Anda telah mengesahkan bahawa bahagian tersebut dihasilkan mengikut spesifikasi.Sekarang pastikan anda mengambil langkah untuk melindungi bahagian ini dalam persekitaran yang diharapkan oleh pelanggan anda.#asas
Pempasifan kekal sebagai langkah penting dalam memaksimumkan rintangan kakisan bahagian dan pemasangan yang dimesin daripada keluli tahan karat.Ini boleh membuat perbezaan antara prestasi yang memuaskan dan kegagalan pramatang.Pempasifan yang salah boleh menyebabkan kakisan.
Pempasifan ialah teknik pasca fabrikasi yang memaksimumkan rintangan kakisan yang wujud bagi aloi keluli tahan karat dari mana bahan kerja dibuat.Ini bukan descaling atau lukisan.
Tidak ada konsensus mengenai mekanisme tepat di mana pasif berfungsi.Tetapi diketahui dengan pasti bahawa terdapat filem oksida pelindung pada permukaan keluli tahan karat yang dipasifkan.Filem halimunan ini dikatakan sangat nipis, kurang daripada 0.0000001 inci tebal, iaitu kira-kira 1/100,000 ketebalan rambut manusia!
Bahagian keluli tahan karat yang bersih, baru dimesin, digilap atau jeruk akan memperoleh filem oksida ini secara automatik kerana pendedahan kepada oksigen atmosfera.Di bawah keadaan yang ideal, lapisan oksida pelindung ini sepenuhnya meliputi semua permukaan bahagian.
Dalam amalan, bagaimanapun, bahan cemar seperti kotoran kilang atau zarah besi daripada alat pemotong boleh mendapat pada permukaan bahagian keluli tahan karat semasa pemprosesan.Jika tidak dikeluarkan, bendasing ini boleh mengurangkan keberkesanan filem pelindung asal.
Semasa pemesinan, kesan besi bebas boleh dikeluarkan dari alat dan dipindahkan ke permukaan bahan kerja keluli tahan karat.Dalam sesetengah kes, lapisan nipis karat mungkin muncul pada bahagian tersebut.Sebenarnya, ini adalah kakisan keluli alat, bukan logam asas.Kadangkala retakan daripada zarah keluli tertanam daripada alat pemotong atau produk kakisannya boleh menghakis bahagian itu sendiri.
Begitu juga, zarah-zarah kecil kotoran metalurgi ferus boleh melekat pada permukaan bahagian tersebut.Walaupun logam mungkin kelihatan berkilat dalam keadaan siap, selepas terdedah kepada udara, zarah besi bebas yang tidak kelihatan boleh menyebabkan karat permukaan.
Sulfida yang terdedah juga boleh menjadi masalah.Ia dibuat dengan menambah sulfur kepada keluli tahan karat untuk meningkatkan kebolehmesinan.Sulfida meningkatkan keupayaan aloi untuk membentuk cip semasa pemesinan, yang boleh dikeluarkan sepenuhnya daripada alat pemotong.Jika bahagian tidak dipasifkan dengan betul, sulfida boleh menjadi titik permulaan untuk kakisan permukaan produk industri.
Dalam kedua-dua kes, pempasifan diperlukan untuk memaksimumkan rintangan kakisan semulajadi keluli tahan karat.Ia menyingkirkan bahan cemar permukaan seperti zarah besi dan zarah besi dalam alat pemotong yang boleh membentuk karat atau menjadi titik permulaan kakisan.Pasif juga menghilangkan sulfida yang terdapat pada permukaan aloi keluli tahan karat potongan terbuka.
Prosedur dua langkah menyediakan rintangan kakisan terbaik: 1. Pembersihan, prosedur utama, tetapi kadang-kadang diabaikan 2. Mandian asid atau pempasifan.
Pembersihan hendaklah sentiasa menjadi keutamaan.Permukaan mesti dibersihkan secara menyeluruh daripada gris, penyejuk atau serpihan lain untuk memastikan rintangan kakisan yang optimum.Serpihan pemesinan atau kotoran kilang lain boleh disapu perlahan-lahan dari bahagian tersebut.Penyahgris atau pembersih komersial boleh digunakan untuk mengeluarkan minyak proses atau penyejuk.Bahan asing seperti oksida terma mungkin perlu dikeluarkan dengan kaedah seperti pengisaran atau penjerukan.
Kadangkala pengendali mesin mungkin melangkau pembersihan asas, tersalah anggap bahawa pembersihan dan pempasifan akan berlaku pada masa yang sama, hanya dengan merendam bahagian yang diminyak dalam mandian asid.Ia tidak akan berlaku.Sebaliknya, gris yang tercemar bertindak balas dengan asid untuk membentuk gelembung udara.Gelembung ini berkumpul pada permukaan bahan kerja dan mengganggu kepasifan.
