Сіз бөлшектердің сипаттамаға сәйкес жасалғанын растадыңыз. Енді бұл бөлшектерді тұтынушыларыңыз күтетін ортада қорғау үшін шаралар қабылдағаныңызға көз жеткізіңіз. #base
Пассивация тот баспайтын болаттан өңделген бөлшектер мен құрастырмалардың коррозияға төзімділігін арттыруда маңызды қадам болып қала береді. Бұл қанағаттанарлық өнімділік пен мерзімінен бұрын істен шығу арасындағы айырмашылықты тудыруы мүмкін. Дұрыс емес пассивация коррозияға әкелуі мүмкін.
Пассивация - бұл дайындама жасалған тот баспайтын болат қорытпаларының коррозияға төзімділігін барынша арттыратын өндірістен кейінгі әдіс. Бұл қақтан тазарту немесе бояу емес.
Пассивацияның нақты механизмі туралы консенсус жоқ. Бірақ пассивтелген тот баспайтын болаттың бетінде қорғаныш оксидті қабықша бар екені белгілі. Бұл көрінбейтін қабықша өте жұқа, қалыңдығы 0,0000001 дюймнен аз, бұл адам шашының қалыңдығының шамамен 1/100 000 бөлігіне тең деп айтылады!
Таза, жаңа өңделген, жылтыратылған немесе маринадталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлшек атмосфералық оттегінің әсеріне байланысты автоматты түрде осы оксид қабықшасын алады. Идеал жағдайларда бұл қорғаныш оксид қабаты бөлшектің барлық беттерін толығымен жабады.
Дегенмен, іс жүзінде өңдеу кезінде тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектердің бетіне зауыттық кір немесе кескіш құралдардан шыққан темір бөлшектері сияқты ластаушы заттар түсуі мүмкін. Егер бұл бөгде заттар жойылмаса, бастапқы қорғаныс қабықшасының тиімділігін төмендетуі мүмкін.
Өңдеу кезінде құралдан бос темірдің іздері алынып, тот баспайтын болаттан жасалған дайындаманың бетіне өтуі мүмкін. Кейбір жағдайларда бөлшекте жұқа тот қабаты пайда болуы мүмкін. Шын мәнінде, бұл негізгі металдың емес, құрал болатының коррозиясы. Кейде кескіш құралдардан немесе олардың коррозия өнімдерінен шыққан болат бөлшектерінен пайда болған жарықтар бөлшектің өзін эрозияға ұшыратуы мүмкін.
Сол сияқты, қара металлургия кірінің ұсақ бөлшектері бөлшектің бетіне жабысып қалуы мүмкін. Металл дайын күйінде жылтыр болып көрінгенімен, ауаға ұшырағаннан кейін бос темірдің көрінбейтін бөлшектері беткі тотты тудыруы мүмкін.
Ашық сульфидтер де проблема тудыруы мүмкін. Олар өңдеуді жақсарту үшін тот баспайтын болатқа күкірт қосу арқылы жасалады. Сульфидтер өңдеу кезінде қорытпаның жаңқа түзу қабілетін арттырады, оны кескіш құралдан толығымен алып тастауға болады. Егер бөлшектер дұрыс пассивтелмесе, сульфидтер өнеркәсіптік өнімдердің беткі коррозиясының бастапқы нүктесіне айналуы мүмкін.
Екі жағдайда да тот баспайтын болаттың табиғи коррозияға төзімділігін барынша арттыру үшін пассивтеу қажет. Ол темір бөлшектері және кескіш құралдардағы тот түзуі немесе коррозияның бастапқы нүктесі болуы мүмкін темір бөлшектері сияқты беткі ластаушы заттарды кетіреді. Пассивтеу сонымен қатар ашық кесілген тот баспайтын болат қорытпаларының бетінде кездесетін сульфидтерді кетіреді.
Екі сатылы процедура коррозияға ең жақсы төзімділікті қамтамасыз етеді: 1. Тазалау, негізгі процедура, бірақ кейде елеусіз қалады 2. Қышқыл ваннасы немесе пассивация.
