Wéi een Deeler aus Edelstol passivéiert | Modern Maschinnewerkstatt

Dir hutt verifizéiert, datt d'Deeler no Spezifikatioune hiergestallt ginn. Vergewëssert Iech elo, datt Dir Schrëtt maacht, fir dës Deeler an der Ëmwelt ze schützen, déi Är Clienten erwaarden. #base
Passivéierung bleift e wichtege Schrëtt fir d'Korrosiounsbeständegkeet vun Deeler a Baugruppen, déi aus Edelstol veraarbecht sinn, ze maximéieren. Dëst kann den Ënnerscheed tëscht enger zefriddestellender Leeschtung an engem virzäitegen Ausfall maachen. Eng falsch Passivéierung kann zu Korrosioun féieren.
Passivéierung ass eng Technik no der Fabrikatioun, déi d'inherent Korrosiounsbeständegkeet vun den Edelstahllegierungen, aus deenen d'Wierkstéck hiergestallt ass, maximéiert. Dëst ass keng Entkalkung oder Lackéierung.
Et gëtt kee Konsens iwwer de geneeë Mechanismus, duerch deen d'Passivéierung funktionéiert. Mee et ass sécher bekannt, datt et e Schutzoxidfilm op der Uewerfläch vum passivéierte Stol gëtt. Dëse onsichtbare Film soll extrem dënn sinn, manner wéi 0,0000001 Zoll déck, wat ongeféier 1/100.000stel vun der Déckt vun engem mënschlechen Hoer ass!
En proppert, frësch bearbechtet, poléiert oder ageleet Edelstahldeel kritt automatesch dësen Oxidfilm wéinst dem Kontakt mat atmosphäreschem Sauerstoff. Ënner idealen Bedingungen bedeckt dës schützend Oxidschicht komplett all Uewerfläche vum Deel.
An der Praxis kënnen awer Kontaminanten, wéi z. B. Fabrikdreck oder Eisenpartikelen aus Schnëttwierkszeugen, op d'Uewerfläch vun Edelstahldeeler während der Veraarbechtung kommen. Wann dës Friemkierper net ewechgeholl ginn, kënnen se d'Effizienz vun der ursprénglecher Schutzfolie reduzéieren.
Wärend der Bearbeitung kënnen Spure vu fräiem Eisen aus dem Werkzeug ewechgeholl ginn an op d'Uewerfläch vum Werkstéck aus Edelstol iwwerdroe ginn. A verschiddene Fäll kann eng dënn Rostschicht um Deel optrieden. Tatsächlech ass dat d'Korrosioun vum Werkzeugstol, net vum Basismetall. Heiansdo kënnen Rëss aus agebettene Stahlpartikelen aus Schneidwierkzeugen oder hire Korrosiounsprodukter den Deel selwer erodéieren.
Ähnlech kënne kleng Partikelen aus Eisenmetallurgeschem Dreck un der Uewerfläch vum Deel hänken. Och wann de Metall a sengem fäerdegen Zoustand glänzend ausgesäit, kënnen onsichtbar Partikelen aus fräiem Eisen no der Belaaschtung mat Loft Uewerflächenroscht verursaachen.
Ausgesat Sulfide kënnen och e Problem sinn. Si gi gemaach andeems Schwefel zu Edelstol bäigefüügt gëtt fir d'Veraarbechtbarkeet ze verbesseren. Sulfide erhéijen d'Fäegkeet vun der Legierung fir Splécken während der Veraarbechtung ze bilden, déi komplett vum Schnëttinstrument ewechgeholl kënne ginn. Wann Deeler net richteg passivéiert sinn, kënne Sulfide den Ausgangspunkt fir Uewerflächenkorrosioun vun Industrieprodukter ginn.
An zwou Fäll ass eng Passivéierung noutwendeg fir déi natierlech Korrosiounsbeständegkeet vum Edelstol ze maximéieren. Si läscht Uewerflächenverunreinigungen wéi Eisenpartikelen an Eisenpartikelen a Schnëttinstrumenter, déi Rost bilden oder den Ausgangspunkt fir Korrosioun kënne ginn. D'Passivéierung läscht och Sulfiden, déi op der Uewerfläch vun oppen geschniddene Edelstollegierungen fonnt ginn.
Eng Prozedur a zwou Etappen bitt déi bescht Korrosiounsbeständegkeet: 1. Botzen, déi Haaptprozedur, awer heiansdo vernoléissegt 2. Säurebad oder Passivéierung.