Lebih teruk lagi, pencemaran larutan pempasifan, yang kadangkala mengandungi kepekatan klorida yang tinggi, boleh menyebabkan "kilat".Berbeza dengan menghasilkan filem oksida yang diingini dengan permukaan yang berkilat, bersih, tahan kakisan, goresan kilat boleh mengakibatkan goresan teruk atau menghitamkan permukaan—kemerosotan pada permukaan yang direka bentuk untuk dioptimumkan oleh pempasifan.
Bahagian keluli tahan karat martensit [magnetik, sederhana tahan kakisan, kekuatan hasil sehingga kira-kira 280 ribu psi (1930 MPa)] dipadamkan pada suhu tinggi dan kemudian dibaja untuk memberikan kekerasan dan sifat mekanikal yang diingini.Aloi mengeras kerpasan (yang mempunyai kekuatan dan rintangan kakisan yang lebih baik daripada gred martensit) boleh dirawat penyelesaian, sebahagiannya dimesin, berumur pada suhu yang lebih rendah, dan kemudian siap.
Dalam kes ini, bahagian itu mesti dibersihkan dengan teliti dengan degreaser atau pembersih sebelum rawatan haba untuk mengeluarkan sebarang kesan cecair pemotongan.Jika tidak, bahan penyejuk yang tinggal pada bahagian tersebut boleh menyebabkan pengoksidaan yang berlebihan.Keadaan ini boleh menyebabkan lekuk terbentuk pada bahagian yang lebih kecil selepas dinyah kerak dengan kaedah asid atau kasar.Jika bahan penyejuk dibiarkan pada bahagian keras yang berkilat, seperti dalam relau vakum atau dalam suasana pelindung, pengkarburan permukaan boleh berlaku, mengakibatkan kehilangan rintangan kakisan.
Selepas pembersihan menyeluruh, bahagian keluli tahan karat boleh direndam dalam mandi asid pasif.Mana-mana daripada tiga kaedah boleh digunakan - pempasifan dengan asid nitrik, pempasifan dengan asid nitrik dengan natrium dikromat, dan pempasifan dengan asid sitrik.Kaedah untuk digunakan bergantung pada gred keluli tahan karat dan kriteria penerimaan yang ditentukan.
Lebih banyak gred kromium nikel tahan kakisan boleh dipasifkan dalam mandian asid nitrik 20% (v/v) (Rajah 1).Seperti yang ditunjukkan dalam jadual, keluli tahan karat yang kurang tahan boleh dipasifkan dengan menambahkan natrium dikromat ke dalam tab asid nitrik untuk menjadikan larutan lebih teroksida dan mampu membentuk filem pasif pada permukaan logam.Pilihan lain untuk menggantikan asid nitrik dengan natrium kromat ialah meningkatkan kepekatan asid nitrik kepada 50% mengikut isipadu.Kedua-dua penambahan natrium dikromat dan kepekatan asid nitrik yang lebih tinggi mengurangkan kemungkinan kilat yang tidak diingini.
Prosedur pempasifan untuk keluli tahan karat boleh dimesin (juga ditunjukkan dalam Rajah 1) berbeza sedikit daripada prosedur untuk gred keluli tahan karat yang tidak boleh dimesin.Ini kerana semasa pempasifan dalam mandian asid nitrik sebahagian atau semua sulfida yang mengandungi sulfur yang boleh dimesin dikeluarkan, mewujudkan ketidakhomogenan mikroskopik pada permukaan bahan kerja.
Malah pencucian air yang biasanya berkesan boleh meninggalkan sisa asid dalam ketakselanjaran ini selepas pemasifan.Asid ini akan menyerang permukaan bahagian jika tidak dineutralkan atau dibuang.
Untuk pempasifan yang cekap bagi keluli tahan karat yang mudah dimesin, Carpenter telah membangunkan proses AAA (Alkali-Asid-Alkali), yang meneutralkan sisa asid.Kaedah pasif ini boleh diselesaikan dalam masa kurang daripada 2 jam.Berikut adalah proses langkah demi langkah:
Selepas nyahgris, rendam bahagian dalam larutan natrium hidroksida 5% pada 160°F hingga 180°F (71°C hingga 82°C) selama 30 minit.Kemudian bilas bahagian dengan teliti di dalam air.Kemudian rendam bahagian tersebut selama 30 minit dalam larutan asid nitrik 20% (v/v) yang mengandungi 3 oz/gal (22 g/l) natrium dikromat pada 120°F hingga 140°F (49°C) hingga 60°C.) Selepas mengeluarkan bahagian dari tab mandi, bilas dengan air, kemudian rendamkannya dalam larutan natrium hidroksida selama 30 minit.Bilas bahagian itu sekali lagi dengan air dan keringkan, lengkapkan kaedah AAA.
