U hebt geverifieerd dat de onderdelen volgens specificatie zijn vervaardigd.Zorg er nu voor dat u stappen onderneemt om deze onderdelen te beschermen in de omgeving die uw klanten verwachten.#baseren
Passiveren blijft een belangrijke stap in het maximaliseren van de corrosieweerstand van onderdelen en samenstellingen die uit roestvrij staal zijn vervaardigd.Dit kan het verschil maken tussen bevredigende prestaties en voortijdig falen.Onjuiste passivering kan corrosie veroorzaken.
Passiveren is een postfabricagetechniek die de inherente corrosieweerstand maximaliseert van de roestvaststaallegeringen waaruit het werkstuk is gemaakt.Dit is geen ontkalken of schilderen.
Er is geen consensus over het exacte mechanisme waarmee passivering werkt.Maar het is zeker bekend dat er een beschermende oxidefilm op het oppervlak van gepassiveerd roestvrij staal zit.Deze onzichtbare film zou extreem dun zijn, minder dan 0,0000001 inch dik, wat ongeveer 1/100.000ste is van de dikte van een mensenhaar!
Een schoon, pas bewerkt, gepolijst of gebeitst roestvrijstalen onderdeel krijgt automatisch deze oxidefilm als gevolg van blootstelling aan zuurstof uit de lucht.Onder ideale omstandigheden bedekt deze beschermende oxidelaag alle oppervlakken van het onderdeel volledig.
In de praktijk kunnen tijdens de verwerking echter verontreinigingen zoals fabrieksvuil of ijzerdeeltjes van snijgereedschappen op het oppervlak van roestvrijstalen onderdelen terechtkomen.Als ze niet worden verwijderd, kunnen deze vreemde voorwerpen de effectiviteit van de originele beschermfolie verminderen.
Tijdens het bewerken kunnen sporen van vrij ijzer van het gereedschap worden verwijderd en worden overgebracht op het oppervlak van het roestvrijstalen werkstuk.In sommige gevallen kan er een dun laagje roest op het onderdeel verschijnen.In feite is dit de corrosie van het gereedschapsstaal, niet het basismetaal.Soms kunnen scheuren van ingebedde staaldeeltjes van snijgereedschappen of hun corrosieproducten het onderdeel zelf aantasten.
Evenzo kunnen kleine deeltjes ijzermetallurgisch vuil aan het oppervlak van het onderdeel hechten.Hoewel het metaal er in afgewerkte staat glanzend uit kan zien, kunnen onzichtbare deeltjes vrij ijzer na blootstelling aan lucht oppervlakteroest veroorzaken.
Blootgestelde sulfiden kunnen ook een probleem zijn.Ze worden gemaakt door zwavel aan roestvrij staal toe te voegen om de bewerkbaarheid te verbeteren.Sulfiden verhogen het vermogen van de legering om spanen te vormen tijdens de bewerking, die volledig van het snijgereedschap kunnen worden verwijderd.Als onderdelen niet goed gepassiveerd zijn, kunnen sulfiden het startpunt worden voor oppervlaktecorrosie van industriële producten.
In beide gevallen is passiveren vereist om de natuurlijke corrosieweerstand van het roestvrij staal te maximaliseren.Het verwijdert oppervlakteverontreinigingen zoals ijzerdeeltjes en ijzerdeeltjes in snijgereedschappen die roest kunnen vormen of het startpunt voor corrosie kunnen worden.Passivering verwijdert ook sulfiden die zich op het oppervlak van opengesneden roestvaststaallegeringen bevinden.
Een procedure in twee stappen biedt de beste corrosiebestendigheid: 1. Reiniging, de belangrijkste procedure, maar soms verwaarloosd 2. Zuurbad of passivering.
Schoonmaken moet altijd een prioriteit zijn.Oppervlakken moeten grondig worden ontdaan van vet, koelvloeistof of ander vuil om een ​​optimale corrosieweerstand te garanderen.Bewerkingsafval of ander fabrieksvuil kan voorzichtig van het onderdeel worden geveegd.Commerciële ontvetters of reinigingsmiddelen kunnen worden gebruikt om procesoliën of koelvloeistoffen te verwijderen.Vreemde stoffen zoals thermische oxiden moeten mogelijk worden verwijderd door middel van methoden zoals slijpen of beitsen.
Soms slaat de machinist de basisreiniging over, omdat hij ten onrechte denkt dat reiniging en passivering tegelijkertijd plaatsvinden, simpelweg door het geoliede onderdeel in een zuurbad te dompelen.Het zal niet gebeuren.Omgekeerd reageert verontreinigd vet met zuur om luchtbellen te vormen.Deze bellen verzamelen zich op het werkstukoppervlak en verstoren de passivering.