D'Botzen soll ëmmer eng Prioritéit sinn. D'Uewerfläche musse grëndlech vu Fett, Killmëttel oder anerem Dreck gereinegt ginn, fir eng optimal Korrosiounsbeständegkeet ze garantéieren. Bearbeitungsreschter oder aner Fabrécksdreck kënnen dem Deel virsiichteg ofgewëscht ginn. Kommerziell Entfetter oder Botzmëttel kënne benotzt ginn, fir Prozessueleg oder Killmëttel ze entfernen. Friem Materialien, wéi z. B. thermesch Oxiden, mussen eventuell duerch Methoden ewéi Schleifen oder Beizen ewechgeholl ginn.
Heiansdo kann de Maschinnebedreiwer d'Grondreinigung ausloossen, well hie fälschlecherweis mengt, datt d'Reinigung an d'Passivéierung gläichzäiteg geschéien, andeems den geölten Deel einfach an e Säurebad ënnergetaucht gëtt. Dat geschitt awer net. Am Géigendeel reagéiert kontaminéiert Fett mat Säure a bildt Loftblosen. Dës Blosen sammelen sech op der Uewerfläch vum Werkstéck a stéieren d'Passivéierung.
Nach méi schlëmm ass, datt d'Kontaminatioun vu Passivéierungsléisungen, déi heiansdo héich Konzentratioune vu Chloriden enthalen, e "Blitz" verursaache kann. Am Géigesaz zu der Produktioun vum gewënschten Oxidfilm mat enger glänzender, propperer, korrosiounsbeständeger Uewerfläch, kann d'Blitzätzung zu enger staarker Ätzung oder Schwaarzverfärbung vun der Uewerfläch féieren - eng Verschlechterung vun der Uewerfläch, déi d'Passivéierung optimiséiere soll.
Deeler aus martensiteschem Edelstol [magnetesch, mëttelméisseg korrosiounsbeständeg, Streckgrenz bis zu ongeféier 280.000 psi (1930 MPa)] ginn bei héijen Temperaturen ofgekillt an dann gehärtet, fir déi gewënscht Häert a mechanesch Eegeschaften ze kréien. Nidderschlagsgehärtete Legierungen (déi eng besser Festigkeit a Korrosiounsbeständegkeet hunn ewéi martensittesch Qualitéiten) kënne mat Léisung behandelt, deelweis veraarbecht, bei méi niddregen Temperaturen gealt an dann fäerdeg gemaach ginn.
An dësem Fall muss den Deel virun der Hëtzebehandlung grëndlech mat engem Entfetter oder Botzmëttel gebotzt ginn, fir all Spuere vu Schnëttflëssegkeet ze entfernen. Soss kann nach ëmmer Kühlmëttel um Deel zu enger exzessiver Oxidatioun féieren. Dësen Zoustand kann no der Entkalkung mat Säure oder abrasive Methoden zu Dällen op méi klenge Deeler féieren. Wann Kühlmëttel op glänzend gehärtete Deeler, wéi zum Beispill an engem Vakuumuewen oder an enger Schutzatmosphär, bleift, kann d'Uewerflächenkarburiséierung optrieden, wat zu engem Verloscht vun der Korrosiounsbeständegkeet féiert.
No enger grëndlecher Reinigung kënnen d'Edelstahldeeler an e passivéierend Säurebad getippt ginn. All dräi Methode kënnen ugewannt ginn – Passivéierung mat Salpetersäure, Passivéierung mat Salpetersäure mat Natriumdichromat a Passivéierung mat Zitrounesaier. Wéi eng Method ugewannt soll ginn, hänkt vun der Qualitéit vum Edelstahl an de spezifizéierten Akzeptanzkriterien of.
Méi korrosiounsbeständeg Néckel-Chrom-Qualitéite kënnen an engem 20% (v/v) Salpetersäurebad passivéiert ginn (Figur 1). Wéi an der Tabell gewisen, kënne manner resistent Edelstahlprodukter passivéiert ginn, andeems Natriumdichromat an e Bad mat Salpetersäure bäigefüügt gëtt, fir d'Léisung méi oxidéierend ze maachen a fäeg ze sinn, e passivéierende Film op der Metalluewerfläch ze bilden. Eng aner Optioun fir Salpetersäure duerch Natriumchromat z'ersetzen ass d'Konzentratioun vun der Salpetersäure op 50% Vol. ze erhéijen. Souwuel d'Zousätzlech vun Natriumdichromat wéi och déi méi héich Konzentratioun vun der Salpetersäure reduzéieren d'Wahrscheinlechkeet vun engem ongewollten Ausblëtz.
