Þú hefur staðfest að hlutarnir séu framleiddir samkvæmt forskrift. Gakktu nú úr skugga um að þú takir skref til að vernda þessa hluti í því umhverfi sem viðskiptavinir þínir búast við. #base
Óvirkjun er enn mikilvægt skref í að hámarka tæringarþol hluta og samsetninga sem eru vélrænt unnin úr ryðfríu stáli. Þetta getur skipt sköpum um fullnægjandi frammistöðu og ótímabæra bilun. Röng óvirkjun getur valdið tæringu.
Óvirkjun er eftirvinnsluaðferð sem hámarkar meðfædda tæringarþol ryðfría stálblöndunnar sem vinnustykkið er búið til úr. Þetta er ekki afhýðing eða málun.
Það er engin samstaða um nákvæmlega hvernig óvirkjun virkar. En það er vitað með vissu að það er verndandi oxíðfilma á yfirborði óvirkjuðs ryðfrís stáls. Þessi ósýnilega filma er sögð vera afar þunn, innan við 0,0000001 tommu þykk, sem er um það bil 1/100.000 af þykkt mannshárs!
Hreinn, nýslípaður, fægður eða súrsaður hluti úr ryðfríu stáli mun sjálfkrafa mynda þessa oxíðhúð vegna snertingar við súrefni í andrúmsloftinu. Við kjöraðstæður þekur þetta verndandi oxíðlag alla fleti hlutarins að fullu.
Í reynd geta mengunarefni eins og verksmiðjuóhreinindi eða járnagnir frá skurðarverkfærum hins vegar komist á yfirborð ryðfría stálhluta við vinnslu. Ef þessir aðskotahlutir eru ekki fjarlægðir geta þeir dregið úr virkni upprunalegu verndarfilmunnar.
Við vinnslu geta leifar af fríu járni fjarlægst af verkfærinu og borist á yfirborð vinnustykkisins úr ryðfríu stáli. Í sumum tilfellum getur þunnt ryðlag myndast á hlutanum. Reyndar er þetta tæring á verkfærastálinu, ekki grunnmálminum. Stundum geta sprungur frá innfelldum stálögnum frá skurðarverkfærum eða tæringarafurðum þeirra tært hlutinn sjálfan.
Á sama hátt geta smáar agnir af járnmálmvinnsluóhreinindum fest sig við yfirborð hlutarins. Þó að málmurinn geti virst gljáandi í fullunnu ástandi, geta ósýnilegar agnir af fríu járni valdið yfirborðsryði eftir útsetningu fyrir lofti.
Súlfíð sem eru berskjölduð geta einnig verið vandamál. Þau eru búin til með því að bæta brennisteini við ryðfrítt stál til að bæta vinnsluhæfni. Súlfíð auka getu málmblöndunnar til að mynda flísar við vinnslu, sem hægt er að fjarlægja alveg úr skurðarverkfærinu. Ef hlutar eru ekki rétt óvirkjaðir geta súlfíð orðið upphafspunktur fyrir yfirborðs tæringu iðnaðarvara.
Í báðum tilvikum er óvirkjun nauðsynleg til að hámarka náttúrulega tæringarþol ryðfría stálsins. Hún fjarlægir yfirborðsmengunarefni eins og járnagnir og járnagnir í skurðarverkfærum sem geta myndað ryð eða orðið upphafspunktur tæringar. Óvirkjun fjarlægir einnig súlfíð sem finnast á yfirborði opins skorinna ryðfría stálblöndum.
Tveggja þrepa aðferð veitir bestu tæringarþol: 1. Hreinsun, aðalaðferðin, en stundum vanrækt 2. Sýrubað eða óvirkjun.
Þrif ættu alltaf að vera forgangsverkefni. Yfirborð verða að vera vandlega hreinsuð af fitu, kælivökva eða öðru rusli til að tryggja bestu mögulegu tæringarþol. Hægt er að þurrka varlega af hlutnum vinnsluúrgang eða annan óhreinindi frá verksmiðju. Hægt er að nota hefðbundin fituhreinsiefni eða hreinsiefni til að fjarlægja vinnsluolíur eða kælivökva. Aðskotaefni eins og hitaoxíð gætu þurft að fjarlægja með aðferðum eins og slípun eða súrsun.
Stundum sleppir vélastarfsmaður grunnþrifum, ranglega með því að halda að þrif og óvirkjun eigi sér stað samtímis, einfaldlega með því að dýfa olíuborna hlutanum í sýrubað. Það gerist ekki. Aftur á móti hvarfast menguð fita við sýru og myndar loftbólur. Þessar loftbólur safnast fyrir á yfirborði vinnustykkisins og trufla óvirkjunina.
