Ați verificat că piesele sunt fabricate conform specificațiilor.Acum asigurați-vă că luați măsuri pentru a proteja aceste părți în mediul pe care clienții dvs. îl așteaptă.#baza
Pasivarea rămâne un pas important în maximizarea rezistenței la coroziune a pieselor și ansamblurilor prelucrate din oțel inoxidabil.Acest lucru poate face diferența între performanța satisfăcătoare și eșecul prematur.Pasivarea incorectă poate provoca coroziune.
Pasivarea este o tehnică de post-fabricare care maximizează rezistența inerentă la coroziune a aliajelor de oțel inoxidabil din care este fabricată piesa de prelucrat.Aceasta nu este detartrare sau vopsire.
Nu există un consens asupra mecanismului exact prin care funcționează pasivarea.Dar se știe cu siguranță că există o peliculă protectoare de oxid pe suprafața oțelului inoxidabil pasivizat.Se spune că această peliculă invizibilă este extrem de subțire, cu o grosime mai mică de 0,0000001 inch, ceea ce reprezintă aproximativ 1/100.000 din grosimea unui păr uman!
O piesă din oțel inoxidabil curată, proaspăt prelucrată, lustruită sau murată va dobândi automat această peliculă de oxid datorită expunerii la oxigenul atmosferic.În condiții ideale, acest strat protector de oxid acoperă complet toate suprafețele piesei.
În practică, totuși, contaminanții precum murdăria din fabrică sau particulele de fier de la uneltele de tăiere pot ajunge pe suprafața pieselor din oțel inoxidabil în timpul procesării.Dacă nu sunt îndepărtați, acești corpi străini pot reduce eficacitatea filmului protector original.
În timpul prelucrării, urmele de fier liber pot fi îndepărtate de pe unealtă și transferate pe suprafața piesei de prelucrat din oțel inoxidabil.În unele cazuri, pe piesă poate apărea un strat subțire de rugină.De fapt, aceasta este coroziunea oțelului pentru scule, nu metalul de bază.Uneori, fisurile de la particulele de oțel încorporate de la uneltele de tăiere sau produsele lor de coroziune pot eroda piesa în sine.
În mod similar, particulele mici de murdărie metalurgică feroasă pot adera la suprafața piesei.Deși metalul poate părea lucios în starea sa finită, după expunerea la aer, particulele invizibile de fier liber pot provoca rugină la suprafață.
Sulfurile expuse pot fi, de asemenea, o problemă.Sunt realizate prin adăugarea de sulf în oțel inoxidabil pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea.Sulfurile măresc capacitatea aliajului de a forma așchii în timpul prelucrării, care pot fi îndepărtate complet din unealta de tăiere.Dacă piesele nu sunt pasivate corespunzător, sulfurile pot deveni punctul de plecare pentru coroziunea de suprafață a produselor industriale.
În ambele cazuri, pasivarea este necesară pentru a maximiza rezistența naturală la coroziune a oțelului inoxidabil.Îndepărtează contaminanții de suprafață, cum ar fi particulele de fier și particulele de fier din sculele de tăiere, care pot forma rugina sau pot deveni punctul de pornire pentru coroziune.De asemenea, pasivarea îndepărtează sulfurile găsite pe suprafața aliajelor de oțel inoxidabil tăiate deschis.
O procedură în două etape asigură cea mai bună rezistență la coroziune: 1. Curățarea, procedura principală, dar uneori neglijată 2. Baie acidă sau pasivare.
Curățarea ar trebui să fie întotdeauna o prioritate.Suprafețele trebuie curățate temeinic de grăsime, lichid de răcire sau alte resturi pentru a asigura o rezistență optimă la coroziune.Resturile de prelucrare sau alte murdărie din fabrică pot fi șterse ușor de pe piesă.Degresanții sau detergenții comerciali pot fi utilizați pentru a îndepărta uleiurile de proces sau lichidele de răcire.Materiile străine, cum ar fi oxizii termici, ar putea fi necesar să fie îndepărtate prin metode precum măcinarea sau decaparea.
Uneori, operatorul mașinii poate sări peste curățarea de bază, crezând în mod eronat că curățarea și pasivarea vor avea loc în același timp, pur și simplu prin scufundarea piesei unse cu ulei într-o baie acidă.Nu o sa se intample.În schimb, grăsimea contaminată reacţionează cu acidul pentru a forma bule de aer.Aceste bule se adună pe suprafața piesei de prelucrat și interferează cu pasivarea.