D'Passivéierungsprozedur fir maschinéierbar Edelstahl (och an der Fig. 1 gewisen) ënnerscheet sech liicht vun der Prozedur fir net maschinéierbar Edelstahlsorten. Dëst läit dorun, datt während der Passivéierung an engem Salpetersäurebad e puer oder all maschinéierbar schwefelhalteg Sulfiden ewechgeholl ginn, wouduerch mikroskopesch Inhomogenitéiten op der Uewerfläch vum Werkstéck entstinn.
Och normal effektiv Waasserwäschen kann no der Passivéierung Reschtsäure an dësen Diskontinuitéiten hannerloossen. Dës Säure wäert d'Uewerfläch vum Deel attackéieren, wann se net neutraliséiert oder ewechgeholl gëtt.
Fir eng effizient Passivéierung vun einfach ze veraarbechten Edelstol huet Carpenter den AAA (Alkalin-Säure-Alkalin) Prozess entwéckelt, deen d'Reschtsäure neutraliséiert. Dës Passivéierungsmethod kann a manner wéi 2 Stonnen ofgeschloss ginn. Hei ass de Schrëtt fir Schrëtt Prozess:
Nom Entfetten, d'Deeler 30 Minutten an enger 5% Natriumhydroxid-Léisung bei 71°C bis 82°C (160°F bis 180°F) awäichen. Dann d'Deeler grëndlech mat Waasser ofspullen. Dann den Deel 30 Minutten an eng 20% ​​(v/v) Salpetersäure-Léisung mat 22 g/l Natriumdichromat bei 49°C bis 60°C (120°F bis 140°F) ënnerdauchen. ) Nodeems den Deel aus dem Bad geholl gouf, mat Waasser ofspullen an dann 30 Minutten an eng Natriumhydroxid-Léisung ënnerdauchen. Den Deel nach eng Kéier mat Waasser ofspullen an dréchnen, fir d'AAA-Method ofzeschléissen.
D'Passivéierung vu Zitrounesaier gëtt ëmmer méi populär bei Hiersteller, déi d'Benotzung vu Mineralsäuren oder Léisunge mat Natriumdichromat vermeide wëllen, souwéi d'Entsuergungsproblemer an d'Sécherheetsbedenken, déi mat hirer Benotzung verbonne sinn. Zitrounesaier gëllt a jiddfer Hinsicht als ëmweltfrëndlech.
Obwuel d'Passivéierung vun Zitrounesaier attraktiv Ëmweltvirdeeler bitt, kënnen d'Geschäfter, déi Erfolleg mat der Passivéierung vun anorganesche Saieren haten a keng Sécherheetsbedenken hunn, de Kurs weiderféieren. Wann dës Benotzer eng propper Werkstatt hunn, d'Ausrüstung a guddem Zoustand a propper ass, de Killmëttel fräi vu fabrécksäisenoflagerungen ass, an de Prozess gutt Resultater liwwert, kann et sinn, datt keng Ännerung wierklech néideg ass.
D'Passivéierung mat Zitrounesaierbad huet sech als nëtzlech fir eng breet Palette vun Edelstahlprodukter erwisen, dorënner verschidde individuell Qualitéite vun Edelstahl, wéi an der Figur 2 gewisen. Fir d'Komfort weist d'Figur 2.1 déi traditionell Method vun der Passivéierung mat Salpetersäure. Et ass ze bemierken, datt déi al Salpetersäureformuléierungen a Prozentsätz no Volumen ausgedréckt sinn, während déi nei Zitrounesaierkonzentratiounen a Prozentsätz no Mass ausgedréckt sinn. Et ass wichteg ze bemierken, datt bei der Ausféierung vun dëse Prozeduren e suergfältegt Gläichgewiicht tëscht Aschzäit, Badtemperatur a Konzentratioun entscheedend ass, fir dat uewe beschriwwent "Blëtzen" ze vermeiden.
D'Passivéierung variéiert jee no Chromgehalt an de Veraarbechtungseigenschaften vun all Varietéit. Kuckt Iech d'Kolonnen fir Prozess 1 oder Prozess 2 un. Wéi an der Figur 3 gewisen, huet Prozess 1 manner Schrëtt wéi Prozess 2.
