Сіз бөлшектердің сипаттамаға сәйкес өңделгеніне көз жеткіздіңіз. Енді, тұтынушыларыңыз күтетін жағдайларда осы бөлшектерді қорғау үшін шаралар қабылдағаныңызға көз жеткізіңіз. #негізгі
Пассивация тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер мен жинақтардың негізгі коррозияға төзімділігін арттырудағы маңызды қадам болып қала береді. Бұл қанағаттанарлық өнімділік пен мерзімінен бұрын істен шығу арасындағы айырмашылықты жасай алады. Дұрыс орындалмаған пассивация іс жүзінде коррозияға әкелуі мүмкін.
Пассивация - бұл дайындаманы шығаратын тот баспайтын болат қорытпаларының коррозияға төзімділігін барынша арттыратын өндірістен кейінгі әдіс. Бұл қақтан тазарту әдісі емес, бояу жабыны да емес.
Пассивацияның қалай жұмыс істейтіні туралы жалпы консенсус жоқ. Бірақ пассивтелген тот баспайтын болаттың бетінде қорғаныш оксидті қабықша бар екені анық. Бұл көрінбейтін қабықша өте жұқа, қалыңдығы 0,0000001 дюймнен аз, адам шашының қалыңдығының шамамен 1/100 000 бөлігіндей деп есептеледі!
Таза, жаңадан өңделген, жылтыратылған немесе маринадталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлшек атмосфералық оттегінің әсеріне байланысты автоматты түрде осы оксид қабықшасын алады. Идеалды жағдайларда бұл қорғаныш оксид қабаты бөлшектің барлық беттерін толығымен жабады.
Дегенмен, іс жүзінде цех кірі немесе кескіш құралдардан шыққан темір бөлшектері сияқты ластаушы заттар өңдеу кезінде тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектердің бетіне өтуі мүмкін. Егер бұл бөгде заттар жойылмаса, бастапқы қорғаныс қабықшасының тиімділігін төмендетуі мүмкін.
Өңдеу кезінде бос темірдің іздері құралды тоздырып, тот баспайтын болаттан жасалған дайындаманың бетіне өтуі мүмкін. Кейбір жағдайларда бөлшекте жұқа тот қабаты пайда болуы мүмкін. Бұл шын мәнінде болаттың негізгі металдың емес, құралдың коррозиясы. Кейде кескіш құралдардан немесе олардың коррозия өнімдерінен енген болат бөлшектерінің жарықтары бөлшектің өзінің эрозиясына әкелуі мүмкін.
Сол сияқты, темір цехының кірінің ұсақ бөлшектері бөлшектің бетіне жабысып қалуы мүмкін. Металл өңделген күйде жылтыр болып көрінуі мүмкін, бірақ ауаға ұшырағаннан кейін бос темірдің көрінбейтін бөлшектері беткі тот басуына әкелуі мүмкін.
Ашық сульфидтер де проблема тудыруы мүмкін. Олар өңдеуді жақсарту үшін тот баспайтын болатқа күкірт қосудан пайда болады. Сульфидтер өңдеу кезінде қорытпаның жаңқа түзу қабілетін арттырады, оны кескіш құралдан толығымен алып тастауға болады. Егер бөлшектер дұрыс пассивтелмесе, сульфидтер өндірілген өнімдердің беткі коррозиясының бастапқы нүктесіне айналуы мүмкін.
Екі жағдайда да тот баспайтын болаттың табиғи коррозияға төзімділігін арттыру үшін пассивтеу қажет. Ол темір цехының кір бөлшектері және кескіш құралдардағы темір бөлшектері сияқты тот түзуі немесе коррозияның бастапқы нүктесі болуы мүмкін беткі ластаушы заттарды кетіреді. Пассивтеу сонымен қатар еркін кесілетін тот баспайтын болат қорытпаларының бетінде пайда болған сульфидтерді кетіреді.
Екі сатылы процедура коррозияға ең жақсы төзімділікті қамтамасыз етеді: 1. Тазалау, қарапайым, бірақ кейде назардан тыс қалатын процедура; 2. Қышқыл ваннасы немесе пассивациялық өңдеу.