Mai rău, contaminarea soluțiilor de pasivare, care uneori conțin concentrații mari de cloruri, poate provoca o „fulgerare”.Spre deosebire de producerea filmului de oxid dorit cu o suprafață strălucitoare, curată, rezistentă la coroziune, gravarea rapidă poate duce la gravarea gravă sau înnegrirea suprafeței - o deteriorare a suprafeței pe care pasivarea este proiectată să o optimizeze.
Piesele din oțel inoxidabil martensitic [magnetice, moderat rezistente la coroziune, limită de curgere de până la aproximativ 280 mii psi (1930 MPa)] sunt stinse la temperaturi ridicate și apoi revenite pentru a oferi duritatea și proprietățile mecanice dorite.Aliajele întărite prin precipitare (care au o rezistență și o rezistență la coroziune mai bune decât gradele martensitice) pot fi tratate în soluție, prelucrate parțial, învechite la temperaturi mai scăzute și apoi finisate.
În acest caz, piesa trebuie curățată temeinic cu un degresant sau curățător înainte de tratamentul termic pentru a îndepărta orice urmă de lichid de tăiere.În caz contrar, lichidul de răcire rămas pe piesă poate provoca oxidare excesivă.Această afecțiune poate cauza formarea de lovituri pe piesele mai mici după detartrarea cu metode acide sau abrazive.Dacă lichidul de răcire este lăsat pe părțile întărite lucioase, cum ar fi într-un cuptor cu vid sau într-o atmosferă protectoare, poate apărea cementarea suprafeței, ceea ce duce la pierderea rezistenței la coroziune.
După o curățare minuțioasă, piesele din oțel inoxidabil pot fi scufundate într-o baie de acid pasiv.Oricare dintre cele trei metode poate fi utilizată – pasivarea cu acid azotic, pasivarea cu acid azotic cu dicromat de sodiu și pasivarea cu acid citric.Ce metodă de utilizat depinde de calitatea oțelului inoxidabil și de criteriile de acceptare specificate.
Cele mai rezistente la coroziune nichel-crom pot fi pasivate într-o baie de acid azotic de 20% (v/v) (Figura 1).După cum se arată în tabel, oțelurile inoxidabile mai puțin rezistente pot fi pasivate prin adăugarea de dicromat de sodiu la o baie de acid azotic pentru a face soluția mai oxidantă și capabilă să formeze o peliculă de pasivizare pe suprafața metalului.O altă opțiune pentru înlocuirea acidului azotic cu cromat de sodiu este creșterea concentrației de acid azotic la 50% în volum.Atât adăugarea de dicromat de sodiu, cât și concentrația mai mare de acid azotic reduc probabilitatea unei fulgerări nedorite.
Procedura de pasivare pentru oțelurile inoxidabile prelucrabile (prezentată și în Fig. 1) este ușor diferită de procedura pentru clasele de oțel inoxidabil neprelucrabile.Acest lucru se datorează faptului că în timpul pasivării într-o baie de acid azotic, unele sau toate sulfurile prelucrabile care conțin sulf sunt îndepărtate, creând neomogenități microscopice pe suprafața piesei de prelucrat.
Chiar și spălarea cu apă în mod normal eficientă poate lăsa acid rezidual în aceste discontinuități după pasivare.Acest acid va ataca suprafața piesei dacă nu este neutralizat sau îndepărtat.
Pentru pasivarea eficientă a oțelului inoxidabil ușor de prelucrat, Carpenter a dezvoltat procesul AAA (Alkaline-Acid-Alkaline), care neutralizează acidul rezidual.Această metodă de pasivare poate fi finalizată în mai puțin de 2 ore.Iată procesul pas cu pas:
După degresare, înmuiați piesele în soluție de hidroxid de sodiu 5% la 160°F până la 180°F (71°C până la 82°C) timp de 30 de minute.Apoi clătiți bine piesele în apă.Apoi scufundați piesa timp de 30 de minute într-o soluție de acid azotic 20% (v/v) care conține 3 oz/gal (22 g/l) dicromat de sodiu la 120°F la 140°F (49°C) la 60°C.) După îndepărtarea piesei din baie, clătiți-o cu apă, apoi scufundați-o într-o soluție de hidroxid de sodiu timp de 30 de minute.Clătiți piesa din nou cu apă și uscați, completând metoda AAA.