Pempasifan asid sitrik menjadi semakin popular di kalangan pengeluar yang ingin mengelakkan penggunaan asid mineral atau larutan yang mengandungi natrium dikromat, serta masalah pelupusan dan peningkatan kebimbangan keselamatan yang berkaitan dengan penggunaannya.Asid sitrik dianggap mesra alam dalam semua aspek.
Walaupun pempasifan asid sitrik menawarkan faedah alam sekitar yang menarik, kedai yang telah berjaya dengan pempasifan asid tak organik dan tidak mempunyai kebimbangan keselamatan mungkin mahu meneruskannya.Jika pengguna ini mempunyai kedai yang bersih, peralatan berada dalam keadaan baik dan bersih, penyejuk bebas daripada deposit ferus kilang, dan prosesnya menghasilkan hasil yang baik, mungkin tidak ada keperluan sebenar untuk perubahan.
Pempasifan mandian asid sitrik didapati berguna untuk pelbagai jenis keluli tahan karat, termasuk beberapa gred individu keluli tahan karat, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Untuk kemudahan, Rajah 2. 1 termasuk kaedah pempasifan tradisional dengan asid nitrik.Ambil perhatian bahawa rumusan asid nitrik lama dinyatakan sebagai peratusan mengikut isipadu, manakala kepekatan asid sitrik baru dinyatakan sebagai peratusan mengikut jisim.Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa apabila melakukan prosedur ini, keseimbangan teliti masa rendam, suhu mandi dan kepekatan adalah penting untuk mengelakkan "berkelip" yang diterangkan di atas.
Pasif berbeza-beza bergantung pada kandungan kromium dan ciri pemprosesan setiap varieti.Perhatikan lajur untuk sama ada Proses 1 atau Proses 2. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, Proses 1 mempunyai langkah yang lebih sedikit daripada Proses 2.
Ujian makmal telah menunjukkan bahawa proses pempasifan asid sitrik lebih terdedah kepada "mendidih" daripada proses asid nitrik.Faktor yang menyumbang kepada serangan ini termasuk suhu mandi yang terlalu tinggi, masa rendam yang terlalu lama dan pencemaran mandian.Produk berasaskan asid sitrik yang mengandungi perencat kakisan dan bahan tambahan lain seperti agen pembasahan boleh didapati secara komersil dan dilaporkan mengurangkan kerentanan "kakisan kilat".
Pilihan terakhir kaedah pempasifan akan bergantung pada kriteria penerimaan yang ditetapkan oleh pelanggan.Lihat ASTM A967 untuk butiran.Ia boleh diakses di www.astm.org.
Ujian sering dijalankan untuk menilai permukaan bahagian yang dipasifkan.Soalan yang perlu dijawab ialah "Adakah pempasifan mengeluarkan besi bebas dan mengoptimumkan rintangan kakisan aloi untuk pemotongan automatik?"
Adalah penting bahawa kaedah ujian sepadan dengan kelas yang dinilai.Ujian yang terlalu ketat tidak akan lulus bahan yang benar-benar baik, manakala ujian yang terlalu lemah akan lulus bahagian yang tidak memuaskan.
PH dan keluli tahan karat siri 400 yang mudah dimesinan dinilai terbaik dalam ruang yang mampu mengekalkan kelembapan 100% (sampel basah) selama 24 jam pada 95°F (35°C).Keratan rentas selalunya merupakan permukaan yang paling kritikal, terutamanya untuk gred pemotongan percuma.Satu sebab untuk ini ialah sulfida ditarik ke arah mesin merentasi permukaan ini.
Permukaan kritikal harus diletakkan ke atas, tetapi pada sudut 15 hingga 20 darjah dari menegak, untuk membolehkan kehilangan lembapan.Bahan yang dipasifkan dengan betul tidak akan berkarat, walaupun bintik-bintik kecil mungkin muncul di atasnya.
Gred keluli tahan karat austenit juga boleh dinilai dengan ujian kelembapan.Dalam ujian ini, titisan air harus ada pada permukaan spesimen, menunjukkan besi bebas dengan kehadiran sebarang karat.
Prosedur pemasifan untuk keluli tahan karat automatik dan manual yang biasa digunakan dalam larutan asid sitrik atau nitrik memerlukan proses yang berbeza.Pada rajah.3 di bawah memberikan butiran tentang pemilihan proses.
(a) Laraskan pH dengan natrium hidroksida.(b) Lihat rajah.3(c) Na2Cr2O7 ialah 3 oz/gal (22 g/L) natrium dikromat dalam 20% asid nitrik.Alternatif kepada campuran ini ialah 50% asid nitrik tanpa natrium dikromat.
