő részeket.
A PH és a könnyen megmunkálható 400-as sorozatú rozsdamentes acélok vizsgálata a legjobb egy olyan kamrában, amely képes 100%-os páratartalmat (nedves mintát) fenntartani 24 órán át 35°C-on. A keresztmetszet gyakran a legkritikusabb felület, különösen a szabadon forgácsolható minőségek esetében. Ennek egyik oka, hogy a szulfidot a megmunkálási irányban húzza ezen a felületen keresztül.
A kritikus felületeket felfelé kell elhelyezni, de a függőlegestől 15-20 fokos szögben, hogy a nedvesség távozhasson. A megfelelően passzivált anyag alig rozsdásodik, bár apró foltok jelenhetnek meg rajta.
Az ausztenites rozsdamentes acél minőségek nedvességvizsgálattal is értékelhetők. Ebben a vizsgálatban vízcseppeknek kell jelen lenniük a minta felületén, ami a rozsda jelenlétével jelzi a szabad vas jelenlétét.
A citromsavas vagy salétromsavas oldatokban gyakran használt automatikus és kézi rozsdamentes acélok passziválási eljárásai eltérő folyamatokat igényelnek. Az alábbi 3. ábra részletesen ismerteti az eljárás kiválasztását.
(a) Nátrium-hidroxiddal állítsa be a pH-értéket. (b) Lásd a 3(c) ábrát. A Na2Cr2O7 22 g/l (3 oz/gallon) nátrium-dikromátot jelent 20%-os salétromsavban. E keverék alternatívája az 50%-os salétromsav nátrium-dikromát nélkül.
Gyorsabb megközelítés az ASTM A380, a rozsdamentes acél alkatrészek, berendezések és rendszerek tisztítására, vízkőmentesítésére és passziválására vonatkozó standard gyakorlat alkalmazása. A vizsgálat során az alkatrészt réz-szulfát/kénsav oldattal áttörlik, 6 percig nedvesen tartják, és megfigyelik a rézbevonatot. Alternatív megoldásként az alkatrész 6 percre az oldatba meríthető. Ha a vas feloldódik, rézbevonat keletkezik. Ez a vizsgálat nem vonatkozik az élelmiszer-feldolgozó alkatrészek felületeire. Ezenkívül nem szabad 400-as sorozatú martenzites acélokon vagy alacsony krómtartalmú ferrites acélokon használni, mivel álpozitív eredmények fordulhatnak elő.
A múltban a passzivált minták értékelésére 35°C-on 5%-os sópermet-tesztet is alkalmaztak. Ez a teszt egyes fajták esetében túl szigorú, és általában nem szükséges a passziválás hatékonyságának megerősítéséhez.
Kerülje a túlzott kloridok használatát, amelyek veszélyes fellángolásokat okozhatnak. Lehetőség szerint csak jó minőségű, 50 ppm-nél kevesebb kloridot tartalmazó vizet használjon. A csapvíz általában elegendő, és bizonyos esetekben akár több száz ppm kloridot is elbír.
Fontos a fürdő rendszeres cseréje, hogy ne veszítse el a passzivációs potenciált, ami villámcsapásokhoz és az alkatrészek károsodásához vezethet. A fürdőt megfelelő hőmérsékleten kell tartani, mivel a szabályozatlan hőmérséklet lokális korróziót okozhat.
Fontos, hogy nagy gyártási sorozatok során nagyon pontos oldatcsere-ütemtervet kövessünk a szennyeződés lehetőségének minimalizálása érdekében. Kontrollmintát használtunk a fürdő hatékonyságának tesztelésére. Ha a mintát megtámadták, ideje kicserélni a fürdőt.
Felhívjuk figyelmét, hogy egyes gépek csak rozsdamentes acélt gyártanak; a rozsdamentes acél vágásához ugyanazt az ajánlott hűtőfolyadékot kell használni, minden más fém kizárásával.
A DO állvány alkatrészeit külön megmunkálják, hogy elkerüljék a fém-fém érintkezést. Ez különösen fontos a rozsdamentes acél szabad megmunkálásakor, mivel könnyen folyó passziváló és öblítő oldatokra van szükség a szulfidos korróziós termékek diffundálásához és a savas zsebek kialakulásának megakadályozásához.
Ne passziváljon karbonizált vagy nitridált rozsdamentes acél alkatrészeket. Az így kezelt alkatrészek korrózióállósága olyan mértékben csökkenhet, hogy a passziváló fürdőben károsodhatnak.
Ne használjon vasfém szerszámokat nem különösebben tiszta műhelykörülmények között. Az acélforgácsok elkerülése érdekében használjon keményfém vagy kerámia szerszámokat.
Vegye figyelembe, hogy a passziváló fürdőben korrózió léphet fel, ha az alkatrészt nem megfelelően hőkezelték. A magas szén- és krómtartalmú martenzites minőségeket a korrózióállóság érdekében edzeni kell.
A passziválást általában a korrózióállóságot fenntartó hőmérsékleten végzett későbbi megeresztés után végzik.
Ne hanyagolja el a salétromsav koncentrációját a passziváló fürdőben. Rendszeres ellenőrzéseket kell végezni a Carpenter által javasolt egyszerű titrálási eljárással. Ne passziváljon egyszerre egynél több rozsdamentes acélt. Ez megakadályozza a költséges zavart és megakadályozza a galvánreakciókat.
A szerzőkről: Terry A. DeBold rozsdamentes acélötvözetek kutatás-fejlesztési szakértője, James W. Martin pedig rúdkohászati ​​szakértő a Carpenter Technology Corp.-nál.(Reading, Pennsylvania).
Mennyibe kerül? Mekkora helyre van szükségem? Milyen környezeti problémákkal kell szembenéznem? Milyen meredek a tanulási görbe? Pontosan mi is az eloxálás? Az alábbiakban a mesterek belső eloxálásával kapcsolatos kezdeti kérdéseire adott válaszokat találja.
A középpont nélküli köszörülési eljárással elért következetes, kiváló minőségű eredményekhez alapvető ismeretekre van szükség. A középpont nélküli köszörüléssel kapcsolatos alkalmazási problémák többsége az alapok ismeretének hiányából fakad. Ez a cikk elmagyarázza, miért működik az agyatlan eljárás, és hogyan használhatja a leghatékonyabban a műhelyében.