Pasivarea acidului citric devine din ce în ce mai populară în rândul producătorilor care doresc să evite utilizarea acizilor minerali sau a soluțiilor care conțin dicromat de sodiu, precum și problemele de eliminare și preocupările sporite de siguranță asociate cu utilizarea acestora.Acidul citric este considerat ecologic din toate punctele de vedere.
În timp ce pasivarea acidului citric oferă beneficii atractive pentru mediu, magazinele care au avut succes cu pasivizarea acidului anorganic și nu au probleme de siguranță ar putea dori să mențină cursul.Dacă acești utilizatori au un magazin curat, echipamentul este în stare bună și curat, lichidul de răcire nu are depuneri feroase din fabrică și procesul produce rezultate bune, este posibil să nu fie nevoie reală de schimbare.
S-a constatat că pasivarea în baie cu acid citric este utilă pentru o gamă largă de oțeluri inoxidabile, inclusiv mai multe clase individuale de oțel inoxidabil, așa cum se arată în Figura 2. Pentru comoditate, Figura 2.1 include metoda tradițională de pasivare cu acid azotic.Rețineți că vechile formulări de acid azotic sunt exprimate ca procente în volum, în timp ce noile concentrații de acid citric sunt exprimate ca procente în masă.Este important de reținut că atunci când se efectuează aceste proceduri, un echilibru atent al timpului de înmuiere, al temperaturii băii și al concentrației este esențial pentru a evita „fulgerarea” descrisă mai sus.
Pasivarea variază în funcție de conținutul de crom și de caracteristicile de prelucrare ale fiecărui soi.Observați coloanele fie pentru Procesul 1, fie pentru Procesul 2. După cum se arată în Figura 3, Procesul 1 are mai puțini pași decât Procesul 2.
Testele de laborator au arătat că procesul de pasivare a acidului citric este mai predispus la „fierbe” decât procesul de acid azotic.Factorii care contribuie la acest atac includ temperatura prea ridicată a băii, timpul prea lung de înmuiere și contaminarea băii.Produsele pe bază de acid citric care conțin inhibitori de coroziune și alți aditivi, cum ar fi agenții de umectare, sunt disponibile comercial și sunt raportate că reduc susceptibilitatea la „coroziunea rapidă”.
Alegerea finală a metodei de pasivizare va depinde de criteriile de acceptare stabilite de client.Consultați ASTM A967 pentru detalii.Acesta poate fi accesat la www.astm.org.
Testele sunt adesea efectuate pentru a evalua suprafața pieselor pasivate.Întrebarea la care trebuie să se răspundă este „Pasivarea îndepărtează fierul liber și optimizează rezistența la coroziune a aliajelor pentru tăierea automată?”
Este important ca metoda de testare să se potrivească cu clasa evaluată.Testele care sunt prea stricte nu vor trece materiale absolut bune, în timp ce testele prea slabe vor trece părți nesatisfăcătoare.
PH-ul și oțelurile inoxidabile din seria 400, ușor de prelucrat, sunt evaluate cel mai bine într-o cameră capabilă să mențină 100% umiditate (probă udă) timp de 24 de ore la 95°F (35°C).Secțiunea transversală este adesea cea mai critică suprafață, în special pentru gradele de tăiere liberă.Un motiv pentru aceasta este că sulfura este trasă în direcția mașinii pe această suprafață.
Suprafețele critice trebuie poziționate în sus, dar la un unghi de 15 până la 20 de grade față de verticală, pentru a permite pierderea umidității.Materialul pasivizat în mod corespunzător cu greu va rugini, deși pe el pot apărea pete mici.
Calitățile de oțel inoxidabil austenitic pot fi evaluate și prin testarea umidității.În acest test, picăturile de apă ar trebui să fie prezente pe suprafața specimenului, indicând fierul liber prin prezența oricărei rugină.
Procedurile de pasivare pentru oțelurile inoxidabile automate și manuale utilizate în mod obișnuit în soluții de acid citric sau azotic necesită procese diferite.Pe fig.3 de mai jos oferă detalii despre selecția procesului.
(a) Ajustați pH-ul cu hidroxid de sodiu.(b) Vezi fig.3(c) Na2Cr2O7 este 3 oz/gal (22 g/L) dicromat de sodiu în acid azotic 20%.O alternativă la acest amestec este acidul azotic 50% fără dicromat de sodiu.
