Kif Tagħmel Passivazzjoni ta' Partijiet tal-Azzar Inossidabbli | Ħanut tal-Magni Modern

Inti vverifikajt li l-partijiet huma manifatturati skont l-ispeċifikazzjoni. Issa kun żgur li tieħu passi biex tipproteġi dawn il-partijiet fl-ambjent li jistennew il-klijenti tiegħek. #base
Il-passivazzjoni tibqa' pass importanti fil-massimizzazzjoni tar-reżistenza għall-korrużjoni ta' partijiet u assemblaġġi maħduma mill-azzar inossidabbli. Dan jista' jagħmel id-differenza bejn prestazzjoni sodisfaċenti u ħsara prematura. Passivazzjoni mhux korretta tista' tikkawża korrużjoni.
Il-passivazzjoni hija teknika ta' wara l-fabbrikazzjoni li timmassimizza r-reżistenza inerenti għall-korrużjoni tal-ligi tal-istainless steel li minnhom hija magħmula l-biċċa tax-xogħol. Din mhijiex tneħħija tal-ġebla jew żebgħa.
M'hemm l-ebda kunsens dwar il-mekkaniżmu eżatt li bih taħdem il-passivazzjoni. Iżda huwa magħruf fiċ-ċert li hemm film protettiv tal-ossidu fuq il-wiċċ tal-istainless steel passivat. Dan il-film inviżibbli jingħad li huwa estremament irqiq, inqas minn 0.0000001 pulzier ħxuna, li hija madwar 1/100,000 tal-ħxuna ta' xagħra umana!
Parti tal-istainless steel nadifa, maħduma bil-magni friski, illustrata, jew imnaddfa awtomatikament takkwista dan il-film tal-ossidu minħabba l-espożizzjoni għall-ossiġnu atmosferiku. Taħt kundizzjonijiet ideali, dan is-saff protettiv tal-ossidu jkopri kompletament l-uċuħ kollha tal-parti.
Fil-prattika, madankollu, kontaminanti bħal ħmieġ tal-fabbrika jew partiċelli tal-ħadid minn għodod tat-tqattigħ jistgħu jidħlu fuq il-wiċċ tal-partijiet tal-istainless steel waqt l-ipproċessar. Jekk ma jitneħħewx, dawn il-korpi barranin jistgħu jnaqqsu l-effettività tal-film protettiv oriġinali.
Waqt il-magni, traċċi ta' ħadid ħieles jistgħu jitneħħew mill-għodda u jiġu trasferiti fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol tal-azzar li ma jissaddadx. F'xi każijiet, jista' jidher saff irqiq ta' sadid fuq il-parti. Fil-fatt, din hija l-korrużjoni tal-azzar tal-għodda, mhux tal-metall bażi. Kultant xquq minn partiċelli tal-azzar inkorporati minn għodod tat-tqattigħ jew prodotti tal-korrużjoni tagħhom jistgħu jikkorrodu l-parti nnifisha.
Bl-istess mod, partiċelli żgħar ta’ ħmieġ metallurġiku ferruż jistgħu jeħlu mal-wiċċ tal-parti. Għalkemm il-metall jista’ jidher tleqq fl-istat lest tiegħu, wara l-espożizzjoni għall-arja, partiċelli inviżibbli ta’ ħadid ħieles jistgħu jikkawżaw sadid fil-wiċċ.
Is-sulfidi esposti jistgħu wkoll ikunu problema. Dawn isiru billi jiżdied il-kubrit mal-azzar inossidabbli biex tittejjeb il-makinabilità. Is-sulfidi jżidu l-abbiltà tal-liga li tifforma ċipep waqt il-makinazzjoni, li jistgħu jitneħħew kompletament mill-għodda tat-tqattigħ. Jekk il-partijiet ma jiġux passivati ​​kif suppost, is-sulfidi jistgħu jsiru l-punt tat-tluq għall-korrużjoni tal-wiċċ tal-prodotti industrijali.