Pendekatan yang lebih pantas ialah menggunakan ASTM A380, Amalan Standard untuk Pembersihan, Penyahscalan dan Pempasifan Bahagian, Peralatan dan Sistem Keluli Tahan Karat.Ujian ini termasuk mengelap bahagian tersebut dengan larutan kuprum sulfat/asid sulfurik, memastikan ia basah selama 6 minit, dan memerhatikan penyaduran kuprum.Sebagai alternatif, bahagian itu boleh direndam dalam larutan selama 6 minit.Jika besi larut, penyaduran kuprum berlaku.Ujian ini tidak terpakai pada permukaan bahagian pemprosesan makanan.Juga, ia tidak boleh digunakan pada keluli martensit siri 400 atau keluli ferit kromium rendah kerana keputusan positif palsu mungkin berlaku.
Dari segi sejarah, ujian semburan garam 5% pada 95°F (35°C) juga telah digunakan untuk menilai sampel yang dipasifkan.Ujian ini terlalu ketat untuk sesetengah kultivar dan secara amnya tidak diperlukan untuk mengesahkan keberkesanan pemasifan.
Elakkan menggunakan lebihan klorida, yang boleh menyebabkan flare-up berbahaya.Gunakan hanya air berkualiti tinggi dengan kurang daripada 50 bahagian per juta (ppm) klorida apabila boleh.Air paip biasanya mencukupi, dan dalam beberapa kes ia boleh menahan sehingga beberapa ratus bahagian per juta klorida.
Adalah penting untuk menggantikan mandi dengan kerap supaya tidak kehilangan potensi pempasifan, yang boleh menyebabkan sambaran petir dan kerosakan pada bahagian.Mandian mesti dikekalkan pada suhu yang sepatutnya, kerana suhu yang tidak terkawal boleh menyebabkan kakisan setempat.
Adalah penting untuk mengikuti jadual perubahan penyelesaian yang sangat spesifik semasa pengeluaran besar dijalankan untuk meminimumkan kemungkinan pencemaran.Sampel kawalan digunakan untuk menguji keberkesanan mandian.Jika spesimen telah diserang, sudah tiba masanya untuk menggantikan tempat mandi.
Sila ambil perhatian bahawa sesetengah mesin hanya menghasilkan keluli tahan karat;gunakan penyejuk pilihan yang sama untuk memotong keluli tahan karat dengan mengecualikan semua logam lain.
Bahagian rak DO dimesin secara berasingan untuk mengelakkan sentuhan logam ke logam.Ini amat penting untuk pemesinan percuma keluli tahan karat, kerana penyelesaian pempasifan dan pembilasan yang mudah mengalir diperlukan untuk meresap produk kakisan sulfida dan menghalang pembentukan poket asid.
Jangan pasifkan bahagian keluli tahan karat berkarburasi atau nitrid.Rintangan kakisan bahagian yang dirawat dengan cara ini boleh dikurangkan sehingga tahap yang boleh rosak dalam mandi pempasifan.
Jangan gunakan alat logam ferus dalam keadaan bengkel yang tidak begitu bersih.Cip keluli boleh dielakkan dengan menggunakan alat karbida atau seramik.
Berhati-hati bahawa kakisan boleh berlaku dalam mandian pempasifan jika bahagian tersebut tidak dirawat haba dengan betul.Gred martensit dengan kandungan karbon dan kromium yang tinggi mesti dikeraskan untuk rintangan kakisan.
Pempasifan biasanya dilakukan selepas pembajaan berikutnya pada suhu yang mengekalkan rintangan kakisan.
Jangan abaikan kepekatan asid nitrik dalam mandian pasif.Pemeriksaan berkala hendaklah dibuat menggunakan prosedur pentitratan mudah yang dicadangkan oleh Carpenter.Jangan pasifkan lebih daripada satu keluli tahan karat pada satu masa.Ini menghalang kekeliruan yang mahal dan menghalang tindak balas galvanik.
Mengenai Pengarang: Terry A. DeBold ialah Pakar R&D Aloi Keluli Tahan Karat dan James W. Martin ialah Pakar Metalurgi Bar di Carpenter Technology Corp.(Membaca, Pennsylvania).
Berapa harganya?Berapa banyak ruang yang saya perlukan?Apakah isu alam sekitar yang akan saya hadapi?Seberapa curam keluk pembelajaran?Apakah sebenarnya anodizing?Di bawah adalah jawapan kepada soalan awal tuan tentang penganodan pedalaman.
Mendapatkan hasil yang konsisten dan berkualiti tinggi daripada proses pengisaran tanpa pusat memerlukan pemahaman asas.Kebanyakan masalah aplikasi yang berkaitan dengan pengisaran tanpa pusat timbul daripada kekurangan pemahaman tentang asas.Artikel ini menerangkan sebab proses tanpa minda berfungsi dan cara menggunakannya dengan paling berkesan dalam bengkel anda.