Тазалау әрқашан басымдыққа ие болуы керек. Оңтайлы коррозияға төзімділікті қамтамасыз ету үшін беттерді майдан, салқындатқыш сұйықтықтан немесе басқа қоқыстардан мұқият тазалау қажет. Өңдеу қалдықтарын немесе басқа зауыттық кірді бөлшектен ақырын 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 бөлікті қышқыл ваннасына батыру арқылы тазалау мен пассивация бір уақытта жүреді 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.
Одан да сорақысы, кейде хлоридтердің жоғары концентрациясын қамтитын пассивация ерітінділерінің ластануы «жарқыл» тудыруы мүмкін. Жылтыр, таза, коррозияға төзімді беті бар қажетті оксид пленкасын алудан айырмашылығы, жарқылмен өңдеу беттің қатты өңделуіне немесе қараюына әкелуі мүмкін - бұл пассивация оңтайландыруға арналған беттің нашарлауы.
Мартенситті тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер [магнитті, орташа коррозияға төзімді, беріктігі шамамен 280 мың psi (1930 МПа) дейін] жоғары температурада сөндіріліп, содан кейін қажетті қаттылық пен механикалық қасиеттерді қамтамасыз ету үшін шынықтырылады. Тұнбамен шыңдалған қорытпалар (мартенситті сорттарға қарағанда беріктігі мен коррозияға төзімділігі жақсы) ерітіндімен өңделіп, ішінара өңделіп, төмен температурада ескіртіліп, содан кейін өңделуі мүмкін.
Бұл жағдайда, кесу сұйықтығының іздерін кетіру үшін бөлшекті термиялық өңдеу алдында майсыздандырғышпен немесе тазартқышпен мұқият тазалау керек. Әйтпесе, бөлшекте қалған салқындатқыш сұйықтық шамадан тыс тотығуға әкелуі мүмкін. Бұл жағдай қышқыл немесе абразивті әдістермен қақтан тазартқаннан кейін кішігірім бөлшектерде ойықтардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Егер салқындатқыш сұйықтық вакуумдық пеште немесе қорғаныш атмосферада сияқты жылтыр қатайған бөлшектерде қалса, бетінің карбюрациясы орын алуы мүмкін, бұл коррозияға төзімділіктің жоғалуына әкеледі.
Мұқият тазалағаннан кейін тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді пассивтендіретін қышқыл ваннасына батыруға болады. Үш әдістің кез келгенін қолдануға болады – азот қышқылымен пассивтеу, натрий дихроматымен азот қышқылымен пассивтеу және лимон қышқылымен пассивтеу. Қай әдісті қолдану керектігі тот баспайтын болаттың сұрыпына және көрсетілген қабылдау критерийлеріне байланысты.
Коррозияға төзімді никель-хром маркаларын 20% (көлем/көлем) азот қышқылы бар ваннада пассивтеуге болады (1-сурет). Кестеде көрсетілгендей, аз төзімді тот баспайтын болаттарды ерітіндіні тотықтырғыш ету және металл бетінде пассивтейтін қабықша түзу үшін азот қышқылы бар ваннаға натрий дихроматын қосу арқылы пассивтеуге болады. 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 ықтималдығын азайтады.
Өңделетін тот баспайтын болаттарды пассивтеу процедурасы (1-суретте де көрсетілген) өңделмейтін тот баспайтын болат маркаларын пассивтеу процедурасынан сәл өзгеше. Себебі азот қышқылы ваннасында пассивтеу кезінде өңделетін күкірт құрамдас сульфидтердің бір бөлігі немесе барлығы алынып тасталады, бұл дайындаманың бетінде микроскопиялық біртектіліктердің пайда болуына әкеледі.
Тіпті қалыпты тиімді сумен жуу 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 компаниясы қалдық қышқылды бейтараптандыратын AAA (сілтілік-қышқылдық-сілтілік) процесін әзірледі. Бұл пассивтеу әдісін 2 сағаттан аз уақытта 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 шайыңыз, содан кейін натрий гидроксиді ерітіндісіне 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 экологиялық тұрғыдан тартымды пайда әкелсе де, бейорганикалық қышқылды пассивтеуде табысқа жеткен және қауіпсіздік мәселелері жоқ дүкендер осы бағытты жалғастырғысы келуі мүмкін. Егер бұл пайдаланушылардың таза цехы болса, жабдықтар жақсы жағдайда және таза болса, салқындатқыш сұйықтық зауыттық темір шөгінділерінен таза болса және процесс жақсы нәтиже берсе, онда нақты өзгеріс қажет болмауы мүмкін.