Erger nog, verontreiniging van passiveringsoplossingen, die soms hoge concentraties chloriden bevatten, kan een "flits" veroorzaken.In tegenstelling tot het produceren van de gewenste oxidefilm met een glanzend, schoon, corrosiebestendig oppervlak, kan flitsetsen resulteren in ernstig etsen of zwart worden van het oppervlak - een verslechtering van het oppervlak die door passiveren moet worden geoptimaliseerd.
Martensitische roestvrijstalen onderdelen [magnetisch, matig corrosiebestendig, rekgrens tot ongeveer 280.000 psi (1930 MPa)] worden afgeschrikt bij hoge temperaturen en vervolgens getemperd om de gewenste hardheid en mechanische eigenschappen te verkrijgen.Precipitatiegeharde legeringen (die een betere sterkte en corrosiebestendigheid hebben dan martensitische soorten) kunnen in oplossing worden behandeld, gedeeltelijk machinaal bewerkt, verouderd bij lagere temperaturen en vervolgens worden afgewerkt.
In dit geval moet het onderdeel vóór de warmtebehandeling grondig worden gereinigd met een ontvetter of reinigingsmiddel om alle sporen van snijvloeistof te verwijderen.Anders kan achtergebleven koelmiddel op het onderdeel overmatige oxidatie veroorzaken.Deze aandoening kan de vorming van deuken op kleinere onderdelen veroorzaken na ontkalking met zure of schurende methoden.Als er koelvloeistof achterblijft op glanzende, geharde onderdelen, zoals in een vacuümoven of in een beschermende atmosfeer, kan er carburatie van het oppervlak optreden, wat leidt tot verlies van corrosieweerstand.
RVS onderdelen kunnen na grondige reiniging worden ondergedompeld in een passiverend zuurbad.Elk van de drie methoden kan worden gebruikt: passiveren met salpeterzuur, passiveren met salpeterzuur met natriumdichromaat en passiveren met citroenzuur.Welke methode moet worden gebruikt, hangt af van de soort roestvrij staal en de gespecificeerde acceptatiecriteria.
Meer corrosiebestendige nikkelchroomkwaliteiten kunnen worden gepassiveerd in een 20% (v/v) salpeterzuurbad (Afbeelding 1).Zoals weergegeven in de tabel, kunnen minder resistente roestvaste staalsoorten worden gepassiveerd door natriumdichromaat toe te voegen aan een bad met salpeterzuur om de oplossing meer oxiderend te maken en een passiverende film op het metaaloppervlak te vormen.Een andere mogelijkheid om salpeterzuur te vervangen door natriumchromaat is het verhogen van de concentratie salpeterzuur tot 50 vol%.Zowel de toevoeging van natriumdichromaat als de hogere concentratie salpeterzuur verkleinen de kans op een ongewenste flits.
De passiveringsprocedure voor bewerkbaar roestvast staal (ook getoond in Fig. 1) verschilt enigszins van de procedure voor niet-bewerkbare roestvaststaalsoorten.Dit komt omdat tijdens het passiveren in een salpeterzuurbad sommige of alle bewerkbare zwavelhoudende sulfiden worden verwijderd, waardoor microscopische inhomogeniteiten op het oppervlak van het werkstuk ontstaan.
Zelfs normaal effectief wassen met water kan achterblijvend zuur achterlaten in deze discontinuïteiten na passivering.Dit zuur zal het oppervlak van het onderdeel aantasten als het niet wordt geneutraliseerd of verwijderd.
Voor een efficiënte passivering van gemakkelijk te bewerken roestvrij staal heeft Carpenter het AAA-proces (Alkaline-Acid-Alkaline) ontwikkeld, dat achtergebleven zuur neutraliseert.Deze passiveringsmethode kan in minder dan 2 uur worden voltooid.Hier is het stapsgewijze proces:
Laat de onderdelen na het ontvetten gedurende 30 minuten weken in een 5% natriumhydroxideoplossing bij 160 °F tot 180 °F (71 °C tot 82 °C).Spoel de onderdelen vervolgens grondig af met water.Dompel vervolgens het onderdeel gedurende 30 minuten onder in een 20% (v/v) salpeterzuuroplossing met 3 oz/gal (22 g/l) natriumdichromaat bij 120°F tot 140°F (49°C) tot 60°C.) Nadat u het onderdeel uit het bad heeft gehaald, spoelt u het af met water en dompelt u het vervolgens 30 minuten onder in een natriumhydroxideoplossing.Spoel het onderdeel opnieuw af met water en droog het, voltooi de AAA-methode.
