Тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді қалай пассивтендіруге болады |Қазіргі заманғы машина жасау цехы

Бөлшектердің спецификацияға сәйкес жасалғанын растадыңыз.Енді осы бөліктерді тұтынушылар күткен ортада қорғау үшін қадамдар жасағаныңызға көз жеткізіңіз.#негіз
Пассивация тот баспайтын болаттан өңделген бөлшектер мен тораптардың коррозияға төзімділігін арттырудың маңызды қадамы болып қала береді.Бұл қанағаттанарлық өнімділік пен мерзімінен бұрын істен шығу арасындағы айырмашылықты жасай алады.Дұрыс емес пассивация коррозияға әкелуі мүмкін.
Пассивация - дайындама жасалған тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалардың тән коррозияға төзімділігін барынша арттыратын өндірістен кейінгі әдіс.Бұл қақтан тазалау немесе бояу емес.
Пассивацияның нақты механизмі туралы консенсус жоқ.Бірақ пассивтелген тот баспайтын болаттың бетінде қорғаныш оксидті пленка бар екені белгілі.Бұл көрінбейтін пленка өте жұқа, қалыңдығы 0,0000001 дюймден аз, бұл адам шашының қалыңдығының шамамен 1/100 000 бөлігін құрайды!
Таза, жаңадан өңделген, жылтыратылған немесе маринадталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлік атмосфералық оттегінің әсерінен осы оксидті пленканы автоматты түрде алады.Идеалды жағдайларда бұл қорғаныш оксид қабаты бөліктің барлық беттерін толығымен жабады.
Алайда іс жүзінде өңдеу кезінде тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектердің бетіне зауыттық кір немесе кескіш құралдардан алынған темір бөлшектері сияқты ластаушы заттар түсуі мүмкін.Алынбаған жағдайда, бұл бөгде заттар бастапқы қорғаныс қабықшасының тиімділігін төмендетуі мүмкін.
Өңдеу кезінде бос темірдің іздері құралдан жойылып, тот баспайтын болаттан жасалған дайындаманың бетіне өтуі мүмкін.Кейбір жағдайларда бөлікте жұқа тот қабаты пайда болуы мүмкін.Шын мәнінде, бұл негізгі металл емес, аспаптық болаттың коррозиясы.Кейде кескіш құралдардан немесе олардың коррозияға ұшыраған өнімдерінен ендірілген болат бөлшектерінің жарықтары бөліктің өзін бұзуы мүмкін.
Сол сияқты қара металлургиялық кірдің ұсақ бөлшектері бөлшектің бетіне жабысып қалуы мүмкін.Металл өзінің дайын күйінде жылтыр болып көрінуі мүмкін болса да, ауа әсерінен кейін бос темірдің көзге көрінбейтін бөлшектері бетінде тот пайда болуы мүмкін.
Ашық сульфидтер де проблема болуы мүмкін.Олар өңдеуге қабілеттілікті жақсарту үшін тот баспайтын болатқа күкірт қосу арқылы жасалады.Сульфидтер өңдеу кезінде қорытпаның жоңқа түзу қабілетін арттырады, олар кескіш құралдан толығымен алынып тасталуы мүмкін.Егер бөлшектер дұрыс пассивтендірілмесе, сульфидтер өнеркәсіп өнімдерінің беткі коррозиясының бастапқы нүктесі болуы мүмкін.
Екі жағдайда да тот баспайтын болаттың табиғи коррозияға төзімділігін арттыру үшін пассивация қажет.Ол тот түзетін немесе коррозияның бастапқы нүктесі болатын кескіш құралдардағы темір бөлшектері мен темір бөлшектері сияқты беткі ластаушы заттарды жояды.Пассивация сонымен қатар ашық кесілген тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалардың бетінде табылған сульфидтерді жояды.
Екі сатылы процедура коррозияға ең жақсы төзімділікті қамтамасыз етеді: 1. Тазалау, негізгі процедура, бірақ кейде еленбейді 2. Қышқыл ваннасы немесе пассивация.
