Curasti ut partes ad specificationem machinatae sint. Nunc, fac ut curas susceperis ad has partes protegendas in condicionibus quas clientes tui exspectant. #basic
Passivatio manet gradus criticus in resistentia corrosionis fundamentali partium et coetuum machinatorum inoxidabilium augenda. Discrimen facere potest inter functionem satisfacientem et defectum praematurum. Si improprie peracta est, passivatio re vera corrosionem causare potest.
Passivatio est methodus post fabricationem quae resistentiam corrosionis inherentem mixturarum chalybis inoxidabilis ex quibus opus fabricatur maximizat. Non est tractatio detartrationis, nec est pigmentum inducens.
De accurata ratione passivationis consensus generalis non exstat. Sed certum est pelliculam oxidi protectivam in superficie chalybis inoxidabilis passivati inesse. Haec pellicula invisibilis putatur esse tenuissima, minus quam 0.0000001 unciae crassa, circiter 1/100,000 crassitudinis capilli humani!
Pars chalybis inoxidabilis munda, nuper machinata, polita vel decapata, propter expositionem oxygenii atmosphaerici hanc pelliculam oxidi sponte acquiret. Sub condicionibus idealibus, hoc stratum oxidi protectivum omnes superficies partis omnino tegit.
In praxi autem, sordes, ut sordes officinales vel particulae ferri ex instrumentis secantibus, ad superficiem partium chalybis inoxidabilis transferri possunt durante machinatione. Nisi removentur, haec corpora aliena efficaciam pelliculae protectivae originalis minuere possunt.
In machinatione, vestigia ferri liberi instrumento deteri et ad superficiem materiae ex chalybe inoxidabili transferri possunt. Interdum, tenuis rubiginis stratus in parte apparere potest. Haec revera corrosio chalybis ab instrumento est, non metalli fundamentalis. Interdum, rimae particularum chalybis inclusarum ex instrumentis secandis vel eorum producta corrosionis erosionem ipsius partis causare possunt.
Similiter, particulae parvae pulveris ferrei superficiei partis adhaerere possunt. Quamquam metallum in statu machinato nitidum apparere potest, post expositionem aeri, particulae invisibiles ferri liberi rubiginem superficialem causare possunt.
Sulfida exposita etiam problema esse possunt. Ex additione sulphuris ad chalybem inoxidabilem oriuntur ad machinabilitatem augendam. Sulfida facultatem mixturae augent ad formandas frusta in machinatione, quae omnino ab instrumento secante removeri possunt. Nisi partes rite passivantur, sulfida initium corrosionis superficialis in productis fabricatis fieri possunt.
In utroque casu, passivatio requiritur ad resistentiam naturalem corrosionis chalybis inoxidabilis amplificandam. Sordes superficiales, ut particulas sordis ferreae officinae et particulas ferri in instrumentis secandis, removet, quae rubiginem formare vel initium corrosionis fieri possunt. Passivatio etiam sulfida in superficie mixturarum chalybis inoxidabilis facile secandarum exposita removet.
Processus duorum graduum optimam resistentiam corrosionis praebet: 1. Purgatio, processus fundamentalis sed interdum neglectus; 2. Balneum acidum vel curatio passivationis.
Purgatio semper prioritas esse debet. Superficies diligenter ab adipe, refrigerante, aliisque sordibus officinarum purgandae sunt, ut optima resistentia corrosionis fiat. Sordes machinationis vel aliae sordes officinarum diligenter a parte detergi possunt. Degreasers vel purgatores commerciales ad olea processus vel refrigerantia removenda adhiberi possunt. Materiae externae, ut oxida thermica, modis ut trituratione vel decapatione removendae fortasse sunt.
Interdum operator machinae purgationem fundamentalem omittere potest, per errorem putans purgationem et passivationem simul futuras esse simpliciter per immersionem partis adipe onustae in balneo acido. Quod non fiet. Contra, adeps contaminatus cum acido reagit ad bullas aeris formandas. Hae bullae in superficie materiae colliguntur et passivationem impediunt.