Fiż-żewġ każijiet, il-passivazzjoni hija meħtieġa biex tiġi massimizzata r-reżistenza naturali għall-korrużjoni tal-istainless steel. Din tneħħi kontaminanti tal-wiċċ bħal partiċelli tal-ħadid u partiċelli tal-ħadid f'għodod tat-tqattigħ li jistgħu jiffurmaw sadid jew isiru l-punt tat-tluq għall-korrużjoni. Il-passivazzjoni tneħħi wkoll is-sulfidi misjuba fuq il-wiċċ ta' ligi tal-istainless steel maqtugħin b'mod miftuħ.
Proċedura f'żewġ stadji tipprovdi l-aħjar reżistenza għall-korrużjoni: 1. Tindif, il-proċedura ewlenija, iżda xi kultant tiġi traskurata 2. Banju tal-aċidu jew passivazzjoni.
It-tindif għandu dejjem ikun prijorità. L-uċuħ għandhom jitnaddfu sewwa mill-grass, il-likwidu li jkessaħ jew debris ieħor biex tiġi żgurata reżistenza ottima għall-korrużjoni. Il-fdalijiet tal-magni jew ħmieġ ieħor tal-fabbrika jistgħu jitneħħew bil-mod mill-parti. Jistgħu jintużaw sgrassanti jew prodotti tat-tindif kummerċjali biex jitneħħew iż-żjut tal-proċess jew il-likwidi li jkessħu. Materja barranija bħal ossidi termali jista' jkollha bżonn titneħħa b'metodi bħat-tħin jew l-ippreservar.
Xi kultant l-operatur tal-magna jista’ jaqbeż it-tindif bażiku, billi jemmen bi żball li t-tindif u l-passivazzjoni se jseħħu fl-istess ħin, sempliċement billi jgħaddas il-parti miżjut f’banju tal-aċidu. Dan mhux se jiġri. Bil-maqlub, il-grass ikkontaminat jirreaġixxi mal-aċidu biex jifforma bżieżaq tal-arja. Dawn il-bżieżaq jinġabru fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol u jinterferixxu mal-passivazzjoni.
Agħar minn hekk, il-kontaminazzjoni tas-soluzzjonijiet ta' passivazzjoni, li xi kultant ikun fihom konċentrazzjonijiet għoljin ta' kloruri, tista' tikkawża "flash". B'kuntrast mal-produzzjoni tal-film tal-ossidu mixtieq b'wiċċ tleqq, nadif u reżistenti għall-korrużjoni, l-inċiżjoni flash tista' tirriżulta f'inċiżjoni severa jew swidija tal-wiċċ—deterjorament fil-wiċċ li l-passivazzjoni hija mfassla biex tottimizza.
Partijiet tal-azzar inossidabbli martensitiku [manjetiċi, reżistenti moderatament għall-korrużjoni, saħħa ta' rendiment sa madwar 280 elf psi (1930 MPa)] huma mkessħin f'temperaturi għoljin u mbagħad ittemprati biex jipprovdu l-ebusija u l-proprjetajiet mekkaniċi mixtieqa. Ligi mwebbsa bil-preċipitazzjoni (li għandhom saħħa u reżistenza għall-korrużjoni aħjar mill-gradi martensitiċi) jistgħu jiġu ttrattati b'soluzzjoni, parzjalment immakinati, immaturati f'temperaturi aktar baxxi, u mbagħad lesti.
F'dan il-każ, il-parti trid titnaddaf sewwa b'degreaser jew cleaner qabel it-trattament bis-sħana biex jitneħħew kwalunkwe traċċa ta' fluwidu tat-tqattigħ. Inkella, il-likwidu li jkessaħ li jibqa' fuq il-parti jista' jikkawża ossidazzjoni eċċessiva. Din il-kundizzjoni tista' tikkawża li jiffurmaw daqqiet fuq partijiet iżgħar wara t-tneħħija tal-ġebla b'aċidu jew metodi li joborxu. Jekk il-likwidu li jkessaħ jitħalla fuq partijiet imwebbsa tleqq, bħal f'forn bil-vakwu jew f'atmosfera protettiva, tista' sseħħ karburizzazzjoni tal-wiċċ, li tirriżulta f'telf ta' reżistenza għall-korrużjoni.