Тазалық әрқашан басымдық болуы керек.Оңтайлы коррозияға төзімділікті қамтамасыз ету үшін беттерді майдан, салқындатқыш сұйықтықтан немесе басқа қоқыстардан мұқият тазалау керек.Өңдеу қоқыстарын немесе басқа зауыттық кірді бөлікті ақырын сүртуге болады.Технологиялық майларды немесе салқындатқыштарды кетіру үшін коммерциялық май кетіргіштерді немесе тазартқыштарды пайдалануға болады.Термиялық оксидтер сияқты бөгде заттарды ұнтақтау немесе маринадтау сияқты әдістермен жою қажет болуы мүмкін.
Кейде машинист майланған бөлікті қышқыл ваннаға батыру арқылы тазалау мен пассивация қатар жүреді деп қате сеніп, негізгі тазалауды өткізіп жіберуі мүмкін.Бұл болмайды.Керісінше, ластанған май қышқылмен әрекеттесіп, ауа көпіршіктерін түзеді.Бұл көпіршіктер дайындама бетінде жиналып, пассивацияға кедергі жасайды.
Ең сорақысы, кейде хлоридтердің жоғары концентрациясы бар пассивациялық ерітінділердің ластануы «жарқырауды» тудыруы мүмкін.Жылтыр, таза, коррозияға төзімді беті бар қалаған оксидті қабықшаны шығарудан айырмашылығы, жарқылмен өңдеу беттің қатты сызылуына немесе қараюына әкелуі мүмкін - пассивация оңтайландыру үшін жасалған беттің нашарлауы.
Мартенситті тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер [магниттік, коррозияға орташа төзімді, аққыштық күші шамамен 280 мың psi (1930 МПа) дейін] жоғары температурада сөндіріледі, содан кейін қажетті қаттылық пен механикалық қасиеттерді қамтамасыз ету үшін шыңдалады.Тұндырғышпен шыңдалған қорытпаларды (мартенситтік сорттарға қарағанда жақсы беріктігі мен коррозияға төзімділігі бар) ерітіндімен өңдеуге, жартылай өңдеуге, төмен температурада ескіруге, содан кейін өңдеуге болады.
Бұл жағдайда кесу сұйықтығының іздерін кетіру үшін термиялық өңдеу алдында бөлшекті майсыздандыру немесе тазартқышпен мұқият тазалау керек.Әйтпесе, бөлікте қалған салқындатқыш шамадан тыс тотығуды тудыруы мүмкін.Бұл жағдай қышқыл немесе абразивті әдістермен қақтан тазартқаннан кейін кішірек бөліктерде ойықтар пайда болуы мүмкін.Салқындату сұйықтығы вакуумдық пеште немесе қорғаныс атмосферасында сияқты жылтыр шыңдалған бөліктерде қалдырылған болса, беткі карбюризация орын алып, коррозияға төзімділігін жоғалтуы мүмкін.
Тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді мұқият тазалағаннан кейін пассивтейтін қышқыл ваннасына батыруға болады.Үш әдістің кез келгенін қолдануға болады – азот қышқылымен пассивация, натрий бихроматымен азот қышқылымен пассивация және лимон қышқылымен пассивация.Қай әдісті қолдану тот баспайтын болаттың маркасына және белгіленген қабылдау критерийлеріне байланысты.
Коррозияға төзімдірек никель хром сорттарын 20% (көлем/көлем) азот қышқылы ваннасында пассивтендіруге болады (1-сурет).Кестеде көрсетілгендей, аз төзімді тот баспайтын болаттарды азот қышқылы ваннасына натрий бихроматын қосу арқылы ерітіндіні тотықтырғыш және металл бетінде пассивтендіргіш пленка түзе алатын етіп пассивациялауға болады.Азот қышқылын натрий хроматына ауыстырудың тағы бір нұсқасы азот қышқылының концентрациясын көлем бойынша 50% дейін арттыру болып табылады.Натрий бихроматының қосылуы да, азот қышқылының жоғары концентрациясы да қажетсіз жарқылдың пайда болу ықтималдығын азайтады.