Labortester hunn gewisen, datt de Passivatiounsprozess mat Zitrounesaier méi ufälleg fir "Kachen" ass wéi de Prozess mat Salpetersäure. Faktoren, déi zu dësem Ugrëff bäidroen, sinn eng ze héich Badtemperatur, eng ze laang Aschzäit a Badkontaminatioun. Produkter op Basis vu Zitrounesaier, déi Korrosiounsinhibitoren an aner Zousätz wéi Befeuchtungsmëttel enthalen, sinn am Handel verfügbar a sollen d'Ufällegkeet fir "Flashkorrosioun" reduzéieren.
Déi schlussendlech Wiel vun der Passivéierungsmethod hänkt vun den Akzeptanzkriterien of, déi vum Client festgeluecht ginn. Kuckt ASTM A967 fir Detailer. Dës ass op www.astm.org ze fannen.
Et ginn dacks Tester duerchgefouert fir d'Uewerfläch vu passivéierten Deeler ze evaluéieren. D'Fro, déi beäntwert muss ginn, ass: "Entfernt d'Passivéierung fräit Eisen an optiméiert d'Korrosiounsbeständegkeet vu Legierungen fir automatescht Schnëtt?"
Et ass wichteg, datt d'Testmethod zu der Klass passt, déi evaluéiert gëtt. Tester, déi ze streng sinn, wäerten absolut gutt Materialien net bestoen, während Tester, déi ze schwaach sinn, Deeler, déi net zefriddestellend sinn, bestoen.
pH- a liicht veraarbechtbar Edelstahl aus der Serie 400 ginn am beschten an enger Kammer evaluéiert, déi fäeg ass, 100% Loftfiichtegkeet (Prouf naass) fir 24 Stonnen bei 35°C ze halen. De Querschnitt ass dacks déi kriteschst Uewerfläch, besonnesch bei Fräischneidungsqualitéiten. Ee Grond dofir ass, datt de Sulfid a Maschinnrichtung iwwer dës Uewerfläch gezunn gëtt.
Kritesch Flächen solle no uewe positionéiert ginn, awer an engem Wénkel vun 15 bis 20 Grad zur Vertikal, fir de Feuchtigkeitsverloscht z'erméiglechen. Richteg passivéiert Material wäert kaum rosten, obwuel kleng Flecken drop optriede kënnen.
Austenitescht Edelstol kann och duerch e Fiichtegkeetstest evaluéiert ginn. Bei dësem Test sollten Drëpse Waasser op der Uewerfläch vum Proufprouf präsent sinn, wat fräit Eisen duerch d'Präsenz vu Rost weist.
Passivéierungsprozedure fir üblech automatesch an manuell Edelstahl a Zitroune- oder Salpetersäureléisungen erfuerderen ënnerschiddlech Prozesser. An der Fig. 3 hei ënnendrënner fannt Dir Detailer iwwer d'Prozessauswiel.
(a) Ajustéiert de pH-Wäert mat Natriumhydroxid. (b) Kuckt Abb. 3(c) Na2Cr2O7 ass 3 oz/Gallon (22 g/L) Natriumdichromat an 20% Salpetersäure. Eng Alternativ zu dëser Mëschung ass 50% Salpetersäure ouni Natriumdichromat.
Eng méi séier Approche ass d'ASTM A380, Standardpraxis fir d'Botzen, d'Entkalkung an d'Passivéierung vun Edelstahldeeler, Ausrüstung a Systemer. Den Test besteet doran, den Deel mat enger Kupfersulfat/Schwefelsäureléisung ofzewëschen, en 6 Minutte laang naass ze halen an d'Kupferbeschichtung ze observéieren. Alternativ kann den Deel 6 Minutte laang an d'Léisung agetaucht ginn. Wann Eisen sech opléist, geschitt eng Kupferbeschichtung. Dësen Test gëllt net fir d'Uewerfläche vu Liewensmëttelveraarbechtungsdeeler. En sollt och net op martensitesche Stol aus der Serie 400 oder op ferritesche Stol mat nidderegem Chromgehalt benotzt ginn, well falsch positiv Resultater optriede kënnen.
Historesch gouf den 5% Salzspraytest bei 35°C och benotzt fir passivéiert Prouwe ze evaluéieren. Dësen Test ass fir verschidde Kultivaren ze streng an ass am Allgemengen net erfuerderlech fir d'Effektivitéit vun der Passivéierung ze bestätegen.
