Ju keni siguruar që pjesët janë të përpunuara sipas specifikimeve. Tani, sigurohuni që keni ndërmarrë hapa për t'i mbrojtur këto pjesë në kushtet që presin klientët tuaj. #bazike
Pasivizimi mbetet një hap kritik në maksimizimin e rezistencës bazë ndaj korrozionit të pjesëve dhe montimeve të përpunuara nga çeliku inox. Mund të bëjë diferencën midis performancës së kënaqshme dhe dështimit të parakohshëm. Nëse ekzekutohet në mënyrë të gabuar, pasivizimi në fakt mund të shkaktojë korrozion.
Pasivizimi është një metodë pas fabrikimit që maksimizon rezistencën e natyrshme ndaj korrozionit të lidhjeve të çelikut inox që prodhojnë pjesën e punës. Nuk është një trajtim për heqjen e gëlqeres, as nuk është një shtresë bojë.
Nuk ka konsensus të përgjithshëm mbi mekanizmin e saktë se si funksionon pasivizimi. Por është e sigurt se ekziston një film oksid mbrojtës në sipërfaqen e çelikut inox të pasivizuar. Ky film i padukshëm mendohet të jetë jashtëzakonisht i hollë, më pak se 0.0000001 inç i trashë, rreth 1/100,000 e trashësisë së një floku njerëzor!
Një pjesë çeliku inox e pastër, e sapo përpunuar, e lëmuar ose e marinuar do të fitojë automatikisht këtë film oksidi për shkak të ekspozimit të saj ndaj oksigjenit atmosferik. Në kushte ideale, kjo shtresë mbrojtëse oksidi mbulon plotësisht të gjitha sipërfaqet e pjesës.
Megjithatë, në praktikë, ndotësit si papastërtia e punishtes ose grimcat e hekurit nga mjetet prerëse mund të transferohen në sipërfaqen e pjesëve të çelikut inox gjatë përpunimit. Nëse nuk hiqen, këto trupa të huaj mund të zvogëlojnë efektivitetin e filmit mbrojtës origjinal.
Gjatë përpunimit mekanik, sasi të vogla hekuri të lirë mund të konsumohen nga mjeti dhe të transferohen në sipërfaqen e copës së punës prej çeliku inox. Në disa raste, një shtresë e hollë ndryshku mund të shfaqet në pjesë. Kjo është në fakt korrozion i çelikut nga mjeti, jo i metalit bazë. Herë pas here, çarjet e grimcave të çelikut të ngulitura nga mjetet prerëse ose produktet e tyre të korrozionit mund të shkaktojnë erozion të vetë pjesës.
Po kështu, grimca të vogla të papastërtisë së hekurit të punishtes mund të ngjiten në sipërfaqen e pjesës. Edhe pse metali mund të duket i shndritshëm në gjendjen e përpunuar, pas ekspozimit ndaj ajrit, grimcat e padukshme të hekurit të lirë mund të shkaktojnë ndryshkje sipërfaqësore.
Sulfidet e ekspozuara mund të jenë gjithashtu një problem. Ato vijnë nga shtimi i squfurit në çelik inox për të përmirësuar përpunimin. Sulfidet rrisin aftësinë e aliazhit për të formuar ashkla gjatë përpunimit, të cilat mund të hiqen plotësisht nga mjeti prerës. Nëse pjesët nuk pasivizohen siç duhet, sulfidet mund të bëhen një pikënisje për korrozionin sipërfaqësor në produktet e prodhuara.
Në të dyja rastet, pasivizimi është i nevojshëm për të maksimizuar rezistencën natyrore ndaj korrozionit të çelikut inox. Ai largon ndotësit sipërfaqësorë, siç janë grimcat e papastërtive të punishteve me metal dhe grimcat e hekurit në mjetet prerëse, të cilat mund të formojnë ndryshk ose të bëhen pikënisje për korrozion. Pasivizimi gjithashtu largon sulfidet e ekspozuara në sipërfaqen e lidhjeve të çelikut inox që priten lirshëm.