Өңделетін тот баспайтын болаттарды пассивациялау процедурасы (сонымен қатар 1-суретте көрсетілген) өңделмейтін тот баспайтын болат сорттары үшін процедурадан біршама ерекшеленеді.Себебі, азот қышқылы ваннасында пассивациялау кезінде өңделетін күкірті бар сульфидтердің бір бөлігі немесе барлығы жойылып, дайындаманың бетінде микроскопиялық біртексіздіктер пайда болады.
Тіпті қалыпты тиімді сумен жуу пассивациядан кейін осы үзілістерде қалдық қышқыл қалдыруы мүмкін.Бұл қышқыл бейтараптандырылмаса немесе жойылмаса, бөліктің бетіне шабуыл жасайды.
Өңдеуге оңай тот баспайтын болатты тиімді пассивациялау үшін Carpenter қалдық қышқылды бейтараптандыратын AAA (сілтілік-қышқыл-сілтілік) процесін әзірледі.Бұл пассивация әдісі 2 сағаттан аз уақыт ішінде аяқталуы мүмкін.Мұнда қадамдық процесс:
Майсыздандырғаннан кейін бөлшектерді 5% натрий гидроксиді ерітіндісіне 160°F - 180°F (71°C - 82°C) температурада 30 минутқа батырыңыз.Содан кейін бөліктерді суда жақсылап шайыңыз.Содан кейін бөлікті 120°F - 140°F (49°C) - 60°C температурада құрамында 3 унция/галь (22 г/л) натрий бихроматы бар 20% (көлем/көлем) азот қышқылы ерітіндісіне 30 минутқа батырыңыз.) Бөлшекті ваннадан алып тастағаннан кейін оны сумен шайыңыз, содан кейін оны натрий гидроксиді ерітіндісіне 30 минутқа батырыңыз.Бөлшекті қайтадан сумен шайыңыз және AAA әдісін аяқтай отырып, құрғатыңыз.
Лимон қышқылын пассивациялау минералды қышқылдарды немесе натрий бихроматы бар ерітінділерді, сондай-ақ кәдеге жарату мәселелерін және оларды пайдаланумен байланысты қауіпсіздік мәселелерін жоғарылатуды қаламайтын өндірушілер арасында танымал болып келеді.Лимон қышқылы барлық жағынан экологиялық таза болып саналады.
Лимон қышқылын пассивациялау қоршаған ортаны қорғау үшін тартымды артықшылықтарды ұсынса да, бейорганикалық қышқылды пассивациялауда табысқа жеткен және қауіпсіздікке қатысты алаңдаушылық тудырмайтын дүкендер бұл бағытты ұстанғысы келуі мүмкін.Егер бұл пайдаланушылардың дүкені таза болса, жабдық жақсы жағдайда және таза болса, салқындатқышта зауыттық темір шөгінділері жоқ болса және процесс жақсы нәтиже берсе, өзгертудің нақты қажеттілігі болмауы мүмкін.
Лимон қышқылымен ваннаны пассивациялау 2-суретте көрсетілгендей баспайтын болаттың бірнеше жеке сорттарын қоса алғанда, баспайтын болаттардың кең ауқымы үшін пайдалы екені анықталды. Ыңғайлы болу үшін 2. 1-суретте азот қышқылымен пассивацияның дәстүрлі әдісі қамтылған.Ескі азот қышқылының құрамдары көлем бойынша пайызбен, ал жаңа лимон қышқылы концентрациялары масса бойынша пайызбен көрсетілгенін ескеріңіз.Бұл процедураларды орындаған кезде жоғарыда сипатталған «жыпылықтауды» болдырмау үшін жібіту уақытын, ванна температурасын және концентрацияны мұқият теңестіру маңызды екенін ескеру маңызды.
Пассивация хром мазмұнына және әр сорттың өңдеу ерекшеліктеріне байланысты өзгереді.1-процесс немесе 2-процесс үшін бағандарға назар аударыңыз. 3-суретте көрсетілгендей, 1-процесс 2-процесске қарағанда қадамдары азырақ.
