Įsitikinote, kad dalys pagamintos pagal specifikacijas. Dabar imkitės veiksmų, kad apsaugotumėte šias dalis aplinkoje, kurios tikisi jūsų klientai. #bazė
Pasyvavimas išlieka svarbiu žingsniu siekiant maksimaliai padidinti iš nerūdijančio plieno apdirbtų dalių ir mazgų atsparumą korozijai. Tai gali lemti skirtumą tarp patenkinamo veikimo ir priešlaikinio gedimo. Neteisingas pasyvavimas gali sukelti koroziją.
Pasyvavimas yra pogamybinė technika, kuria maksimaliai padidinamas nerūdijančio plieno lydinių, iš kurių pagamintas ruošinys, atsparumas korozijai. Tai nėra nudegimų šalinimas ar dažymas.
Nėra sutarimo dėl tikslaus pasyvavimo mechanizmo. Tačiau tikrai žinoma, kad pasyvuoto nerūdijančio plieno paviršiuje yra apsauginė oksido plėvelė. Sakoma, kad ši nematoma plėvelė yra itin plona, ​​mažesnė nei 0,0000001 colio storio, tai yra maždaug 1/100 000 žmogaus plauko storio!
Švari, ką tik apdirbta, poliruota arba marinuota nerūdijančio plieno detalė dėl sąlyčio su atmosferos deguonimi automatiškai susidaro su šia oksido plėvele. Idealiomis sąlygomis šis apsauginis oksido sluoksnis visiškai padengia visus detalės paviršius.
Tačiau praktiškai ant nerūdijančio plieno detalių paviršiaus apdorojimo metu gali patekti teršalų, tokių kaip gamykliniai nešvarumai ar geležies dalelės iš pjovimo įrankių. Jei šie svetimkūniai nebus pašalinti, jie gali sumažinti originalios apsauginės plėvelės efektyvumą.
Apdirbimo metu nuo įrankio gali būti pašalinti laisvos geležies pėdsakai ir perkelti ant nerūdijančio plieno ruošinio paviršiaus. Kai kuriais atvejais ant detalės gali atsirasti plonas rūdžių sluoksnis. Iš tikrųjų tai yra įrankinio plieno, o ne pagrindinio metalo korozija. Kartais įtrūkimai dėl įterptų plieno dalelių iš pjovimo įrankių ar jų korozijos produktų gali ardyti pačią detalę.
Panašiai, prie detalės paviršiaus gali prilipti mažos juodųjų metalų metalurginių nešvarumų dalelės. Nors metalas baigtoje būsenoje gali atrodyti blizgus, sąlytyje su oru nematomos laisvos geležies dalelės gali sukelti paviršiaus rūdijimą.
Atidengti sulfidai taip pat gali būti problema. Jie gaunami į nerūdijantį plieną įdedant sieros, siekiant pagerinti jo apdirbamumą. Sulfidai padidina lydinio gebėjimą apdirbimo metu formuoti drožles, kurias galima visiškai pašalinti iš pjovimo įrankio. Jei dalys nėra tinkamai pasyvuotos, sulfidai gali tapti pramoninių gaminių paviršiaus korozijos pradžia.
Abiem atvejais pasyvavimas reikalingas siekiant maksimaliai padidinti natūralų nerūdijančio plieno atsparumą korozijai. Jo metu pašalinami paviršiaus teršalai, tokie kaip geležies dalelės ir pjovimo įrankių geležies dalelės, kurios gali sudaryti rūdis arba tapti korozijos pradžios tašku. Pasyvavimo metu taip pat pašalinami sulfidai, esantys atviro pjovimo nerūdijančio plieno lydinių paviršiuje.
Geriausią atsparumą korozijai užtikrina dviejų pakopų procedūra: 1. Valymas – pagrindinė procedūra, tačiau kartais pamirštama. 2. Rūgštinė vonia arba pasyvavimas.