O abordare mai rapidă este utilizarea ASTM A380, Practică standard pentru curățarea, detartrarea și pasivarea pieselor, echipamentelor și sistemelor din oțel inoxidabil.Testul include ștergerea piesei cu o soluție de sulfat de cupru/acid sulfuric, menținerea ei umedă timp de 6 minute și observarea acoperirii cu cupru.Alternativ, piesa poate fi scufundată în soluție timp de 6 minute.Dacă fierul se dizolvă, are loc placarea cu cupru.Acest test nu se aplică suprafețelor pieselor de prelucrare a alimentelor.De asemenea, nu trebuie utilizat pe oțeluri martensitice seria 400 sau pe oțeluri feritice cu conținut scăzut de crom, deoarece pot apărea rezultate fals pozitive.
Din punct de vedere istoric, testul de pulverizare cu sare 5% la 95°F (35°C) a fost, de asemenea, utilizat pentru a evalua probele pasivate.Acest test este prea sever pentru unele soiuri și, în general, nu este necesar pentru a confirma eficacitatea pasivării.
Evitați utilizarea excesului de cloruri, care pot provoca izbucniri periculoase.Folosiți numai apă de înaltă calitate, cu mai puțin de 50 de părți per milion (ppm) de clorură ori de câte ori este posibil.Apa de la robinet este de obicei suficientă și, în unele cazuri, poate rezista până la câteva sute de părți per milion de cloruri.
Este important să înlocuiți regulat baia pentru a nu pierde potențialul de pasivare, care poate duce la lovituri de fulgere și deteriorarea pieselor.Baia trebuie menținută la temperatura corespunzătoare, deoarece temperaturile necontrolate pot provoca coroziune localizată.
Este important să urmați un program foarte specific de schimbare a soluției în timpul sesiunilor mari de producție pentru a minimiza posibilitatea contaminării.O probă de control a fost utilizată pentru a testa eficacitatea băii.Dacă specimenul a fost atacat, este timpul să înlocuiți baia.
Vă rugăm să rețineți că unele mașini produc numai oțel inoxidabil;utilizați același lichid de răcire preferat pentru tăierea oțelului inoxidabil, cu excluderea tuturor celorlalte metale.
Părțile raftului DO sunt prelucrate separat pentru a evita contactul metal cu metal.Acest lucru este deosebit de important pentru prelucrarea liberă a oțelului inoxidabil, deoarece soluțiile de pasivare și spălare cu curgere ușor sunt necesare pentru a difuza produsele de coroziune cu sulfuri și pentru a preveni formarea pungilor de acid.
Nu pasivați piesele din oțel inoxidabil carburate sau nitrurate.Rezistența la coroziune a pieselor astfel tratate poate fi redusă într-o asemenea măsură încât pot fi deteriorate în baia de pasivare.
Nu folosiți unelte din metal feros în condiții de atelier care nu sunt deosebit de curate.Așchiile de oțel pot fi evitate folosind unelte din carbură sau ceramică.
Fiți conștienți de faptul că coroziunea poate apărea în baia de pasivare dacă piesa nu a fost tratată termic corespunzător.Calitățile martensitice cu conținut ridicat de carbon și crom trebuie să fie întărite pentru rezistența la coroziune.
Pasivarea este de obicei efectuată după revenirea ulterioară la temperaturi care mențin rezistența la coroziune.
Nu neglijați concentrația de acid azotic din baia de pasivare.Verificările periodice trebuie efectuate utilizând procedura simplă de titrare sugerată de Carpenter.Nu pasivați mai mult de un oțel inoxidabil la un moment dat.Acest lucru previne confuzia costisitoare și previne reacțiile galvanice.
Despre autori: Terry A. DeBold este specialist în cercetare și dezvoltare în aliaje de oțel inoxidabil, iar James W. Martin este specialist în metalurgie de bare la Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvania).
Cât face?De cât spațiu am nevoie?Cu ce ​​probleme de mediu mă voi confrunta?Cât de abruptă este curba de învățare?Ce este mai exact anodizarea?Mai jos sunt răspunsurile la întrebările inițiale ale maeștrilor despre anodizarea interiorului.
Obținerea unor rezultate consistente și de înaltă calitate din procesul de șlefuire fără centru necesită o înțelegere de bază.Cele mai multe dintre problemele de aplicare asociate cu șlefuirea fără centru provin din lipsa de înțelegere a fundamentelor.Acest articol explică de ce funcționează procesul fără minte și cum să-l folosești cel mai eficient în atelierul tău.