Verra er að mengun á óvirkjunarlausnum, sem stundum innihalda mikið magn af klóríðum, getur valdið „blikkmyndun“. Ólíkt því að framleiða oxíðfilmu með glansandi, hreinu og tæringarþolnu yfirborði getur blikkmyndun leitt til mikillar etsingar eða svartnunar á yfirborðinu – sem er hnignun á yfirborðinu sem óvirkjun er hönnuð til að hámarka.
Hlutar úr martensítískum ryðfríu stáli [segulmagnaðar, miðlungs tæringarþolnar, teygjustyrkur allt að um 280 þúsund psi (1930 MPa)] eru kældir við hátt hitastig og síðan hertir til að fá tilætlaða hörku og vélræna eiginleika. Úrfellingarhertar málmblöndur (sem hafa betri styrk og tæringarþol en martensítmálmblöndur) er hægt að meðhöndla með lausn, hlutavéla, elda við lægra hitastig og síðan klára.
Í þessu tilviki verður að þrífa hlutinn vandlega með fituhreinsiefni eða hreinsiefni áður en hitameðferð fer fram til að fjarlægja allar leifar af skurðarvökva. Annars getur kælivökvi sem eftir er á hlutnum valdið óhóflegri oxun. Þetta ástand getur valdið því að beyglur myndast á smærri hlutum eftir að kalk er hreinsað með sýru eða slípiefnum. Ef kælivökvi er eftir á glansandi hörðum hlutum, eins og í lofttæmisofni eða í verndandi andrúmslofti, getur yfirborðið kolað og leitt til minnkunar á tæringarþoli.
Eftir ítarlega hreinsun má dýfa hlutum úr ryðfríu stáli í sýrubað með óvirkjunarefni. Hægt er að nota hvaða sem er af þremur aðferðum – óvirkjun með saltpéturssýru, óvirkjun með saltpéturssýru með natríumdíkrómati og óvirkjun með sítrónusýru. Hvaða aðferð á að nota fer eftir gerð ryðfríu stálsins og tilgreindum viðmiðum um samþykki.
Hægt er að óvirkja ryðfrítt stál sem er meira tæringarþolið í 20% (v/v) saltpéturssýrubaði (Mynd 1). Eins og sést í töflunni er hægt að óvirkja ryðfrítt stál sem er minna þolið með því að bæta natríumdíkrómati út í bað af saltpéturssýru til að gera lausnina oxandi og gera hana færari um að mynda óvirkandi filmu á málmyfirborðinu. Annar möguleiki á að skipta út saltpéturssýru fyrir natríumkrómat er að auka styrk saltpéturssýru í 50% miðað við rúmmál. Bæði viðbót natríumdíkrómats og hærri styrkur saltpéturssýru draga úr líkum á óæskilegri blikkmyndun.
Aðferðin við óvirkjun á ryðfríu stáli sem hægt er að vinna úr (einnig sýnd á mynd 1) er örlítið frábrugðin aðferðinni við óvirkjun á ryðfríu stáli. Þetta er vegna þess að við óvirkjun í saltpéturssýrubaði eru sum eða öll vinnsluhæf brennisteinsinnihaldandi súlfíð fjarlægð, sem skapar smásæja óeðlileika á yfirborði vinnustykkisins.
Jafnvel venjuleg virk vatnsþvottur getur skilið eftir leifar af sýru í þessum ósamfelldum svæðum eftir óvirkjun. Þessi sýra mun ráðast á yfirborð hlutarins ef hún er ekki hlutleyst eða fjarlægð.
Til að auðvelda vinnslu á ryðfríu stáli hefur Carpenter þróað AAA (Alkaline-Acid-Alkaline) aðferðina sem hlutleysir leifar af sýru. Þessari aðferð er hægt að ljúka á innan við tveimur klukkustundum. Hér er ferlið skref fyrir skref:
Eftir að fitu hefur verið fjarlægt skal leggja hlutana í bleyti í 5% natríumhýdroxíðlausn við 71°C til 82°C í 30 mínútur. Skolið síðan hlutana vandlega í vatni. Dýfið síðan hlutanum í 20% (v/v) saltpéturssýrulausn sem inniheldur 22 g/l af natríumdíkrómati í 30 mínútur við 49°C til 60°C. Eftir að hlutinn hefur verið tekinn úr baðinu skal skola hann með vatni og síðan dýfa honum í natríumhýdroxíðlausn í 30 mínútur. Skolið hlutinn aftur með vatni og þerrið, til að ljúka AAA aðferðinni.