Një procedurë me dy hapa siguron rezistencën më të mirë ndaj korrozionit: 1. Pastrimi, një procedurë bazë, por ndonjëherë e anashkaluar; 2. Banjë acide ose trajtim pasivizues.
Pastrimi duhet të jetë gjithmonë një përparësi. Sipërfaqet duhet të pastrohen plotësisht nga yndyrat, ftohësi ose mbeturinat e tjera të punishtes për rezistencë optimale ndaj korrozionit. Mbeturinat e përpunimit mekanik ose papastërtitë e tjera të punishtes mund të fshihen me kujdes nga pjesa. Degrezerët ose pastruesit komercialë mund të përdoren për të hequr vajrat e procesit ose ftohësit. Lëndët e huaja, të tilla si oksidet termike, mund të duhet të hiqen me metoda të tilla si bluarja ose turshia.
Ndonjëherë një operator makine mund të anashkalojë pastrimin bazë, duke menduar gabimisht se pastrimi dhe pasivizimi do të ndodhin njëkohësisht thjesht duke zhytur një pjesë të mbushur me yndyrë në një banjë acidi. Kjo nuk do të ndodhë. Anasjelltas, yndyra e kontaminuar reagon me acidin për të formuar flluska ajri. Këto flluska mblidhen në sipërfaqen e copës së punës dhe ndërhyjnë në pasivizim.
Për ta përkeqësuar situatën, ndotja e tretësirave të pasivizimit, të cilat ndonjëherë përmbajnë përqendrime të larta klorure, mund të shkaktojë "shkëndijë". Ndryshe nga marrja e filmit të dëshiruar të oksidit me një sipërfaqe me shkëlqim, të pastër dhe rezistente ndaj korrozionit, gdhendja me shpejtësi mund të rezultojë në një sipërfaqe të gdhendur shumë ose të errët - përkeqësim i sipërfaqes që pasivizimi është projektuar ta optimizojë.
Pjesët e bëra nga çeliku inox martensitik [magnetik, mesatarisht rezistent ndaj korrozionit, rezistencë ndaj rrjedhjes deri në rreth 280 ksi (1930 MPa)] ngurtësohen në temperatura të larta dhe më pas temperohen për të siguruar fortësinë dhe vetitë mekanike të dëshiruara. Aliazhet e ngurtësueshme me precipitim, të cilat kanë forcë dhe rezistencë më të mirë ndaj korrozionit sesa lidhjet martensitike, mund të trajtohen me tretësirë, të përpunohen pjesërisht, të plaken në temperatura më të ulëta dhe më pas të përfundojnë.
Në këtë rast, pjesa duhet të pastrohet plotësisht me një degrezer ose pastrues për të hequr çdo gjurmë të lëngut prerës para trajtimit termik. Përndryshe, lëngu prerës që mbetet në pjesë mund të shkaktojë oksidim të tepërt. Kjo gjendje mund të shkaktojë që pjesët e vogla të krijojnë gropëza pasi gëlqerja të jetë hequr me anë të metodave acide ose gërryese. Nëse lëngu prerës lihet të qëndrojë në pjesë të forta të ndezura, si në një furrë vakumi ose në një atmosferë mbrojtëse, mund të ndodhë karbonizimi i sipërfaqes, duke rezultuar në humbjen e rezistencës ndaj korrozionit.
Pas pastrimit të plotë, pjesët e çelikut inox mund të zhyten në një banjë acidi pasivizues. Mund të përdoret secila nga tre metodat - pasivizimi me acid nitrik, pasivizimi me acid nitrik me dikromat natriumi dhe pasivizimi me acid citrik. Cila metodë do të përdoret varet nga lloji i çelikut inox dhe kriteret e specifikuara të pranimit.