Лимон қышқылымен ванна пассивациясы 2-суретте көрсетілгендей, тот баспайтын болаттың бірнеше жеке сорттарын қоса алғанда, тот баспайтын болаттардың кең ауқымы үшін пайдалы екені анықталды. Ыңғайлы болу үшін 2.1-суретте азот қышқылымен пассивациялаудың дәстүрлі әдісі көрсетілген. Ескі азот қышқылының құрамдары көлем бойынша пайызбен, ал жаңа лимон қышқылының концентрациясы масса бойынша пайызбен көрсетілгенін ескеріңіз. Бұл процедураларды орындау кезінде жоғарыда сипатталған «жыпылықтауды» болдырмау үшін сулау уақыты, ванна температурасы және концентрация арасында мұқият теңгерім өте маңызды екенін ескеру маңызды.
Пассивация әрбір сорттың хром құрамына және өңдеу сипаттамаларына байланысты өзгереді. 1-процесс немесе 2-процесс бағандарына назар аударыңыз. 3-суретте көрсетілгендей, 1-процесс 2-процесске қарағанда аз қадамдарға ие.
Зертханалық сынақтар лимон қышқылының пассивация процесінің азот қышқылы процесіне қарағанда «қайнауға» бейім екенін көрсетті. Бұл шабуылға ықпал ететін факторларға ванна температурасының тым жоғары болуы, сулау уақыты тым ұзақ болуы және ваннаның ластануы жатады. Коррозия ингибиторлары мен ылғалдандырғыштар сияқты басқа қоспаларды қамтитын лимон қышқылына негізделген өнімдер коммерциялық түрде қолжетімді және «тез коррозияға» бейімділікті 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.
Пассивтелген бөлшектердің бетін бағалау үшін сынақтар жиі жүргізіледі. Жауап берілетін сұрақ: «Пассивация бос темірді алып тастай ма және автоматты кесу үшін қорытпалардың коррозияға төзімділігін оңтайландыра ма?»
Сынақ әдісінің бағаланатын сыныпқа сәйкес келуі маңызды. Тым қатаң сынақтар мүлдем жақсы материалдарды тапсыра алмайды, ал тым әлсіз сынақтар қанағаттанарлықсыз бөліктерді тапсырады.
PH және оңай өңделетін 400 сериялы тот баспайтын болаттарды 95°F (35°C) температурада 24 сағат бойы 100% ылғалдылықты (үлгіні ылғалды) сақтай алатын камерада бағалау жақсы. Көлденең қима көбінесе ең маңызды бет болып табылады, әсіресе еркін кесу кластары үшін. Мұның бір себебі - сульфидтің осы бет арқылы машина бағытында тартылуы.
Маңызды беттерді жоғары қаратып, бірақ ылғалдың жоғалуын болдырмау үшін тік беттен 15-20 градус бұрышта орналастыру керек. Дұрыс пассивтелген материал тот баспайды, дегенмен онда ұсақ дақтар пайда болуы мүмкін.
Аустениттік тот баспайтын болаттың маркаларын ылғалдылық сынағы арқылы да бағалауға болады. Бұл сынақта үлгінің бетінде су тамшылары болуы керек, бұл тоттың болуы арқылы бос темірдің бар екенін көрсетеді.
Лимон немесе азот қышқылы ерітінділерінде жиі қолданылатын автоматты және қолмен тот баспайтын болаттарды пассивтеу процедуралары әртүрлі процестерді қажет етеді. Төмендегі 3-суретте процесті таңдау туралы мәліметтер берілген.
(a) рН мәнін натрий гидроксидімен реттеңіз. (b) 3(c) суретті қараңыз. Na2Cr2O7 20% азот қышқылындағы 3 унция/галлон (22 г/л) натрий дихроматы болып табылады. Бұл қоспаға балама ретінде натрий дихроматы жоқ 50% азот қышқылын алуға болады.