Sítrónusýruþolun er að verða sífellt vinsælli hjá framleiðendum sem vilja forðast notkun steinefnasýra eða lausna sem innihalda natríumdíkrómat, sem og vandamál við förgun og auknar öryggisáhyggjur sem tengjast notkun þeirra. Sítrónusýra er talin umhverfisvæn í alla staði.
Þó að sítrónusýruóvirkjun bjóði upp á aðlaðandi umhverfislegan ávinning, gætu verslanir sem hafa náð árangri með ólífrænni sýruóvirkjun og hafa engar öryggisáhyggjur viljað halda áfram stefnunni. Ef þessir notendur eru með hreint verkstæði, búnaðurinn er í góðu ástandi og hreinn, kælivökvinn er laus við járnútfellingar frá verksmiðjunni og ferlið skilar góðum árangri, þá er hugsanlega ekki raunveruleg þörf á breytingum.
Sítrónusýrubaðsóvirkjun hefur reynst gagnleg fyrir fjölbreytt úrval af ryðfríu stáli, þar á meðal nokkrar einstakar gerðir af ryðfríu stáli, eins og sýnt er á mynd 2. Til þæginda sýnir mynd 2.1 hefðbundna aðferð við óvirkjun með saltpéturssýru. Athugið að gömlu formúlurnar fyrir saltpéturssýru eru gefnar upp sem prósentur af rúmmáli, en nýju styrkleikar sítrónusýru eru gefnir upp sem prósentur af massa. Mikilvægt er að hafa í huga að þegar þessar aðferðir eru framkvæmdar er mikilvægt að gæta vandlegs jafnvægis á milli bleytitíma, baðhita og styrks til að forðast „blikkmyndunina“ sem lýst er hér að ofan.
Óvirkjun er mismunandi eftir króminnihaldi og vinnslueiginleikum hverrar tegundar. Takið eftir dálkunum fyrir annað hvort ferli 1 eða ferli 2. Eins og sést á mynd 3 hefur ferli 1 færri skref en ferli 2.
Rannsóknarstofuprófanir hafa sýnt að sítrónusýruþolunarferlið er líklegra til að „sjóða“ en saltpéturssýruferlið. Þættir sem stuðla að þessari árás eru meðal annars of hár baðhiti, of langur bleytitími og mengun baðsins. Sítrónusýru-byggðar vörur sem innihalda tæringarhemla og önnur aukefni eins og rakaefni eru fáanlegar á markaði og eru sagðar draga úr næmi fyrir „blikktæringu“.
Lokaval á aðferð til að þola óvirkjun fer eftir þeim viðmiðum sem viðskiptavinurinn setur. Sjá nánari upplýsingar í ASTM A967. Hana má nálgast á www.astm.org.
Prófanir eru oft gerðar til að meta yfirborð hluta sem hafa verið óvirkjaðir. Spurningin sem þarf að svara er: „Fjarlægir óvirkjun frítt járn og hámarkar tæringarþol málmblanda fyrir sjálfvirka skurð?“
Það er mikilvægt að prófunaraðferðin passi við þann bekk sem verið er að meta. Próf sem eru of ströng munu ekki standast algerlega góð efni, en próf sem eru of veik munu standast ófullnægjandi hluta.
Best er að meta pH og ryðfrítt stál í 400 seríunni í klefa sem getur viðhaldið 100% raka (sýnið rakt) í 24 klukkustundir við 35°C. Þversniðið er oft mikilvægasta yfirborðið, sérstaklega fyrir frískurðargráður. Ein ástæða fyrir þessu er sú að súlfíðið er dregið í vélræna átt yfir þetta yfirborð.
Mikilvægustu fletirnir ættu að vera staðsettir upp á við, en í 15 til 20 gráðu halla frá lóðréttu yfirborði, til að leyfa rakatap. Rétt passívað efni mun varla ryðga, þó að litlir blettir geti myndast á því.
Einnig er hægt að meta austenísk ryðfrítt stál með rakaprófun. Í þessari prófun ættu vatnsdropar að vera til staðar á yfirborði sýnisins, sem gefur til kynna frítt járn ef ryð er til staðar.
Aðferðir til að þagga niður algengar sjálfvirkar og handvirkar ryðfríar stáltegundir í sítrónu- eða saltpéturssýrulausnum krefjast mismunandi ferla. Á mynd 3 hér að neðan eru nánari upplýsingar um val á ferli.
(a) Stillið pH-gildið með natríumhýdroxíði. (b) Sjá mynd 3(c) Na2Cr2O7 er 3 únsur/gal (22 g/L) natríumdíkrómat í 20% saltpéturssýru. Annar valkostur við þessa blöndu er 50% saltpéturssýra án natríumdíkrómats.