Vermeit d'Benotzung vun ze vill Chloriden, well se geféierlech Opflammungen verursaache kënnen. Benotzt nëmme Waasser vun héijer Qualitéit mat manner wéi 50 ppm Chlorid, wann ëmmer méiglech. Leitungswasser ass normalerweis genuch, an a verschiddene Fäll kann et bis zu e puer honnert Chloriden aushalen.
Et ass wichteg, d'Bad reegelméisseg z'ersetzen, fir net säi Passivéierungspotenzial ze verléieren, wat zu Blëtzschléi a Schied un Deeler féiere kann. D'Bad muss op der richteger Temperatur gehale ginn, well onkontrolléiert Temperaturen lokal Korrosioun verursaache kënnen.
Et ass wichteg, e ganz spezifesche Léisungswiesselplang bei grousse Produktiounsläufe ze verfollegen, fir d'Méiglechkeet vu Kontaminatioun ze minimiséieren. Eng Kontrollprouf gouf benotzt fir d'Effektivitéit vum Bad ze testen. Wann d'Prouf betraff ass, ass et Zäit, d'Bad z'ersetzen.
W.e.g. notéiert datt verschidde Maschinnen nëmmen Edelstol produzéieren; benotzt datselwecht bevorzugt Killmëttel fir d'Schneiden vun Edelstol, mat Ausschluss vun all anere Metaller.
D'DO-Gerätdeeler ginn separat veraarbecht, fir Metall-zu-Metall-Kontakt ze vermeiden. Dëst ass besonnesch wichteg fir d'Fräibearbechtung vun Edelstol, well liicht fléissend Passivéierungs- a Spullléisunge gebraucht ginn, fir Sulfidkorrosiounsprodukter ze diffuséieren an d'Bildung vu Säureblosen ze verhënneren.
Deeler aus karburéiertem oder nitréiertem Edelstahl däerfen net passivéiert ginn. D'Korrosiounsbeständegkeet vun Deeler, déi op dës Manéier behandelt goufen, kann esou reduzéiert ginn, datt se am Passivéierungsbad beschiedegt kënne ginn.
Benotzt keng Eisenmetall-Tools a Werkstattbedingungen, déi net besonnesch propper sinn. Stahlspéin kënnen duerch d'Benotzung vu Karbid- oder Keramik-Tools vermeit ginn.
Sidd Iech bewosst, datt Korrosioun am Passivatiounsbad optriede kann, wann den Deel net richteg waarmbehandelt gouf. Martensitesch Qualitéite mat héijem Kuelestoff- a Chromgehalt musse fir Korrosiounsbeständegkeet gehärtet ginn.
D'Passivéierung gëtt normalerweis nom spéideren Anhärten bei Temperaturen duerchgefouert, déi d'Korrosiounsbeständegkeet erhalen.
Vergiesst net d'Konzentratioun vun der Salpetersäure am Passivatiounsbad. Reegelméisseg Kontrollen solle mat der einfacher Titratiounsprozedur vum Carpenter duerchgefouert ginn. Passivéiert net méi wéi een Edelstahl gläichzäiteg. Dëst verhënnert deier Duercherneen a galvanesch Reaktiounen.
Iwwer d'Auteuren: Den Terry A. DeBold ass e Spezialist fir Fuerschung an Entwécklung vun Edelstahllegierungen an de James W. Martin ass e Spezialist fir Barremetallurgie bei Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvania).
Wéi vill kascht et? Wéi vill Plaz brauch ech? Mat wéi enge Ëmweltproblemer wäert ech konfrontéiert sinn? Wéi steil ass d'Léierkurve? Wat genau ass Eloxéierung? Hei drënner sinn d'Äntwerten op déi initial Froen vun de Meeschteren iwwer d'Anodiséierung vum Interieur.
Fir konsequent, héichqualitativ Resultater mam zenterlosen Schleifprozess ze kréien, brauch een e Basisverständnis. Déi meescht vun den Uwendungsproblemer, déi mam zenterlosen Schleifprozess verbonne sinn, entstinn duerch e Manktem u Verständnis vun de Grondlagen. Dësen Artikel erkläert, firwat de mindless Prozess funktionéiert a wéi een en am effektivsten an Ärer Werkstatt benotze kann.


Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 17. Oktober 2022