Klasat e krom-nikelit më rezistente ndaj korrozionit mund të pasivizohen në një banjë acidi nitrik 20% (v/v) (Figura 1). Siç tregohet në tabelë, çeliku inox më pak rezistent mund të pasivizohet duke shtuar dikromat natriumi në një banjë acidi nitrik, duke e bërë tretësirën më oksiduese dhe të aftë të formojë një film pasiv në sipërfaqen e metalit. Një tjetër mundësi për të zëvendësuar acidin nitrik me kromat natriumi është rritja e përqendrimit të acidit nitrik në 50% në vëllim. Si shtimi i dikromatit të natriumit ashtu edhe përqendrimi më i lartë i acidit nitrik zvogëlojnë mundësinë e shpërthimit të padëshiruar.
Procedura për pasivizimin e çelikëve inox me përpunim të lirë (e treguar edhe në Figurën 1) është disi e ndryshme nga ajo për klasat e çelikut inox që nuk përpunohen lirisht. Kjo ndodh sepse gjatë pasivizimit në një banjë tipike të acidit nitrik, disa ose të gjitha sulfidet e gradës së përpunueshme që përmbajnë squfur hiqen, duke krijuar ndërprerje mikroskopike në sipërfaqen e pjesës së përpunuar.
Edhe një shpëlarje me ujë përgjithësisht efektive mund të lërë acid të mbetur në këto ndërprerje pas pasivizimit. Ky acid më pas do të sulmojë sipërfaqen e pjesës nëse nuk neutralizohet ose hiqet.
Për të pasivizuar në mënyrë efektive çelikun inox që përpunohet lehtë, Carpenter ka zhvilluar procesin AAA (Alkali-Acid-Alkali), i cili neutralizon acidin e mbetur. Kjo metodë pasivizimi mund të përfundojë në më pak se 2 orë. Ja procesi hap pas hapi:
Pas heqjes së yndyrës, zhytini pjesët në një tretësirë ​​hidroksidi natriumi 5% në temperaturën 71°C deri në 82°C për 30 minuta. Pastaj shpëlani pjesët plotësisht në ujë. Më pas, zhyteni pjesën për 30 minuta në një tretësirë ​​acidi nitrik 20% (v/v) që përmban 22 g/l dikromat natriumi në temperaturën 49°C deri në 60°C. Pasi ta nxirrni pjesën nga vaska, shpëlajeni me ujë dhe më pas zhyteni në tretësirën e hidroksidit të natriumit për 30 minuta të tjera. Shpëlajeni përsëri pjesën me ujë dhe thajeni, duke përfunduar metodën AAA.
Pasivizimi me acid citrik është gjithnjë e më popullor tek prodhuesit që dëshirojnë të shmangin përdorimin e acideve minerale ose tretësirave që përmbajnë dikromat natriumi, si dhe problemet e asgjësimit dhe shqetësimet më të mëdha për sigurinë që lidhen me përdorimin e tyre. Acidi citrik konsiderohet miqësor ndaj mjedisit në çdo mënyrë.
Ndërsa pasivizimi me acid citrik ofron avantazhe tërheqëse mjedisore, punishtet që kanë pasur sukses me pasivizimin me acid inorganik dhe nuk kanë shqetësime për sigurinë mund të duan të vazhdojnë kursin. Nëse këta përdorues kanë një punishte të pastër, pajisje të mirëmbajtura dhe të pastra, ftohës pa ndotje hekuri dhe një proces që prodhon rezultate të mira, mund të mos ketë nevojë të vërtetë për ndryshime.