Wara tindif bir-reqqa, il-partijiet tal-istainless steel jistgħu jiġu mgħaddsa f'banju tal-aċidu passivanti. Jista' jintuża kwalunkwe wieħed mit-tliet metodi – passivazzjoni b'aċidu nitriku, passivazzjoni b'aċidu nitriku bid-dikromat tas-sodju, u passivazzjoni b'aċidu ċitriku. Liema metodu għandu jintuża jiddependi fuq il-grad tal-istainless steel u l-kriterji ta' aċċettazzjoni speċifikati.
Gradi tan-nikil-kromju aktar reżistenti għall-korrużjoni jistgħu jiġu passivati ​​f'banju ta' aċidu nitriku ta' 20% (v/v) (Figura 1). Kif muri fit-tabella, azzar inossidabbli inqas reżistenti jista' jiġi passivat billi jiżdied id-dikromat tas-sodju ma' banju ta' aċidu nitriku biex is-soluzzjoni ssir aktar ossidanti u kapaċi tifforma film passivanti fuq il-wiċċ tal-metall. Għażla oħra biex l-aċidu nitriku jiġi sostitwit bil-kromat tas-sodju hija li tiżdied il-konċentrazzjoni tal-aċidu nitriku għal 50% skont il-volum. Kemm iż-żieda tad-dikromat tas-sodju kif ukoll il-konċentrazzjoni ogħla ta' aċidu nitriku jnaqqsu l-probabbiltà ta' flash mhux mixtieq.
Il-proċedura ta' passivazzjoni għall-azzar inossidabbli li jista' jiġi mmaxinjat (murija wkoll fil-Fig. 1) hija kemxejn differenti mill-proċedura għall-gradi ta' azzar inossidabbli li ma jistax jiġi mmaxinjat. Dan għaliex waqt il-passivazzjoni f'banju ta' aċidu nitriku, xi wħud mis-sulfidi li fihom il-kubrit li jistgħu jiġu mmaxinjati jew kollha jitneħħew, u b'hekk jinħolqu inomoġenjitajiet mikroskopiċi fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol.
Anke ħasil bl-ilma normalment effettiv jista' jħalli aċidu residwu f'dawn id-diskontinwitajiet wara l-passivazzjoni. Dan l-aċidu jattakka l-wiċċ tal-parti jekk ma jiġix newtralizzat jew imneħħi.
Għal passivazzjoni effiċjenti ta' azzar inossidabbli faċli biex jiġi mmaxinjat bil-magna, Carpenter żviluppa l-proċess AAA (Alkalin-Aċidu-Alkalin), li jinnewtralizza l-aċidu residwu. Dan il-metodu ta' passivazzjoni jista' jitlesta f'inqas minn sagħtejn. Hawn hu l-proċess pass pass:
Wara li tneħħi x-xaħam, xarrab il-partijiet f'soluzzjoni ta' 5% sodium hydroxide f'160°F sa 180°F (71°C sa 82°C) għal 30 minuta. Imbagħad laħlaħ il-partijiet sewwa bl-ilma. Imbagħad għaddas il-parti għal 30 minuta f'soluzzjoni ta' 20% (v/v) aċidu nitriku li fiha 3 oz/gal (22 g/l) sodium dichromate f'120°F sa 140°F (49°C sa 60°C). Wara li tneħħi l-parti mill-banju, laħlaħha bl-ilma, imbagħad għaddasha f'soluzzjoni ta' sodium hydroxide għal 30 minuta. Laħlaħ il-parti mill-ġdid bl-ilma u nixxef, u kompli bil-metodu AAA.