Valymas visada turėtų būti prioritetas. Siekiant užtikrinti optimalų atsparumą korozijai, paviršiai turi būti kruopščiai nuvalyti nuo riebalų, aušinimo skysčio ar kitų šiukšlių. Apdirbimo atliekas ar kitus gamyklinius nešvarumus galima švelniai nuvalyti nuo detalės. Technologinėms alyvoms ar aušinimo skysčiams pašalinti galima naudoti komercines riebalų šalinimo priemones arba valiklius. Tokias pašalines medžiagas kaip terminiai oksidai gali tekti pašalinti tokiais metodais kaip šlifavimas arba ėsdinimas.
Kartais staklių operatorius gali praleisti pagrindinį valymą, klaidingai manydamas, kad valymas ir pasyvavimas įvyks vienu metu, tiesiog panardinus alyva suteptą dalį į rūgšties vonią. Taip neįvyks. Priešingai, užteršti tepalai reaguoja su rūgštimi ir sudaro oro burbuliukus. Šie burbuliukai kaupiasi ant ruošinio paviršiaus ir trukdo pasyvavimui.
Dar blogiau, pasyvavimo tirpalų, kuriuose kartais yra didelė chloridų koncentracija, užteršimas gali sukelti „blyksnį“. Skirtingai nuo norimos oksido plėvelės su blizgančiu, švariu, korozijai atspariu paviršiumi, momentinis ėsdinimas gali sukelti stiprų paviršiaus ėsdinimą arba pajuodavimą – paviršiaus pablogėjimą, kurį pasyvavimas ir skirtas optimizuoti.
Martensitinio nerūdijančio plieno detalės [magnetinės, vidutiniškai atsparios korozijai, takumo riba iki maždaug 280 tūkst. psi (1930 MPa)] yra grūdinamos aukštoje temperatūroje ir atleidžiamos, kad būtų pasiektas norimas kietumas ir mechaninės savybės. Nusodintu būdu grūdinti lydiniai (kurie pasižymi geresniu stiprumu ir atsparumu korozijai nei martensitinės rūšys) gali būti apdorojami tirpalu, iš dalies apdirbami, sendinami žemesnėje temperatūroje ir tada apdirbami.
Tokiu atveju prieš terminį apdorojimą detalę reikia kruopščiai nuvalyti riebalų šalinimo priemone arba valikliu, kad būtų pašalinti bet kokie pjovimo skysčio pėdsakai. Priešingu atveju, ant detalės likęs aušinimo skystis gali sukelti per didelę oksidaciją. Dėl šios priežasties mažesnėse detalėse po nukalkinimo rūgštimi arba abrazyviniais metodais gali atsirasti įlenkimų. Jei aušinimo skysčio lieka ant blizgančių, sukietėjusių detalių, pavyzdžiui, vakuuminėje krosnyje arba apsauginėje atmosferoje, gali įanglėti paviršius, dėl kurio sumažėja atsparumas korozijai.
Po kruopštaus valymo nerūdijančio plieno detales galima panardinti į pasyvuojančios rūgšties vonią. Galima naudoti bet kurį iš trijų metodų: pasyvavimą azoto rūgštimi, pasyvavimą azoto rūgštimi su natrio dichromatu ir pasyvavimą citrinos rūgštimi. Kurį metodą naudoti, priklauso nuo nerūdijančio plieno rūšies ir nurodytų priėmimo kriterijų.
Atsparesnius korozijai nikelio ir chromo plienus galima pasyvuoti 20 % (v/v) azoto rūgšties tirpale (1 pav.). Kaip parodyta lentelėje, mažiau atsparų nerūdijantį plieną galima pasyvuoti į azoto rūgšties vonią įpilant natrio dichromato, kad tirpalas labiau oksiduotųsi ir galėtų sudaryti pasyvuojančią plėvelę ant metalo paviršiaus. Kita galimybė pakeisti azoto rūgštį natrio chromatu yra padidinti azoto rūgšties koncentraciją iki 50 % tūrio. Tiek natrio dichromato įpylimas, tiek didesnė azoto rūgšties koncentracija sumažina nepageidaujamo blyksnio tikimybę.