Тазалау әрқашан басымдыққа ие болуы керек. Оңтайлы коррозияға төзімділік үшін беттерді майдан, салқындатқыш сұйықтықтан немесе басқа цех қалдықтарынан мұқият тазалау керек. Өңдеу қалдықтарын немесе цехтың басқа кірін бөлшектен мұқият сүртуге болады. Өңдеу майларын немесе салқындатқыш сұйықтықтарды кетіру үшін коммерциялық майсыздандырғыштарды немесе тазартқыштарды пайдалануға болады. Термиялық оксидтер сияқты бөгде заттарды ұнтақтау немесе маринадтау сияқты әдістермен кетіру қажет болуы мүмкін.
Кейде машина операторы майланған бөлшекті қышқыл ваннасына батыру арқылы тазалау мен пассивация бір уақытта болады деп қателесіп, негізгі тазалауды өткізіп жіберуі мүмкін. Бұл болмайды. Керісінше, ластанған май қышқылмен әрекеттесіп, ауа көпіршіктерін түзеді. Бұл көпіршіктер дайындама бетінде жиналып, пассивацияға кедергі келтіреді.
Жағдайды одан сайын ушықтыратыны, кейде хлоридтердің жоғары концентрациясын қамтитын пассивация ерітінділерінің ластануы «жыпылықтауды» тудыруы мүмкін. Жылтыр, таза, коррозияға төзімді беті бар қажетті оксид пленкасын алудан айырмашылығы, жыпылықтау қатты ойылған немесе күңгірт бетке әкелуі мүмкін - пассивация оңтайландыруға арналған беттің тозуы.
Мартенситті тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер [магнитті, коррозияға орташа төзімді, беріктігі шамамен 280 кси (1930 МПа) дейін] жоғары температурада шыңдалады, содан кейін қажетті қаттылық пен механикалық қасиеттерді қамтамасыз ету үшін шыңдалады. Мартенситті қорытпаларға қарағанда беріктігі мен коррозияға төзімділігі жақсы тұнбаға түсетін шыңдалатын қорытпаларды ерітіндімен өңдеуге, ішінара өңдеуге, төмен температурада қартаюға және содан кейін өңдеуге болады.
Бұл жағдайда, термиялық өңдеу алдында кесу сұйықтығының іздерін кетіру үшін бөлшекті майсыздандырғышпен немесе тазартқышпен мұқият тазалау керек. Әйтпесе, бөлшекте қалған кесу сұйықтығы шамадан тыс тотығуға әкелуі мүмкін. Бұл жағдай қышқыл немесе абразивті әдістермен қақ кетірілгеннен кейін өлшемі кішірек бөлшектердің майысуына әкелуі мүмкін. Егер кесу сұйықтығы вакуумдық пеште немесе қорғаныш атмосферасында сияқты жарқын қатайған бөлшектерде қалса, беткі карбюрация орын алуы мүмкін, бұл коррозияға төзімділіктің жоғалуына әкеледі.
Мұқият тазалағаннан кейін тот баспайтын болат бөлшектерді пассивтендіретін қышқыл ваннасына батыруға болады. Үш әдістің кез келгенін қолдануға болады – азот қышқылын пассивтеу, натрий дихроматы бар азот қышқылын пассивтеу және лимон қышқылын пассивтеу. Қай әдісті қолдану керектігі тот баспайтын болаттың сұрыпына және көрсетілген қабылдау критерийлеріне байланысты.
Коррозияға төзімді хром-никель маркаларын 20% (көлем/көлем) азот қышқылы бар ваннада пассивтеуге болады (1-сурет). Кестеде көрсетілгендей, аз төзімді тот баспайтын болатты азот қышқылы бар ваннаға натрий дихроматын қосу арқылы пассивтеуге болады, бұл ерітіндіні тотықтырғыш етеді және металл бетінде пассивті пленка түзе алады. Азот қышқылын натрий хроматымен алмастырудың тағы бір нұсқасы - азот қышқылының концентрациясын көлем бойынша 50%-ға дейін арттыру. Натрий дихроматын қосу да, азот қышқылының жоғары концентрациясы да қажетсіз жарқылдың пайда болу мүмкіндігін азайтады.