Rem deteriorem facit quod contaminatio solutionum passivationis, quae interdum altas chloridi concentrationes continent, "fulgurationem" (flashing) causare potest. Dissimiliter acquisitioni pelliculae oxidi desideratae cum superficie nitida, munda, et corrosioni resistente, corrosio fulgurans superficiem graviter corrosam vel obscuratam efficere potest — deteriorationem superficiei quam passivatio optimizare destinata est.
Partes ex chalybe martensitico inoxidabili [magnetica, corrosioni moderate resistens, limite flexionis usque ad circiter 280 ksi (1930 MPa)] factae ad temperaturas elevatas durantur, deinde temperantur ut duritia desiderata et proprietates mechanicae conserventur. Mixturae praecipitatione durabiles, quae meliorem firmitatem et resistentiam corrosionis quam mixturae martensiticae habent, solutione tractari, partim machinari, ad temperaturas inferiores maturescere, deinde perfici possunt.
Hoc in casu, pars diligenter purganda est cum degrassante vel purgatore ut vestigia fluidi secandi removeantur ante curationem caloris. Alioquin, fluidum secandi in parte remanens oxidationem nimiam causare potest. Haec condicio partes minores magnitudine inflectere potest postquam squamae methodis acidis vel abrasivis remotae sunt. Si fluidum secandi in partibus nitentibus et induratis manere permittitur, ut in furno vacuo vel atmosphaera protectiva, carburizatio superficialis fieri potest, quae amissionem resistentiae corrosionis efficit.
Post purgationem diligentem, partes chalybis inoxidabilis in balneo acidi passivantis immergi possunt. Quaelibet ex tribus methodis adhiberi potest: passivatio acidi nitrici, passivatio acidi nitrici cum natrii dichromate, et passivatio acidi citrici. Quae methodus adhibenda sit, a gradu chalybis inoxidabilis et a criteriis acceptationis specificatis pendet.
Gradus chromii-niccoli corrosioni resistentiores in balneo acidi nitrici 20% (v/v) passivari possunt (Figura 1). Ut in tabula demonstratur, chalybs inoxidabilis minus resistens passivari potest addendo dichromatum natrii ad balneum acidi nitrici, quo fit ut solutio magis oxidans sit et pelliculam passivam in superficie metalli formare possit. Alia optio ad acidum nitricum chromato natrii substituendum est concentrationem acidi nitrici ad 50% secundum volumen augere. Et additio dichromatis natrii et maior concentratio acidi nitrici periculum eruptionis non desideratae minuunt.
Ratio passivandi chalybes inoxidabiles libere machinabiles (etiam in Figura 1 demonstrata) aliquantum differt ab ea quae adhibetur ad chalybes inoxidabiles non libere machinabiles. Hoc fit quia, durante passivatione in balneo typico acidi nitrici, nonnullae vel omnes sulfida machinabilia sulfur continentia removentur, discontinuitates microscopicas in superficie partis machinatae creantes.
Etiam ablutio aquae plerumque efficax acidum residuum in his discontinuitatibus post passivationem relinquere potest. Hoc acidum superficiem partis aggredietur nisi neutralizatur vel removeatur.
Ad chalybem inoxidabilem facile machinabilem efficaciter passivandum, Carpenter processum AAA (Alkali-Acid-Alkali) excogitavit, qui acidum residuum neutralizat. Haec methodus passivationis intra minus quam duas horas perfici potest. Hic est processus gradatim:
Post adipe degravando, partes in solutione natrii hydroxidi 5% ad 71°C ad 82°C per 30 minuta macera. Deinde partes in aqua diligenter ablue. Deinde, pars per 30 minuta in solutione acidi nitrici 20% (v/v) continenti 22 g/l natrii dichromatis ad 49°C ad 60°C immerge. Postquam pars e balneo remota est, aqua ablue et deinde in solutione natrii hydroxidi per alia 30 minuta immerge. Partem iterum aqua ablue et sicca, methodum AAA complens.