Зертханалық сынақтар көрсеткендей, лимон қышқылын пассивациялау процесі азот қышқылы процесіне қарағанда «қайнауға» көбірек бейім.Бұл шабуылға ықпал ететін факторларға ваннаның тым жоғары температурасы, тым ұзақ жібіту уақыты және ваннаның ластануы жатады.Құрамында коррозия ингибиторлары және ылғалдандырғыштар сияқты басқа қоспалар бар лимон қышқылы негізіндегі өнімдер коммерциялық қол жетімді және олар «жарқыл коррозияға» сезімталдықты төмендететіні хабарланады.
Пассивация әдісін түпкілікті таңдау тұтынушы белгілеген қабылдау критерийлеріне байланысты болады.Толық ақпаратты ASTM A967 қараңыз.Оған www.astm.org сайтынан кіруге болады.
Пассивтелген бөлшектердің бетін бағалау үшін жиі сынақтар жүргізіледі.Жауап беру керек сұрақ: «Пасивация бос темірді жояды ма және автоматты кесу үшін қорытпалардың коррозияға төзімділігін оңтайландырады ма?»
Тест әдісі бағаланатын сыныпқа сәйкес болуы маңызды.Тым қатаң сынақтар абсолютті жақсы материалдардан өтпейді, ал тым әлсіз сынақтар қанағаттанарлықсыз бөліктерден өтеді.
PH және оңай өңделетін 400 сериялы тот баспайтын болаттар 95°F (35°C) температурада 24 сағат бойы 100% ылғалдылықты (дымқыл үлгі) сақтай алатын камерада жақсы бағаланады.Көлденең қима көбінесе ең маңызды бет болып табылады, әсіресе еркін кесу сорттары үшін.Мұның бір себебі сульфидтің осы бет бойынша машина бағытына қарай тартылуы болып табылады.
Критикалық беттер ылғалдың жоғалуын қамтамасыз ету үшін жоғары, бірақ тігінен 15-20 градус бұрышта орналасуы керек.Дұрыс пассивтелген материал тот баспайды, бірақ оның үстінде кішкентай дақтар пайда болуы мүмкін.
Аустенитті тот баспайтын болаттан жасалған сорттарды ылғал сынағы арқылы да бағалауға болады.Бұл сынақта үлгінің бетінде тоттың болуы арқылы бос темірді көрсететін су тамшылары болуы керек.
Лимон немесе азот қышқылы ерітінділерінде жиі қолданылатын автоматты және қолмен баспайтын болаттарды пассивациялау процедуралары әртүрлі процестерді қажет етеді.Суретте.Төмендегі 3 процесті таңдау туралы мәліметтерді береді.
(a) рН мәнін натрий гидроксидімен реттеңіз.(b) суретті қараңыз.3(c) Na2Cr2O7 – 20% азот қышқылындағы 3 унция/гал (22 г/л) натрий бихроматы.Бұл қоспаға балама натрий бихроматы жоқ 50% азот қышқылы болып табылады.
Жылдамырақ әдіс - ASTM A380, Тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді, жабдықтарды және жүйелерді тазалау, қақтан тазалау және пассивациялау бойынша стандартты тәжірибені пайдалану.Сынақ бөлікті мыс сульфаты/күкірт қышқылы ерітіндісімен сүртуді, оны 6 минут бойы дымқыл ұстауды және мыс қаптамасын бақылауды қамтиды.Немесе бөлікті ерітіндіге 6 минутқа батыруға болады.Темір ерісе, мыс жабыны пайда болады.Бұл сынақ тамақ өнімдерін өңдеу бөліктерінің беттеріне қолданылмайды.Сондай-ақ, оны 400 сериялы мартенситті болаттарда немесе төмен хромды ферритті болаттарда қолдануға болмайды, өйткені жалған оң нәтижелер болуы мүмкін.
Тарихи түрде 95°F (35°C) температурадағы 5% тұзды бүрку сынағы пассивтелген үлгілерді бағалау үшін де қолданылған.Бұл сынақ кейбір сорттар үшін тым қатаң және әдетте пассивацияның тиімділігін растау үшін талап етілмейді.