Passivering van citroenzuur wordt steeds populairder bij fabrikanten die het gebruik van minerale zuren of oplossingen die natriumdichromaat bevatten, evenals verwijderingsproblemen en verhoogde veiligheidsrisico's in verband met het gebruik ervan willen vermijden.Citroenzuur wordt in alle opzichten als milieuvriendelijk beschouwd.
Hoewel passivering van citroenzuur aantrekkelijke milieuvoordelen biedt, willen winkels die succes hebben gehad met passivering van anorganisch zuur en zich geen zorgen maken over de veiligheid, misschien op koers blijven.Als deze gebruikers een schone winkel hebben, de apparatuur in goede staat en schoon is, de koelvloeistof vrij is van fabrieksijzerafzettingen en het proces goede resultaten oplevert, is er misschien geen echte behoefte aan verandering.
Passivering van een bad met citroenzuur is nuttig gebleken voor een breed scala aan roestvast staalsoorten, waaronder verschillende soorten roestvast staal, zoals weergegeven in afbeelding 2. Voor het gemak bevat afbeelding 2.1 de traditionele passiveringsmethode met salpeterzuur.Merk op dat de oude salpeterzuurformuleringen worden uitgedrukt als volumepercentages, terwijl de nieuwe citroenzuurconcentraties worden uitgedrukt als massapercentages.Het is belangrijk op te merken dat bij het uitvoeren van deze procedures een zorgvuldige balans tussen inweektijd, badtemperatuur en concentratie van cruciaal belang is om het hierboven beschreven "knipperen" te voorkomen.
Passivering varieert afhankelijk van het chroomgehalte en de verwerkingskenmerken van elke variëteit.Let op de kolommen voor Proces 1 of Proces 2. Zoals weergegeven in Afbeelding 3, heeft Proces 1 minder stappen dan Proces 2.
Laboratoriumtesten hebben aangetoond dat het passivatieproces van citroenzuur meer vatbaar is voor "koken" dan het salpeterzuurproces.Factoren die bijdragen aan deze aanval zijn onder meer een te hoge badtemperatuur, een te lange inweektijd en badverontreiniging.Producten op basis van citroenzuur die corrosieremmers en andere additieven zoals bevochtigingsmiddelen bevatten, zijn in de handel verkrijgbaar en er wordt gemeld dat ze de gevoeligheid voor "flitscorrosie" verminderen.
De uiteindelijke keuze van de passiveringsmethode hangt af van de acceptatiecriteria die door de klant zijn vastgesteld.Zie ASTM A967 voor details.Het is toegankelijk via www.astm.org.
Er worden vaak tests uitgevoerd om het oppervlak van gepassiveerde onderdelen te evalueren.De te beantwoorden vraag is: "Verwijdert passivering vrij ijzer en optimaliseert het de corrosieweerstand van legeringen voor automatisch snijden?"
Het is belangrijk dat de toetsmethode past bij de klas die geëvalueerd wordt.Tests die te streng zijn, zullen niet slagen voor absoluut goede materialen, terwijl tests die te zwak zijn, zullen slagen voor onbevredigende onderdelen.
PH en eenvoudig te bewerken roestvast staal uit de 400-serie kunnen het beste worden beoordeeld in een kamer die in staat is om 100% vochtigheid (monster nat) te handhaven gedurende 24 uur bij 95°F (35°C).De dwarsdoorsnede is vaak het meest kritische oppervlak, vooral bij vrijsnijdende soorten.Een reden hiervoor is dat het sulfide in de machinerichting over dit oppervlak wordt getrokken.
Kritieke oppervlakken moeten naar boven worden geplaatst, maar onder een hoek van 15 tot 20 graden ten opzichte van verticaal, om vochtverlies mogelijk te maken.Goed gepassiveerd materiaal zal nauwelijks roesten, hoewel er kleine vlekjes op kunnen verschijnen.
Austenitische roestvaste staalsoorten kunnen ook worden beoordeeld door middel van vochttesten.Bij deze test moeten er waterdruppels op het oppervlak van het monster aanwezig zijn, wat duidt op vrij ijzer door de aanwezigheid van roest.
Passiveringsprocedures voor veelgebruikte automatische en handmatige roestvaste staalsoorten in citroen- of salpeterzuuroplossingen vereisen verschillende processen.Op afb.3 hieronder geeft details over processelectie.
(a) Pas de pH aan met natriumhydroxide.(b) Zie afb.3(c) Na2Cr2O7 is 3 oz/gal (22 g/L) natriumdichromaat in 20% salpeterzuur.Een alternatief voor dit mengsel is 50% salpeterzuur zonder natriumdichromaat.