Passivatio acidi citrici magis magisque popularis fit apud fabricatores qui usum acidorum mineralium vel solutionum natrii dichromatum continentium, necnon problemata abjectionis et maiores curas salutis cum eorum usu coniunctas, vitare volunt. Acidum citricum omni modo amicum ambienti habetur.
Quamquam passivatio acidi citrici commoda environmentalia attractiva offert, officinae quae successum cum passivatione acidi inorganici habuerunt et nullas curas de salute habent, fortasse cursum perseverare velint. Si hi usores officinam mundam, apparatum bene curatum et mundum, refrigerantem a sordibus ferrosis expers, et processum qui bonos eventus producit habent, fortasse nulla vera necessitas mutationum erit.
Passivatio in balneo acidi citrici utilis inventa est pro ampla varietate chalybum inoxidabilium, inter quos sunt plures gradus chalybis inoxidabilis singulares, ut in Figura 2 demonstratur. Commoditatis causa, methodus traditionalis passivationis acidi nitrici in Figura 1 inclusa est. Nota formulas acidi nitrici antiquiores exprimi in centesimis voluminis, dum concentrationes acidi citrici recentiores in centesimis ponderis. Interest notare, cum has rationes instituuntur, diligentem aequilibrationem temporis macerationis, temperaturae balnei et concentrationis esse criticam ad "fulgurationem" antea descriptam vitandam.
Curationes passivationis variantur secundum contentum chromii et proprietates machinationis cuiusque gradus. Nota columnas quae vel Processum 1 vel Processum 2 referunt. Ut in Figura 3 demonstratur, Processus 1 pauciores gradus quam Processus 2 complectitur.
Experimenta laboratorio facta demonstraverunt processum passivationis acidi citrici magis pronum esse ad "corrosionem fulgurantem" quam processum acidi nitrici. Inter factores qui ad hunc impetum conferunt sunt temperatura balnei nimis alta, tempus macerationis nimis longum, et contaminatio balnei. Producta acidi citrici continentia inhibitores corrosionis et alia additiva, ut madefacientes, in commercio praesto sunt et fertur susceptibilitatem ad "corrosionem fulgurantem" reducere.
Electio finalis methodi passivationis a criteriis acceptationis a cliente impositis pendebit. Vide ASTM A967 pro singulis. Adiri potest apud www.astm.org.
Experimenta saepe fiunt ad superficiem partium passivatarum aestimandam. Quaestio respondenda est: "Num passivatio ferrum liberum removet et resistentiam corrosionis graduum libere secantium optimizat?"
Interest ut methodus probationis gradui aestimando congruat. Probationes nimis strictae materias optimas non superabunt, dum probationes nimis laxae partes non satisfacientes non superabunt.
Chalybes inoxidabiles seriei 400, qui praecipitatione duriores fiunt et libere secandi possunt, optime aestimantur in armario qui humiditatem 100% (exempla humida) per 24 horas ad 95°F (35°C) conservare potest. Sectio transversalis saepe superficies criticissima est, praesertim pro gradibus libere secandis. Una causa huius est quod sulfidum elongatum est in directione machinae, hanc superficiem intersecans.
Superficies criticae sursum ponendae sunt, sed ad gradus quindecim ad viginti a verticali ut umoris amissio permittatur. Materia rite passivata vix rubiginem contrahet, quamquam maculas leves ostendere potest.
Gradus chalybis austenitici inoxidabilis etiam per probationem humiditatis aestimari possunt. Cum ita probantur, guttae aquae in superficie exempli adesse debent, quod ferrum liberum per praesentiam cuiuslibet rubiginis indicat.
Rationes ad passivandum chalybes inoxidabiles vulgo adhibitos, sive libere secantes sive non libere secantes, in solutionibus acidi citrici vel nitrici diversos processus requirunt. Figura 3 infra singula de selectione processus praebet.
(a) pH cum natrii hydroxido compone. (b) Vide figuram 3. (c) Na₂Cr₂O₇ 3 uncias/gallonem (22 g/l) natrii dichromatis in acido nitrico 20% repraesentat. Alternativa huic mixturae est acidum nitricum 50% sine natrii dichromato.