Pasivizimi në një banjë me acid citrik është gjetur i dobishëm për një gamë të gjerë çelikësh inox, duke përfshirë disa klasa individuale të çelikut inox, siç tregohet në Figurën 2. Për lehtësi, përfshihet metoda tradicionale e pasivizimit të acidit nitrik në Figurën 1. Vini re se formulimet më të vjetra të acidit nitrik shprehen në përqindje vëllimore, ndërsa përqendrimet më të reja të acidit citrik shprehen në përqindje peshe. Është e rëndësishme të theksohet se gjatë zbatimit të këtyre procedurave, balancimi i kujdesshëm i kohës së zhytjes, temperaturës së banjës dhe përqendrimit është kritik për të shmangur "shpërthimin" e përshkruar më parë.
Trajtimet e pasivizimit ndryshojnë sipas përmbajtjes së kromit dhe karakteristikave të përpunimit të secilës gradë. Vini re kolonat që i referohen Procesit 1 ose Procesit 2. Siç tregohet në Figurën 3, Procesi 1 përfshin më pak hapa se Procesi 2.
Testet laboratorike kanë treguar se procesi i pasivizimit me acid citrik është më i prirur ndaj "korrozionit të shpejtë" sesa procesi i acidit nitrik. Faktorët që kontribuojnë në këtë sulm përfshijnë temperaturën shumë të lartë të banjës, kohën shumë të gjatë të zhytjes dhe ndotjen e banjës. Produktet e acidit citrik që përmbajnë frenues të korrozionit dhe aditivë të tjerë, siç janë agjentët lagështues, janë të disponueshme në treg dhe raportohet se zvogëlojnë ndjeshmërinë ndaj "korrozionit të shpejtë".
Zgjedhja përfundimtare e metodës së pasivizimit do të varet nga kriteret e pranimit të vendosura nga klienti. Shihni ASTM A967 për detaje. Mund të aksesohet në www.astm.org.
Testet shpesh kryhen për të vlerësuar sipërfaqen e pjesëve të pasivizuara. Pyetja që duhet përgjigjur është: "A e largon pasivizimi hekurin e lirë dhe a optimizon rezistencën ndaj korrozionit të klasave me prerje të lirë?"
Është e rëndësishme që metoda e testimit të përputhet me notën që po vlerësohet. Testet shumë të rrepta nuk do të kalojnë materiale të mira, ndërsa testet shumë të lirshme do të kalojnë pjesë të pakënaqshme.
Çeliqet inox të serisë 400 që forcohen me precipitim dhe përpunohen me përpunim të lirë vlerësohen më së miri në një kabinet të aftë të mbajë 100% lagështi (mostër e lagur) për 24 orë në 95°F (35°C). Seksioni tërthor është shpesh sipërfaqja më kritike, veçanërisht për klasat me prerje të lirë. Një arsye për këtë është se sulfidi zgjatet në drejtimin e makinës, duke e prerë këtë sipërfaqe.
Sipërfaqet kritike duhet të vendosen lart, por në një kënd prej 15 deri në 20 gradë nga vertikali për të lejuar humbjen e lagështirës. Materiali i pasivizuar siç duhet vështirë se do të ndryshket, megjithëse mund të shfaqë disa njolla të lehta.
Klasat e çelikut inox austenitik mund të vlerësohen gjithashtu me anë të testimit të lagështisë. Kur testohen kështu, pikat e ujit duhet të jenë të pranishme në sipërfaqen e mostrës, duke treguar hekur të lirë nga prania e çdo ndryshku.
Procedurat për pasivizimin e çelikëve inox me prerje të lirë dhe jo me prerje të lirë që përdoren zakonisht në tretësira të acidit citrik ose nitrik kërkojnë procese të ndryshme. Figura 3 më poshtë jep detaje mbi përzgjedhjen e procesit.
(a) Rregulloni pH-in me hidroksid natriumi. (b) Shihni Figurën 3 (c) Na2Cr2O7 përfaqëson 3 oz/galon (22 g/l) dikromat natriumi në 20% acid nitrik. Një alternativë ndaj kësaj përzierjeje është 50% acid nitrik pa dikromat natriumi.