Hraðari aðferð er að nota ASTM A380, staðlaða starfshætti fyrir hreinsun, afkalkun og óvirkjun á hlutum, búnaði og kerfum úr ryðfríu stáli. Prófið felur í sér að þurrka hlutinn með koparsúlfat/brennisteinssýrulausn, halda honum blautum í 6 mínútur og fylgjast með koparhúðuninni. Einnig er hægt að dýfa hlutnum í lausnina í 6 mínútur. Ef járn leysist upp á sér koparhúðun stað. Þetta próf á ekki við um yfirborð matvælavinnsluhluta. Það ætti heldur ekki að nota það á martensítstáli af 400 seríu eða ferrítstáli með lágu króminnihaldi þar sem falskar jákvæðar niðurstöður geta komið fram.
Sögulega hefur 5% saltúðaprófið við 35°C (95°F) einnig verið notað til að meta óvirk sýni. Þetta próf er of strangt fyrir sumar tegundir og er almennt ekki krafist til að staðfesta virkni óvirkjunar.
Forðist að nota of mikið af klóríðum, sem geta valdið hættulegum uppköstum. Notið aðeins hágæða vatn með minna en 50 milljónarhluta (ppm) af klóríði þegar mögulegt er. Kranavatn er yfirleitt nægilegt og í sumum tilfellum þolir það allt að nokkur hundruð milljónarhluta af klóríðum.
Mikilvægt er að skipta reglulega um baðkarið til að ekki tapi það óvirknigetunni, sem getur leitt til eldinga og skemmda á hlutum. Baðkarið verður að vera haldið við rétt hitastig, þar sem óstýrt hitastig getur valdið staðbundinni tæringu.
Mikilvægt er að fylgja mjög nákvæmri áætlun um lausnaskipti í stórum framleiðslulotum til að lágmarka líkur á mengun. Viðmiðunarsýni var notað til að prófa virkni baðsins. Ef sýnið hefur orðið fyrir mengun er kominn tími til að skipta um baðið.
Vinsamlegast athugið að sumar vélar framleiða eingöngu ryðfrítt stál; notið sama kælivökvann sem æskilegt er fyrir ryðfrítt stál og útilokið alla aðra málma.
Hlutar DO-grindanna eru fræstir sérstaklega til að koma í veg fyrir snertingu málma við málm. Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir frjálsa vinnslu á ryðfríu stáli, þar sem auðvelt er að nota óvirkjunar- og skollausnir til að dreifa tæringarefnum súlfíðs og koma í veg fyrir myndun sýruvasa.
Ekki má óvirkja hluti úr karbúruðu eða nítríðuðu ryðfríu stáli. Tæringarþol hluta sem meðhöndlaðir eru á þennan hátt getur minnkað svo mikið að þeir geti skemmst í óvirkjunarbaðinu.
Notið ekki verkfæri úr járnmálmum í verkstæði sem eru ekki sérstaklega hrein. Hægt er að forðast stálflísar með því að nota verkfæri úr karbíði eða keramik.
Hafðu í huga að tæring getur myndast í óvirkjunarbaðinu ef hlutinn hefur ekki verið rétt hitameðhöndlaður. Martensítískir flokkar með hátt kolefnis- og króminnihald verða að vera hertir til að tryggja tæringarþol.
Óvirkjun er venjulega framkvæmd eftir síðari herðingu við hitastig sem viðheldur tæringarþol.
Vanrækið ekki styrk saltpéturssýru í óvirkjunarbaðinu. Regluleg eftirlit ætti að gera með því að nota einfalda títrunaraðferð sem Carpenter leggur til. Ekki óvirkja fleiri en eitt ryðfrítt stál í einu. Þetta kemur í veg fyrir kostnaðarsaman rugling og kemur í veg fyrir galvanískar viðbrögð.
Um höfundana: Terry A. DeBold er sérfræðingur í rannsóknum og þróun á ryðfríu stáli og James W. Martin er sérfræðingur í stálstöngum hjá Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvaníu).
Hversu mikið kostar það? Hversu mikið pláss þarf ég? Hvaða umhverfisvandamál mun ég standa frammi fyrir? Hversu brattur er námsferillinn? Hvað nákvæmlega er anóðisering? Hér að neðan eru svörin við upphafsspurningum meistaranna um anóðiseringu innréttinga.
Að fá stöðugar og hágæða niðurstöður með miðjulausri slípun krefst grunnþekkingar. Flest vandamál við notkun miðjulausrar slípun stafa af skorti á skilningi á grunnatriðunum. Þessi grein útskýrir hvers vegna huglausa ferlið virkar og hvernig á að nota það á sem áhrifaríkastan hátt í verkstæðinu þínu.