Apdirbamo nerūdijančio plieno pasyvavimo procedūra (taip pat parodyta 1 pav.) šiek tiek skiriasi nuo neapdirbamo nerūdijančio plieno rūšių procedūros. Taip yra todėl, kad pasyvavimo azoto rūgšties vonioje metu pašalinami kai kurie arba visi apdirbami sieros turintys sulfidai, todėl ruošinio paviršiuje atsiranda mikroskopinių nehomogeniškumų.
Net ir įprastai veiksmingas plovimas vandeniu po pasyvavimo gali palikti rūgšties likučių šiose įdubose. Ši rūgštis, jei nebus neutralizuota arba pašalinta, aktyvuos detalės paviršių.
„Carpenter“ sukūrė AAA (šarminių-rūgštinių-šarminių) procesą, kuris neutralizuoja likusią rūgštį, kad būtų galima efektyviai pasyvuoti lengvai apdirbamą nerūdijantį plieną. Šis pasyvavimo metodas gali būti atliktas per mažiau nei 2 valandas. Štai nuoseklus procesas:
Nuriebalinus, 30 minučių pamirkykite dalis 5 % natrio hidroksido tirpale, kurio temperatūra yra 71–82 °C. Tada kruopščiai nuplaukite dalis vandeniu. Tada 30 minučių panardinkite dalį į 20 % (t/t) azoto rūgšties tirpalą, kuriame yra 22 g/l natrio dichromato, kurio temperatūra yra 49–60 °C. ) Išėmę dalį iš vonios, nuplaukite ją vandeniu, tada 30 minučių panardinkite į natrio hidroksido tirpalą. Dar kartą nuplaukite dalį vandeniu ir nusausinkite, užbaigdami AAA metodą.
Citrinų rūgšties pasyvavimas tampa vis populiaresnis tarp gamintojų, kurie nori išvengti mineralinių rūgščių ar natrio dichromato turinčių tirpalų naudojimo, taip pat su jų naudojimu susijusių atliekų šalinimo problemų ir padidėjusių saugos problemų. Citrinų rūgštis visais atžvilgiais laikoma ekologiška.
Nors citrinų rūgšties pasyvavimas yra naudingas aplinkai, parduotuvės, kurios sėkmingai taikė neorganinės rūgšties pasyvavimą ir neturi jokių saugos problemų, gali būti verta toliau taikyti šį metodą. Jei šių vartotojų dirbtuvės yra švarios, įranga yra geros būklės ir švari, aušinimo skystyje nėra gamyklinių geležies nuosėdų, o procesas duoda gerų rezultatų, gali būti, kad realaus poreikio keisti procesą nėra.
Nustatyta, kad citrinų rūgšties vonios pasyvavimas yra naudingas daugeliui nerūdijančio plieno rūšių, įskaitant kelias atskiras nerūdijančio plieno rūšis, kaip parodyta 2 paveiksle. Patogumo dėlei 2.1 paveiksle pateiktas tradicinis pasyvavimo azoto rūgštimi metodas. Atkreipkite dėmesį, kad senosios azoto rūgšties formulės išreiškiamos tūrio procentais, o naujosios citrinų rūgšties koncentracijos išreiškiamos masės procentais. Svarbu atkreipti dėmesį, kad atliekant šias procedūras, labai svarbu atidžiai subalansuoti mirkymo laiką, vonios temperatūrą ir koncentraciją, kad būtų išvengta aukščiau aprašyto „blyksėjimo“.
Pasyvavimas skiriasi priklausomai nuo chromo kiekio ir kiekvienos rūšies apdorojimo savybių. Atkreipkite dėmesį į 1 arba 2 proceso stulpelius. Kaip parodyta 3 paveiksle, 1 procesas turi mažiau etapų nei 2 procesas.