Il-passivazzjoni tal-aċidu ċitriku qed issir dejjem aktar popolari mal-manifatturi li jridu jevitaw l-użu ta' aċidi minerali jew soluzzjonijiet li fihom dikromat tas-sodju, kif ukoll problemi ta' rimi u tħassib akbar dwar is-sikurezza assoċjati mal-użu tagħhom. L-aċidu ċitriku huwa kkunsidrat bħala favur l-ambjent fl-aspetti kollha.
Filwaqt li l-passivazzjoni tal-aċidu ċitriku toffri benefiċċji ambjentali attraenti, il-ħwienet li kellhom suċċess bil-passivazzjoni tal-aċidu inorganiku u m'għandhom l-ebda tħassib dwar is-sigurtà jistgħu jkunu jridu jibqgħu fl-istess livell. Jekk dawn l-utenti jkollhom ħanut tax-xogħol nadif, it-tagħmir ikun f'kundizzjoni tajba u nadif, il-likwidu li jkessaħ ikun ħieles minn depożiti ferrużi tal-fabbrika, u l-proċess ikun qed jipproduċi riżultati tajbin, jista' ma jkunx hemm bżonn reali għal bidla.
Il-passivazzjoni fil-banju tal-aċidu ċitriku nstabet li hija utli għal firxa wiesgħa ta' azzar inossidabbli, inklużi diversi gradi individwali ta' azzar inossidabbli, kif muri fil-Figura 2. Għal konvenjenza, il-Figura 2.1 tinkludi l-metodu tradizzjonali ta' passivazzjoni bl-aċidu nitriku. Innota li l-formulazzjonijiet qodma tal-aċidu nitriku huma espressi bħala perċentwali skont il-volum, filwaqt li l-konċentrazzjonijiet il-ġodda tal-aċidu ċitriku huma espressi bħala perċentwali skont il-massa. Huwa importanti li wieħed jinnota li meta jitwettqu dawn il-proċeduri, bilanċ bir-reqqa tal-ħin tat-tixrib, it-temperatura tal-banju, u l-konċentrazzjoni huwa kritiku biex jiġi evitat il-"flashing" deskritt hawn fuq.
Il-passivazzjoni tvarja skont il-kontenut tal-kromju u l-karatteristiċi tal-ipproċessar ta' kull varjetà. Innota l-kolonni jew għall-Proċess 1 jew għall-Proċess 2. Kif muri fil-Figura 3, il-Proċess 1 għandu inqas passi mill-Proċess 2.
Testijiet tal-laboratorju wrew li l-proċess ta' passivazzjoni tal-aċidu ċitriku huwa aktar suxxettibbli għat-"togħlija" mill-proċess tal-aċidu nitriku. Fatturi li jikkontribwixxu għal dan l-attakk jinkludu temperatura għolja wisq tal-banju, ħin twil wisq għat-tixrib, u kontaminazzjoni tal-banju. Prodotti bbażati fuq l-aċidu ċitriku li fihom inibituri tal-korrużjoni u addittivi oħra bħal aġenti li jxarrbu huma disponibbli kummerċjalment u huma rrappurtati li jnaqqsu s-suxxettibilità għall-"korrużjoni f'daqqa".
L-għażla finali tal-metodu ta' passivazzjoni tiddependi fuq il-kriterji ta' aċċettazzjoni stabbiliti mill-klijent. Ara l-ASTM A967 għad-dettalji. Jista' jiġi aċċessat fuq www.astm.org.
Spiss isiru testijiet biex jiġi evalwat il-wiċċ ta' partijiet passivati. Il-mistoqsija li trid tiġi mwieġba hija "Il-passivazzjoni tneħħi l-ħadid ħieles u tottimizza r-reżistenza għall-korrużjoni tal-ligi għat-tqattigħ awtomatiku?"
Huwa importanti li l-metodu tat-test jaqbel mal-klassi li qed tiġi evalwata. Testijiet li huma stretti wisq mhux se jgħaddu minn materjali assolutament tajbin, filwaqt li testijiet li huma dgħajfa wisq se jgħaddu minn partijiet mhux sodisfaċenti.