Қауіпті өршуді тудыруы мүмкін артық хлоридтерді пайдаланбаңыз.Мүмкіндігінше хлориді миллионға 50 бөліктен (ppm) аз жоғары сапалы суды ғана пайдаланыңыз.Кран суы әдетте жеткілікті, ал кейбір жағдайларда ол хлоридтердің миллионына бірнеше жүз бөлікке дейін төтеп бере алады.
Ваннаны үнемі ауыстыру маңызды, сондықтан пассивация әлеуетін жоғалтпау керек, бұл найзағайдың соғуына және бөлшектердің зақымдалуына әкелуі мүмкін.Ваннаны тиісті температурада ұстау керек, өйткені бақыланбайтын температура локализацияланған коррозияға әкелуі мүмкін.
Ластану мүмкіндігін азайту үшін үлкен өндірістер кезінде шешімді өзгертудің өте нақты кестесін сақтау маңызды.Ваннаның тиімділігін тексеру үшін бақылау үлгісі қолданылды.Егер үлгіге шабуыл жасалса, ваннаны ауыстыру уақыты келді.
Кейбір машиналар тек баспайтын болаттан шығарылатынын ескеріңіз;барлық басқа металдарды қоспағанда, баспайтын болатты кесу үшін бірдей қолайлы салқындатқышты пайдаланыңыз.
DO тірек бөліктері металдың металға жанасуын болдырмау үшін бөлек өңделеді.Бұл әсіресе тот баспайтын болатты еркін өңдеу үшін өте маңызды, өйткені сульфидті коррозия өнімдерін диффузиялау және қышқыл қалталардың пайда болуын болдырмау үшін жеңіл ағынды пассивация және жуу ерітінділері қажет.
Көмірленген немесе азотталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді пассивациялауға болмайды.Осылайша өңделген бөлшектердің коррозияға төзімділігі пассивация ваннасында зақымдалуы мүмкін дәрежеде төмендеуі мүмкін.
Қара металдан жасалған құралдарды аса таза емес цех жағдайында қолданбаңыз.Карбидті немесе керамикалық құралдарды пайдалану арқылы болат жоңқаларынан аулақ болуға болады.
Бөлшек дұрыс термиялық өңдеуден өтпеген болса, пассивация ваннасында коррозия пайда болуы мүмкін екенін ескеріңіз.Құрамында көміртегі мен хромы жоғары мартенситті сорттар коррозияға төзімділік үшін қатайтылуы керек.
Пассивация әдетте коррозияға төзімділікті сақтайтын температурада кейінгі шынықтырудан кейін жүзеге асырылады.
Пассивация ваннасындағы азот қышқылының концентрациясын елемеуге болмайды.Мерзімді тексерулер Карпентер ұсынған қарапайым титрлеу процедурасы арқылы жүргізілуі керек.Бір уақытта бірнеше тот баспайтын болатты пассивациялауға болмайды.Бұл қымбат шатасулардың алдын алады және гальваникалық реакциялардың алдын алады.
Авторлар туралы: Терри А. ДеБолд - тот баспайтын болаттан жасалған қорытпалар бойынша ҒЗТКЖ маманы және Джеймс В. Мартин - Carpenter Technology Corp. бар металлургия маманы.(Рединг, Пенсильвания).
Ол қанша тұрады?Маған қанша орын қажет?Мен қандай экологиялық мәселелерге тап боламын?Оқу қисығы қаншалықты тік?Анодтау дегеніміз не?Төменде интерьерді анодтау туралы шеберлердің бастапқы сұрақтарына жауаптар берілген.
Орталықсыз ұнтақтау процесінде дәйекті, жоғары сапалы нәтижелерді алу негізгі түсінікті қажет етеді.Орталықсыз тегістеуге байланысты қолданбалы мәселелердің көпшілігі негіздерді түсінбеуден туындайды.Бұл мақала неліктен ақылсыз процесс жұмыс істейтінін және оны шеберханада қалай тиімді пайдалану керектігін түсіндіреді.


Хабарлама уақыты: 17 қазан 2022 ж