Еркін өңдеу кезінде тот баспайтын болаттарды пассивтеу процедурасы (1-суретте де көрсетілген) еркін өңдеу кезінде тот баспайтын болат маркаларынан біршама ерекшеленеді. Себебі, әдеттегі азот қышқылы ваннасында пассивтеу кезінде күкірт құрамдас өңделетін маркалы сульфидтердің бір бөлігі немесе барлығы алынып тасталады, бұл өңделген бөлшектің бетінде микроскопиялық үзілістер тудырады.
Тіпті жалпы тиімді сумен шаю пассивациядан кейін осы үзілістерде қалдық қышқыл қалдыруы мүмкін. Бұл қышқыл бейтараптандырылмаса немесе жойылмаса, бөлшектің бетіне шабуыл жасайды.
Оңай өңделетін тот баспайтын болатты тиімді пассивтеу үшін Carpenter қалдық қышқылды бейтараптандыратын AAA (сілтілік-қышқылдық-сілтілік) процесін әзірледі. Бұл пассивтеу әдісін 2 сағаттан аз уақыт ішінде аяқтауға болады. Міне, қадамдық процесс:
Майсыздандырғаннан кейін, бөлшектерді 5% натрий гидроксиді ерітіндісінде 160°F-тан 180°F-қа дейін (71°C-тан 82°C-қа дейін) 30 минутқа жібітіңіз. Содан кейін бөлшектерді сумен мұқият шайыңыз. Содан кейін, бөлшекті 30 минутқа 3 унция/галлон (22 г/л) натрий дихроматы бар 20% (көлем/көлем) азот қышқылы ерітіндісіне 120°F-тан 140°F-қа дейін (49°C)тан 60°C-қа дейін) батырыңыз. Бөлшекті ваннадан шығарғаннан кейін, оны сумен шайып, содан кейін натрий гидроксиді ерітіндісіне тағы 30 минутқа батырыңыз. Бөлшекті қайтадан сумен шайып, кептіріңіз, AAA әдісін аяқтаңыз.
Лимон қышқылын пассивтеу минералды қышқылдарды немесе натрий дихроматы бар ерітінділерді пайдаланудан, сондай-ақ оларды пайдаланумен байланысты кәдеге жарату мәселелері мен қауіпсіздік мәселелерін болдырмауды қалайтын өндірушілер арасында барған сайын танымал болып келеді. Лимон қышқылы барлық жағынан экологиялық таза болып саналады.
Лимон қышқылын пассивтеу тартымды экологиялық артықшылықтар ұсынғанымен, бейорганикалық қышқылды пассивтеуде табысқа жеткен және қауіпсіздік мәселелері жоқ цехтар осы бағытты жалғастырғысы келуі мүмкін. Егер бұл пайдаланушыларда таза цех, жақсы күтілген және таза жабдықтар, темір цехының ластануынан таза салқындатқыш және жақсы нәтиже беретін процесс болса, өзгерістердің нақты қажеттілігі болмауы мүмкін.
Лимон қышқылы бар ваннадағы пассивация 2-суретте көрсетілгендей, тот баспайтын болаттың бірнеше жеке маркаларын қоса алғанда, тот баспайтын болаттардың кең ауқымы үшін пайдалы екені анықталды. Ыңғайлы болу үшін 1-суреттегі дәстүрлі азот қышқылын пассивтеу әдісі енгізілген. Ескі азот қышқылы құрамдары көлемдік пайызбен, ал жаңа лимон қышқылының концентрациясы салмақтық пайызбен көрсетілгенін ескеріңіз. Бұл процедураларды орындау кезінде бұрын сипатталған «жыпылықтауды» болдырмау үшін сулау уақытын, ванна температурасын және концентрациясын мұқият теңестіру өте маңызды екенін ескеру маңызды.
Пассивтеу өңдеулері әрбір марканың хром құрамына және өңдеу сипаттамаларына байланысты өзгереді. 1-процеске немесе 2-процеске сілтеме жасайтын бағандарға назар аударыңыз. 3-суретте көрсетілгендей, 1-процес 2-процеске қарағанда аз қадамдарды қамтиды.