L-azzar inossidabbli tas-serje 400 b'PH u faċli biex jiġi mmaxinjat huwa evalwat l-aħjar f'kamra kapaċi żżomm 100% umdità (kampjun imxarrab) għal 24 siegħa f'95°F (35°C). Is-sezzjoni trasversali ħafna drabi hija l-aktar wiċċ kritiku, speċjalment għal gradi ta' qtugħ ħieles. Raġuni waħda għal dan hija li s-sulfid jinġibed fid-direzzjoni tal-magna tul dan il-wiċċ.
L-uċuħ kritiċi għandhom jitqiegħdu 'l fuq, iżda f'angolu ta' 15 sa 20 grad mill-vertikali, biex jippermettu t-telf tal-umdità. Materjal passivat kif suppost bilkemm jissaddad, għalkemm jistgħu jidhru tikek żgħar fuqu.
Il-gradi tal-azzar inossidabbli awstenitiku jistgħu jiġu evalwati wkoll permezz ta' ttestjar tal-umdità. F'dan it-test, għandhom ikunu preżenti qtar ta' ilma fuq il-wiċċ tal-kampjun, li jindika ħadid ħieles bil-preżenza ta' kwalunkwe sadid.
Il-proċeduri ta' passivazzjoni għal azzar inossidabbli awtomatiku u manwali li jintuża b'mod komuni f'soluzzjonijiet ta' aċidu ċitriku jew nitriku jeħtieġu proċessi differenti. Il-figura 3 hawn taħt tipprovdi dettalji dwar l-għażla tal-proċess.
(a) Aġġusta l-pH bl-idrossidu tas-sodju. (b) Ara l-fig. 3(c) Na2Cr2O7 huwa 3 oz/gal (22 g/L) dikromat tas-sodju f'20% aċidu nitriku. Alternattiva għal din it-taħlita hija 50% aċidu nitriku mingħajr dikromat tas-sodju.
Approċċ aktar mgħaġġel huwa li tuża l-ASTM A380, Prattika Standard għat-Tindif, it-Tneħħija tal-Ġebla, u l-Passivazzjoni ta' Partijiet, Tagħmir, u Sistemi tal-Azzar Inossidabbli. It-test jinkludi li l-parti timsaħ b'soluzzjoni ta' sulfat tar-ram/aċidu sulfuriku, li żżommha mxarrba għal 6 minuti, u li tosserva l-kisi tar-ram. Alternattivament, il-parti tista' tiġi mgħaddsa fis-soluzzjoni għal 6 minuti. Jekk il-ħadid jinħall, iseħħ kisi tar-ram. Dan it-test ma japplikax għall-uċuħ tal-partijiet tal-ipproċessar tal-ikel. Barra minn hekk, m'għandux jintuża fuq azzar martensitiku tas-serje 400 jew azzar ferritiku b'kontenut baxx ta' kromju peress li jistgħu jseħħu riżultati pożittivi foloz.
Storikament, it-test tal-isprej tal-melħ ta' 5% f'95°F (35°C) intuża wkoll biex jiġu evalwati kampjuni passivati. Dan it-test huwa strett wisq għal xi kultivari u ġeneralment mhux meħtieġ biex jikkonferma l-effettività tal-passivazzjoni.
Evita li tuża kloruri żejda, li jistgħu jikkawżaw tifqigħat perikolużi. Uża biss ilma ta’ kwalità għolja b’inqas minn 50 parti kull miljun (ppm) klorur kull meta jkun possibbli. L-ilma tal-vit ġeneralment ikun biżżejjed, u f’xi każijiet jista’ jiflaħ sa diversi mijiet ta’ partijiet kull miljun ta’ kloruri.
Huwa importanti li l-banju jinbidel regolarment sabiex ma jitlifx il-potenzjal ta' passivazzjoni, li jista' jwassal għal sajjetti u ħsara lill-partijiet. Il-banju għandu jinżamm fit-temperatura xierqa, għax temperaturi mhux ikkontrollati jistgħu jikkawżaw korrużjoni lokalizzata.