Methodus celerior est uti solutione in ASTM A380, "Consuetudo Standardis ad Purgandum, Descalandum, et Passivandum Partium, Instrumentorum, et Systematum Chalybis Inoxidabilis." Examen constat ex tergendo parte solutione cupri sulfatis/acidi sulfurici, eam humidam per sex minuta tenendo et observando num cuprea obductio fiat. Aliter, pars in solutione per sex minuta immergi potest. Si ferrum dissolvitur, cuprea obductio fit. Hoc experimentum non debet adhiberi in superficiebus partium quae cibum tractant. Nec adhiberi debet pro chalybibus martensiticis seriei 400 vel ferriticis cum chromio humili, quia eventus falso positivi oriri possunt.
Historice, experimentum nebulae salinae 5% ad 95°F (35°C) etiam adhibitum est ad exempla passivata aestimanda. Hoc experimentum nimis severum est pro quibusdam gradibus et plerumque non requiritur ad confirmandam passivationem efficax esse.
Vitanda est superflua chloridi usus, quae impetus repentinos noxios causare possunt. Si fieri potest, aquam tantum optimae qualitatis cum minus quam quinquaginta partibus per million (ppm) chloridi utere. Aqua e fistula plerumque sufficit et usque ad aliquot centena ppm chloridi in quibusdam casibus tolerare potest.
Magni momenti est balneum regulariter mutare ne potentia passiva amittatur, quae ad inflammationem et partes laesas ducere potest. Balneum temperatura propria conservandum est, quia temperaturae effrenatae corrosionem localem causare possunt.
Interest ordinem mutationis solutionum admodum definitum servare per cursus productionis altae, ut periculum contaminationis minuatur. Exemplar comparativum adhibitum est ad efficaciam balnei probandam. Si exemplum oppugnatum est, tempus est balneum substituere.
Quaeso specifica quasdam machinas tantum chalybem inoxidabilem fabricare; eundem refrigerantem praeferendum ad chalybem inoxidabilem secandum utere, omnibus aliis metallis exceptis.
Partes cremaglierae DO singillatim tractantur ne contactus inter metallum fiat. Hoc imprimis magni momenti est ad chalybem inoxidabilem libere machinandum, cum passivatio libere fluens et solutiones purgationis requirantur ad producta corrosionis in sulfidis diffudenda et formationem loculorum acidorum vitandam.
Partes chalybis inoxidabilis carburizatas vel nitruratas noli passivare. Resistentia corrosionis partium sic tractatarum ad punctum reduci potest ubi in balneo passivationis oppugnarentur.
Instrumenta ferrea in officina non admodum munda ne adhibeas. Grana ferrea instrumentis carbureis vel ceramicis vitari potest.
Noli oblivisci corrosionem in balneo passivationis fieri posse si pars non rite calefacta est. Gradus martensitici cum alto carbonio et alto chromio ad resistentiam corrosionis durandi sunt.
Passivatio plerumque perficitur post subsequentem temperationem utens temperaturis quae resistentiam corrosionis servant.
Noli neglegere concentrationem acidi nitrici in balneo passivationis. Inspectiones periodicae per simplicem titrationis rationem a Carpenter provisam fieri debent. Noli plus quam unum chalybs inoxidabilis simul passivare. Hoc confusionem sumptuosam impedit et reactiones galvanicas vitat.
De auctoribus: Terry A. DeBold est peritus investigationis et progressionis mixturarum chalybis inoxidabilis, et James W. Martin est metallurgus vecturae metallicae apud Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
In mundo ubi specificationes superficiei magis magisque strictae sunt, simplices mensurae "asperitatis" adhuc utiles sunt. Videamus cur mensura superficiei magni momenti sit et quomodo in officina cum caligis portatilibus sophisticatis probari possit.
Certusne es te habere optimam lamellam ad hanc operationem tornandi? Inspice lamellam, praesertim si neglecta est. Proprietates lamellae multa tibi indicare possunt.
Tempus publicationis: XXIV Iulii MMXXII