Зертханалық сынақтар лимон қышқылының пассивация процесінің азот қышқылы процесіне қарағанда «жыпылықтауға» бейім екенін көрсетті. Бұл шабуылға ықпал ететін факторларға ванна температурасының тым жоғары болуы, сулау уақыты тым ұзақ болуы және ваннаның ластануы жатады. Коррозия ингибиторлары және ылғалдандырғыштар сияқты басқа қоспалар бар лимон қышқылы өнімдері коммерциялық түрде қолжетімді және «жыпылықта коррозияға» сезімталдықты төмендететіні туралы хабарланған.
Пассивация әдісінің соңғы таңдауы тұтынушы белгілеген қабылдау критерийлеріне байланысты болады. Толығырақ ақпарат алу үшін ASTM A967 қараңыз. Оған www.astm.org сайтынан кіруге болады.
Пассивтендірілген бөлшектердің бетін бағалау үшін сынақтар жиі жүргізіледі. Жауап берілетін сұрақ: «Пассивтендірілген кезде бос темір жойылып, еркін кесілетін маркалардың коррозияға төзімділігі оңтайландырыла ма?»
Сынақ әдісінің бағаланатын бағаға сәйкес келуі маңызды. Тым қатаң сынақтар мінсіз сапалы материалдарды жарамсыз етеді, ал тым бос сынақтар қанағаттанарлықсыз бөлшектерді жарамсыз етеді.
400 сериялы жауын-шашынмен беріктендіру және еркін өңдеу арқылы тот баспайтын болаттарды 95°F (35°C) температурада 24 сағат бойы 100% ылғалдылықты (ылғалды үлгілерді) сақтай алатын шкафта бағалау жақсы. Көлденең қима көбінесе ең маңызды бет болып табылады, әсіресе еркін кесілетін маркалар үшін. Мұның бір себебі - сульфид машина бағытында созылып, осы бетті кесіп өтеді.
Маңызды беттерді жоғары қаратып, ылғалдың жоғалуын болдырмау үшін тік беттен 15-20 градус бұрышта орналастыру керек. Дұрыс пассивтелген материал тот баспайды, дегенмен аздап дақ қалуы мүмкін.
Аустениттік тот баспайтын болаттың маркаларын ылғалдылық сынағы арқылы да бағалауға болады. Сыналған кезде үлгінің бетінде су тамшылары болуы керек, бұл тоттың болуы арқылы бос темірдің бар екенін көрсетеді.
Лимон немесе азот қышқылы ерітінділерінде жиі қолданылатын еркін кесілетін және еркін кесілмейтін тот баспайтын болаттарды пассивтеу процедуралары әртүрлі процестерді қажет етеді. Төмендегі 3-суретте процесті таңдау туралы мәліметтер берілген.
(a) Натрий гидроксидімен рН мәнін реттеңіз.(b) 3-суретті қараңыз (c) Na2Cr2O7 20% азот қышқылындағы 3 унция/галлон (22 г/л) натрий дихроматын білдіреді. Бұл қоспаға балама ретінде натрий дихроматы жоқ 50% азот қышқылын алуға болады.
Жылдамырақ әдіс - ASTM A380 стандартындағы «Тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді, жабдықтарды және жүйелерді тазалау, қақтан тазарту және пассивтеу бойынша стандартты тәжірибе» ерітіндісін пайдалану. Сынақ бөлшекті мыс сульфаты/күкірт қышқылы ерітіндісімен сүртуден, оны 6 минут бойы ылғалды ұстаудан және мыс қаптамасын бақылаудан тұрады. Балама ретінде, бөлшекті ерітіндіге 6 минут батыруға болады. Егер темір ерісе, мыс қаптамасы пайда болады. Бұл сынақты тамақ өңдеу бөлшектерінің беттерінде қолдануға болмайды. Сондай-ақ, оны 400 сериялы мартенситті немесе хромы аз ферритті болаттар үшін қолдануға болмайды, себебі жалған оң нәтижелер болуы мүмкін.