Huwa importanti li ssegwi skeda speċifika ħafna għall-bdil tas-soluzzjoni waqt produzzjoni kbira biex timminimizza l-possibbiltà ta' kontaminazzjoni. Kampjun ta' kontroll intuża biex tittestja l-effettività tal-banju. Jekk il-kampjun ġie attakkat, wasal iż-żmien li l-banju jiġi mibdul.
Jekk jogħġbok innota li xi magni jipproduċu biss l-istainless steel; uża l-istess likwidu li jkessaħ preferut għat-tqattigħ tal-istainless steel bl-esklużjoni tal-metalli l-oħra kollha.
Il-partijiet tar-rack tad-DO huma mmaxinjati separatament biex jiġi evitat kuntatt bejn metall u metall. Dan huwa speċjalment importanti għall-makkinar ħieles tal-istainless steel, peress li huma meħtieġa soluzzjonijiet ta' passivazzjoni u tlaħliħ li jiċċirkolaw faċilment biex ixerrdu l-prodotti tal-korrużjoni tas-sulfid u jipprevjenu l-formazzjoni ta' bwiet tal-aċidu.
Tippassivax partijiet tal-istainless steel karburizzati jew nitridi. Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta' partijiet ittrattati b'dan il-mod tista' titnaqqas sal-punt li jistgħu jiġu mħassra fil-banju tal-passivazzjoni.
Tużax għodod tal-metall ferruż f'kundizzjonijiet ta' garaxx li mhumiex partikolarment nodfa. Ċipep tal-azzar jistgħu jiġu evitati billi tuża għodod tal-karbur jew taċ-ċeramika.
Kun konxju li l-korrużjoni tista' sseħħ fil-banju tal-passivazzjoni jekk il-parti ma tkunx ġiet ittrattata bis-sħana kif suppost. Il-gradi martensitiċi b'kontenut għoli ta' karbonju u kromju għandhom ikunu mwebbsa għar-reżistenza għall-korrużjoni.
Il-passivazzjoni ġeneralment titwettaq wara ttemprar sussegwenti f'temperaturi li jżommu r-reżistenza għall-korrużjoni.
Tittraskurax il-konċentrazzjoni tal-aċidu nitriku fil-banju tal-passivazzjoni. Għandhom isiru kontrolli perjodiċi bl-użu tal-proċedura sempliċi ta' titrazzjoni ssuġġerita minn Carpenter. Tipassivax aktar minn stainless steel wieħed kull darba. Dan jipprevjeni konfużjoni għalja u jipprevjeni reazzjonijiet galvaniċi.
Dwar l-Awturi: Terry A. DeBold huwa Speċjalista fir-Riċerka u l-Iżvilupp tal-Ligi tal-Azzar Inossidabbli u James W. Martin huwa Speċjalista fil-Metallurġija tal-Bars f'Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvania).
Kemm jiswa? Kemm spazju għandi bżonn? Liema kwistjonijiet ambjentali se niffaċċja? Kemm hi wieqfa l-kurva tat-tagħlim? X'inhi eżattament l-anodizzazzjoni? Hawn taħt jinsabu t-tweġibiet għall-mistoqsijiet inizjali tal-kaptani dwar l-anodizzazzjoni tal-intern.
Biex jinkisbu riżultati konsistenti u ta’ kwalità għolja mill-proċess tat-tħin mingħajr ċentru jeħtieġ fehim bażiku. Il-biċċa l-kbira tal-problemi ta’ applikazzjoni assoċjati mat-tħin mingħajr ċentru jirriżultaw minn nuqqas ta’ fehim tal-prinċipji fundamentali. Dan l-artiklu jispjega għaliex il-proċess mingħajr moħħ jaħdem u kif tużah bl-aktar mod effettiv fil-garaxx tiegħek.


Ħin tal-posta: 17 ta' Ottubru 2022