Laboratoriniai tyrimai parodė, kad citrinų rūgšties pasyvavimo procesas yra labiau linkęs „užvirti“ nei azoto rūgšties procesas. Šį poveikį lemiantys veiksniai yra per aukšta vonios temperatūra, per ilgas mirkymo laikas ir vonios užterštumas. Prekyboje galima įsigyti citrinų rūgšties pagrindu pagamintų produktų, kurių sudėtyje yra korozijos inhibitorių ir kitų priedų, tokių kaip drėkikliai, ir, kaip teigiama, jie sumažina jautrumą „staigiai korozijai“.
Galutinis pasyvavimo metodo pasirinkimas priklausys nuo kliento nustatytų priėmimo kriterijų. Išsamesnės informacijos ieškokite ASTM A967 standarte. Jį galite rasti adresu www.astm.org.
Dažnai atliekami bandymai, siekiant įvertinti pasyvuotų detalių paviršių. Reikia atsakyti į klausimą: „Ar pasyvavimas pašalina laisvą geležį ir optimizuoja lydinių atsparumą korozijai automatiniam pjovimui?“
Svarbu, kad bandymo metodas atitiktų vertinamą klasę. Per griežti bandymai neperduos absoliučiai gerų medžiagų, o per silpni bandymai – nepatenkinamų dalių.
PH ir lengvai apdirbamus 400 serijos nerūdijančius plienus geriausia įvertinti kameroje, kurioje 24 valandas 35 °C (95 °F) temperatūroje palaikoma 100 % drėgmė (mėginys drėgnas). Skerspjūvis dažnai yra svarbiausias paviršius, ypač laisvai pjaunamų plienų atveju. Viena iš to priežasčių yra ta, kad sulfidas per šį paviršių yra traukiamas mašinos veikimo kryptimi.
Svarbiausi paviršiai turėtų būti nukreipti į viršų, bet 15–20 laipsnių kampu nuo vertikalės, kad būtų galima prarasti drėgmę. Tinkamai pasyvuota medžiaga beveik nerūdys, nors ant jos gali atsirasti mažų dėmelių.
Austenitinio nerūdijančio plieno rūšims taip pat galima atlikti drėgmės bandymą. Atliekant šį bandymą, bandinio paviršiuje turėtų būti vandens lašų, ​​o bet kokios rūdys rodo laisvos geležies buvimą.
Įprastai naudojamų automatinių ir rankinių nerūdijančio plieno pasyvavimo citrinos arba azoto rūgšties tirpaluose procedūros reikalauja skirtingų procesų. 3 paveiksle pateikta išsami informacija apie proceso pasirinkimą.
(a) Sureguliuokite pH natrio hidroksidu. (b) Žr. 3 pav. (c) Na2Cr2O7 yra 3 oz/gal (22 g/l) natrio dichromato 20 % azoto rūgštyje. Šio mišinio alternatyva yra 50 % azoto rūgštis be natrio dichromato.
Greitesnis būdas – naudoti ASTM A380 standartą, skirtą nerūdijančio plieno dalių, įrangos ir sistemų valymui, nukalkinimui ir pasyvavimui. Bandymo metu detalė nuvaloma vario sulfato/sieros rūgšties tirpalu, 6 minutes laikoma drėgna ir stebima vario danga. Arba detalę galima 6 minutėms panardinti į tirpalą. Jei geležis ištirpsta, atsiranda vario danga. Šis bandymas netaikomas maisto perdirbimo detalių paviršiams. Be to, jo negalima naudoti su 400 serijos martensitiniais plienais arba mažai chromo turinčiais feritiniais plienais, nes gali būti gauti klaidingai teigiami rezultatai.
Istoriškai 5 % druskos purškimo bandymas 35 °C temperatūroje taip pat buvo naudojamas pasivuotiems mėginiams įvertinti. Šis bandymas kai kurioms veislėms yra per griežtas ir paprastai nebūtinas pasyvavimo veiksmingumui patvirtinti.