Тарихи тұрғыдан алғанда, 95°F (35°C) температурадағы 5% тұзды бүрку сынағы пассивтелген үлгілерді бағалау үшін де қолданылған. Бұл сынақ кейбір сорттар үшін тым қатаң және пассивтеудің тиімді екенін растау үшін әдетте қажет емес.
Зиянды кенеттен пайда болатын шабуылдарды тудыруы мүмкін артық хлоридтерді қолданудан аулақ болыңыз. Мүмкіндігінше, құрамында миллионға 50 бөліктен (ppm) аз хлорид бар жоғары сапалы суды ғана пайдаланыңыз. Әдетте краннан ағып жатқан су жеткілікті және кейбір жағдайларда бірнеше жүз ppm хлоридке дейін шыдай алады.
Пассивация әлеуетінің жоғалуын болдырмау үшін ваннаны үнемі ауыстырып отыру маңызды, бұл жарқылдың пайда болуына және бөлшектердің зақымдалуына әкелуі мүмкін. Ваннаны тиісті температурада ұстау керек, себебі ағып жатқан температура жергілікті коррозияны тудыруы мүмкін.
Ластану мүмкіндігін азайту үшін жоғары өндірістік жұмыстар кезінде ерітіндіні ауыстырудың өте нақты кестесін сақтау маңызды. Ваннаның тиімділігін тексеру үшін бақылау үлгісі пайдаланылды. Егер үлгіге шабуыл жасалса, ваннаны ауыстыру уақыты келді.
Кейбір машиналар тек тот баспайтын болаттан жасалғанын көрсетіңіз; басқа металдарды қоспағанда, тот баспайтын болатты кесу үшін сол қолайлы салқындатқышты пайдаланыңыз.
DO сөресінің бөлшектері металдың металлға жанасуын болдырмау үшін жеке өңделеді. Бұл әсіресе тот баспайтын болатты еркін өңдеу үшін маңызды, себебі сульфидтердегі коррозия өнімдерін диффузиялау және қышқыл қалталарының пайда болуын болдырмау үшін еркін ағынды пассивация және шайғыш ерітінділер қажет.
Карбюрленген немесе азотталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді пассивтеуге болмайды. Осылайша өңделген бөлшектердің коррозияға төзімділігі пассивтеу ваннасында шабуылға ұшырайтын деңгейге дейін төмендеуі мүмкін.
Темір құралдарды аса таза емес шеберхана ортасында пайдаланбаңыз. Болат ұнтағын карбидті немесе керамикалық құралдарды пайдалану арқылы болдырмауға болады.
Егер бөлшек дұрыс термиялық өңделмесе, пассивациялық ваннада коррозия пайда болуы мүмкін екенін ұмытпаңыз. Жоғары көміртекті, жоғары хромды мартенситті маркерлерді коррозияға төзімділік үшін қатайту керек.
Пассивация әдетте коррозияға төзімділікті сақтайтын температураларды қолдана отырып, кейінгі шынықтырудан кейін жүзеге асырылады.
Пассивтеу ваннасындағы азот қышқылының концентрациясын елемеңіз. Мерзімді тексерулер Carpenter ұсынған қарапайым титрлеу процедурасын қолдана отырып жүргізілуі керек. Бір уақытта бірнеше тот баспайтын болатты пассивтеуге болмайды. Бұл қымбат шатасулардың алдын алады және гальваникалық реакциялардың алдын алады.
Авторлар туралы: Терри А. ДеБолд - тот баспайтын болат қорытпасын зерттеу және әзірлеу жөніндегі маман, ал Джеймс В. Мартин - Carpenter Technology Corp. (Рединг, Пенсильвания) компаниясының металлург-баршысы.
Беттік өңдеу сипаттамалары барған сайын қатаңдана түсетін әлемде қарапайым «кедір-бұдырлық» өлшеулері әлі де пайдалы. Беттік өлшеудің неліктен маңызды екенін және оны шеберханада күрделі портативті өлшеуіштермен қалай тексеруге болатынын қарастырайық.
Бұл бұрау операциясы үшін ең жақсы қондырма бар екеніне сенімдісіз бе? Чипті тексеріңіз, әсіресе қараусыз қалдырсаңыз. Чиптің сипаттамалары сізге көп нәрсе айта алады.