Een snellere aanpak is het gebruik van ASTM A380, Standaardpraktijk voor het reinigen, ontkalken en passiveren van roestvrijstalen onderdelen, apparatuur en systemen.De test omvat het afvegen van het onderdeel met een oplossing van kopersulfaat/zwavelzuur, het gedurende 6 minuten nat houden en het observeren van de koperlaag.Als alternatief kan het onderdeel 6 minuten in de oplossing worden ondergedompeld.Als ijzer oplost, vindt koperplating plaats.Deze test is niet van toepassing op de oppervlakken van voedselverwerkende onderdelen.Het mag ook niet worden gebruikt op martensitisch staal uit de 400-serie of ferritisch staal met een laag chroomgehalte, omdat er fout-positieve resultaten kunnen optreden.
Historisch gezien is de 5% zoutsproeitest bij 95°F (35°C) ook gebruikt om gepassiveerde monsters te evalueren.Deze test is voor sommige cultivars te streng en is over het algemeen niet vereist om de effectiviteit van passivering te bevestigen.
Vermijd het gebruik van overtollige chloriden, die gevaarlijke opflakkeringen kunnen veroorzaken.Gebruik waar mogelijk alleen water van hoge kwaliteit met minder dan 50 delen per miljoen (ppm) chloride.Kraanwater is meestal voldoende en in sommige gevallen is het bestand tegen enkele honderden delen per miljoen chloriden.
Het is belangrijk om het bad regelmatig te vervangen om het passiveringspotentieel niet te verliezen, wat kan leiden tot blikseminslag en schade aan onderdelen.Het bad moet op de juiste temperatuur worden gehouden, aangezien ongecontroleerde temperaturen plaatselijke corrosie kunnen veroorzaken.
Het is belangrijk om tijdens grote productieruns een heel specifiek schema voor het vervangen van de oplossing te volgen om de kans op verontreiniging te minimaliseren.Een controlemonster werd gebruikt om de effectiviteit van het bad te testen.Als het exemplaar is aangevallen, is het tijd om het bad te vervangen.
Houd er rekening mee dat sommige machines alleen roestvrij staal produceren;gebruik hetzelfde geprefereerde koelmiddel voor het snijden van roestvrij staal, met uitsluiting van alle andere metalen.
De DO-rackonderdelen worden afzonderlijk bewerkt om metaal op metaal contact te voorkomen.Dit is vooral belangrijk voor het vrij bewerken van roestvast staal, aangezien gemakkelijk vloeiende passiverings- en spoeloplossingen nodig zijn om sulfidecorrosieproducten te verspreiden en de vorming van zuurzakken te voorkomen.
Passiveer geen gecarboneerde of genitreerde roestvrijstalen onderdelen.De corrosiebestendigheid van op deze manier behandelde onderdelen kan zodanig worden verminderd dat ze in het passiveringsbad kunnen worden beschadigd.
Gebruik geen ijzerhoudend gereedschap in werkplaatsomstandigheden die niet bijzonder schoon zijn.Staalspanen kunnen worden vermeden door hardmetalen of keramische gereedschappen te gebruiken.
Houd er rekening mee dat er corrosie kan optreden in het passiveringsbad als het onderdeel niet de juiste warmtebehandeling heeft ondergaan.Martensitische soorten met een hoog koolstof- en chroomgehalte moeten worden gehard voor corrosiebestendigheid.
Passivering wordt meestal uitgevoerd na daaropvolgend ontlaten bij temperaturen die de corrosieweerstand behouden.
Verwaarloos de concentratie salpeterzuur in het passiveringsbad niet.Periodieke controles moeten worden uitgevoerd met behulp van de eenvoudige titratieprocedure die door Carpenter wordt voorgesteld.Passiveer niet meer dan één roestvast staal tegelijk.Dit voorkomt kostbare verwarring en voorkomt galvanische reacties.
Over de auteurs: Terry A. DeBold is een R&D-specialist op het gebied van roestvrij staallegeringen en James W. Martin is een staafmetallurgiespecialist bij Carpenter Technology Corp.(Lezen, Pennsylvania).
Hoeveel is het?Hoeveel ruimte heb ik nodig?Met welke milieuproblemen krijg ik te maken?Hoe steil is de leercurve?Wat is anodiseren precies?Hieronder vindt u de antwoorden op de eerste vragen van de meesters over het anodiseren van het interieur.
Om consistente resultaten van hoge kwaliteit te krijgen van het centerloze slijpproces, is een basiskennis vereist.De meeste toepassingsproblemen die gepaard gaan met centerloos slijpen komen voort uit een gebrek aan begrip van de grondbeginselen.Dit artikel legt uit waarom het hersenloze proces werkt en hoe je het het meest effectief kunt gebruiken in je werkplaats.