Venkite naudoti per daug chloridų, nes tai gali sukelti pavojingus paūmėjimus. Kai tik įmanoma, naudokite tik aukštos kokybės vandenį, kuriame yra mažiau nei 50 milijoninių dalių (ppm) chloridų. Paprastai pakanka vandens iš čiaupo, o kai kuriais atvejais jis gali atlaikyti iki kelių šimtų milijoninių dalių chloridų.
Svarbu reguliariai keisti vonią, kad neprarastumėte pasyvavimo potencialo, kuris gali sukelti žaibo smūgius ir detalių pažeidimus. Vonelė turi būti palaikoma tinkamoje temperatūroje, nes nekontroliuojama temperatūra gali sukelti lokalizuotą koroziją.
Didelių gamybos apimčių metu svarbu laikytis labai konkretaus tirpalo keitimo grafiko, kad būtų sumažinta užteršimo galimybė. Kontrolinis mėginys buvo naudojamas vonios efektyvumui patikrinti. Jei mėginys buvo pažeistas, laikas pakeisti vonią.
Atkreipkite dėmesį, kad kai kurios staklės apdirba tik nerūdijantį plieną; nerūdijančiam plienui pjauti naudokite tą patį pageidaujamą aušinimo skystį, išskyrus visus kitus metalus.
DO stovo dalys apdirbamos atskirai, siekiant išvengti metalo sąlyčio su metalu. Tai ypač svarbu laisvai apdirbant nerūdijantį plieną, nes sulfidų korozijos produktams išsklaidyti ir rūgščių kišenių susidarymui išvengti reikalingi lengvai tekantys pasyvavimo ir praplovimo tirpalai.
Nepasyvuokite įanglintų arba nitrintų nerūdijančio plieno detalių. Taip apdorotų detalių atsparumas korozijai gali sumažėti tiek, kad jos gali būti pažeistos pasyvavimo vonelėje.
Nenaudokite juodųjų metalų įrankių dirbtuvėse, kurios nėra itin švarios. Plieno drožlių galima išvengti naudojant kietlydinius arba keraminius įrankius.
Atminkite, kad pasyvavimo vonelėje gali atsirasti korozija, jei detalė nebuvo tinkamai termiškai apdorota. Martensitinės rūšys, kuriose yra daug anglies ir chromo, turi būti grūdintos, kad būtų atsparios korozijai.
Pasyvavimas paprastai atliekamas po vėlesnio grūdinimo temperatūroje, kurioje išlaikomas atsparumas korozijai.
Nepamirškite azoto rūgšties koncentracijos pasyvavimo vonelėje. Reikėtų periodiškai tikrinti, naudojant paprastą titravimo procedūrą, kurią siūlo Carpenter. Vienu metu nepasivuokite daugiau nei vieno nerūdijančio plieno. Taip išvengsite brangaus painiavos ir galvaninių reakcijų.
Apie autorius: Terry A. DeBold yra nerūdijančio plieno lydinių tyrimų ir plėtros specialistas, o James W. Martin yra strypų metalurgijos specialistas „Carpenter Technology Corp.“.(Redingas, Pensilvanija).
Kiek tai kainuoja? Kiek vietos man reikia? Su kokiomis aplinkosaugos problemomis susidursiu? Kokia stači yra mokymosi kreivė? Kas tiksliai yra anodavimas? Žemiau pateikiami atsakymai į pirminius meistrų klausimus apie vidaus anodavimą.
Norint gauti nuoseklius, aukštos kokybės rezultatus naudojant becentrinį šlifavimą, reikia turėti pagrindinį supratimą. Dauguma su becentriniu šlifavimu susijusių problemų kyla dėl pagrindinių principų nesupratimo. Šiame straipsnyje paaiškinama, kodėl becentrinis procesas veikia ir kaip jį efektyviausiai naudoti savo dirbtuvėse.