Жылдамырақ тәсіл - тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді, жабдықтарды және жүйелерді тазалау, қақтан тазарту және пассивтеу бойынша ASTM A380 стандартты тәжірибесін қолдану. Сынақ бөлшекті мыс сульфаты/күкірт қышқылы ерітіндісімен сүртуді, оны 6 минут бойы ылғал ұстауды және мыс қаптамасын бақылауды қамтиды. Немесе бөлшекті ерітіндіге 6 минут батыруға болады. Егер темір ерісе, мыс қаптамасы пайда болады. Бұл сынақ тамақ өңдеу бөлшектерінің беттеріне қолданылмайды. Сондай-ақ, оны 400 сериялы мартенситті болаттарда немесе хромы аз ферритті болаттарда 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 тиімділігін растау үшін әдетте қажет емес.
Қауіпті өршулерге әкелуі мүмкін артық хлоридтерді қолданудан аулақ болыңыз. Мүмкіндігінше құрамында 50 ppm хлорид бар жоғары сапалы суды ғана пайдаланыңыз. Әдетте краннан ағып жатқан су жеткілікті, ал кейбір жағдайларда ол бірнеше жүз порцияға дейін хлоридтерге төтеп бере алады.
Найзағай соғуына және бөлшектердің зақымдалуына әкелуі мүмкін пассивация әлеуетін жоғалтпау үшін ваннаны үнемі ауыстырып отыру маңызды. Бақыланбайтын температура жергілікті коррозияны тудыруы мүмкін болғандықтан, ванна тиісті температурада ұсталуы керек.
Ластану мүмкіндігін азайту үшін ірі өндірістік кезеңдер кезінде ерітіндіні ауыстырудың өте нақты кестесін сақтау маңызды. Ваннаның тиімділігін тексеру үшін бақылау үлгісі пайдаланылды. Егер үлгіге шабуыл жасалған болса, ваннаны ауыстыру уақыты келді.
Кейбір машиналар тек тот баспайтын болат шығаратынын ескеріңіз; басқа металдарды қоспағанда, тот баспайтын болатты кесу үшін сол қолайлы салқындатқышты пайдаланыңыз.
DO сөресінің бөлшектері металдың металлға тиюіне жол бермеу үшін бөлек өңделеді. Бұл тот баспайтын болатты еркін өңдеу үшін өте маңызды, себебі сульфидті коррозия өнімдерін диффузиялау және қышқыл қалталарының пайда болуына жол бермеу үшін оңай ағатын пассивация және шайғыш ерітінділер қажет.
Карбюрленген немесе азотталған тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектерді пассивтеуге болмайды. Осылайша өңделген бөлшектердің коррозияға төзімділігі пассивтеу ваннасында зақымдалуы мүмкін дәрежеде төмендеуі мүмкін.
Қара металл құралдарды аса таза емес шеберхана жағдайларында пайдаланбаңыз. Болат жаңқаларын карбидті немесе керамикалық құралдарды пайдалану арқылы болдырмауға болады.
Егер бөлшек дұрыс термиялық өңдеуден өтпесе, пассивациялық ваннада коррозия пайда болуы мүмкін екенін ескеріңіз. Көміртегі мен хром мөлшері жоғары мартенситтік маркаларды коррозияға төзімділік үшін қатайту керек.
Пассивация әдетте коррозияға төзімділікті сақтайтын температурада кейінгі шынықтырудан кейін жүзеге асырылады.
Пассивтеу ваннасындағы азот қышқылының концентрациясын ескермеңіз. Карпентер ұсынған қарапайым титрлеу процедурасын қолдана отырып, мерзімді тексерулер жүргізу 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 қорытпаларын зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жөніндегі маман, ал Джеймс В. Мартин - Carpenter Technology Corp компаниясының металлургия жөніндегі маманы.(Рединг, Пенсильвания).
Бағасы қанша? Маған қанша орын қажет? Қандай экологиялық мәселелерге тап боламын? Оқу қисығы қаншалықты күрделі? Анодтау дегеніміз не? Төменде шеберлердің интерьерді анодтау туралы алғашқы сұрақтарына жауаптар берілген.
Орталықсыз ұнтақтау процесінен тұрақты, жоғары сапалы нәтижелерге қол жеткізу үшін негізгі түсінік қажет. Орталықсыз ұнтақтаумен байланысты қолданбалы мәселелердің көпшілігі негізгі түсініктерді түсінбеуден туындайды. Бұл мақалада ақылсыз процестің неліктен жұмыс істейтіні және оны шеберханаңызда қалай тиімді пайдалану керектігі түсіндіріледі.