Një metodë më e shpejtë është përdorimi i tretësirës në ASTM A380, "Praktika Standarde për Pastrimin, Heqjen e Gurëve dhe Pasivizimin e Pjesëve, Pajisjeve dhe Sistemeve të Çelikut Inoks". Testi konsiston në fshirjen e pjesës me një tretësirë ​​sulfati bakri/acidi sulfurik, mbajtjen e saj të lagësht për 6 minuta dhe vëzhgimin për veshje bakri. Si alternativë, pjesa mund të zhytet në tretësirë ​​për 6 minuta. Nëse hekuri tretet, ndodh veshja e bakrit. Ky test nuk zbatohet për sipërfaqet e pjesëve të përpunimit të ushqimit. Gjithashtu, nuk duhet të përdoret për çelikët martensitikë ose feritikë me përmbajtje të ulët kromi të serisë 400, pasi mund të shfaqen rezultate të rreme pozitive.
Historikisht, testi i spërkatjes me kripë 5% në 95°F (35°C) është përdorur gjithashtu për të vlerësuar mostrat e pasivizuara. Ky test është shumë i rreptë për disa lloje dhe në përgjithësi nuk kërkohet për të konfirmuar që pasivizimi është efektiv.
Shmangni përdorimin e klorureve të tepërta, të cilat mund të shkaktojnë sulme të dëmshme të shkëndijave. Nëse është e mundur, përdorni vetëm ujë me cilësi të lartë me më pak se 50 pjesë për milion (ppm) klorur. Uji i rubinetit është zakonisht i mjaftueshëm dhe në disa raste mund të tolerojë deri në disa qindra ppm klorur.
Është e rëndësishme të zëvendësohet vaska rregullisht në mënyrë që të mos humbasë potencialin e pasivizimit, i cili mund të çojë në goditje nga rrufeja dhe dëmtim të pjesëve. Vaska duhet të mbahet në temperaturën e duhur, pasi temperaturat e larta mund të shkaktojnë korrozion lokal.
Është e rëndësishme të ruhet një orar shumë specifik i ndërrimit të tretësirës gjatë serive me prodhim të lartë për të minimizuar potencialin për kontaminim. Një mostër kontrolli u përdor për të testuar efektivitetin e banjës. Nëse mostra është e dëmtuar, është koha për ta zëvendësuar atë.
Ju lutemi specifikoni që disa makina prodhojnë vetëm çelik inox; përdorni të njëjtin ftohës të preferuar për të prerë çelikun inox, duke përjashtuar të gjitha metalet e tjera.
Pjesët e rafteve DO trajtohen veçmas për të shmangur kontaktin metal me metal. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për përpunimin e lirë të çelikut inox, pasi pasivizimi me rrjedhje të lirë dhe tretësirat e shpëlarjes kërkohen për të shpërndarë produktet e korrozionit të sulfurit dhe për të shmangur formimin e xhepave të acidit.
Mos i pasivizoni pjesët e çelikut inox të karburizuara ose të nitriduara. Rezistenca ndaj korrozionit e pjesëve të trajtuara në këtë mënyrë mund të reduktohet deri në atë pikë sa ato do të sulmohen në banjën e pasivizimit.
Mos përdorni vegla hekuri në një mjedis punishteje që nuk është veçanërisht i pastër. Zhavorri i çelikut mund të shmanget duke përdorur vegla karabit ose qeramike.
Mos harroni se korrozioni mund të ndodhë në banjën e pasivizimit nëse pjesa nuk trajtohet siç duhet me nxehtësi. Gradat martensitike me përmbajtje të lartë karboni dhe kromi duhet të forcohen për rezistencë ndaj korrozionit.
Pasivizimi zakonisht kryhet pas kalitjes pasuese duke përdorur temperatura që ruajnë rezistencën ndaj korrozionit.
Mos e injoroni përqendrimin e acidit nitrik në banjën e pasivizimit. Kontrollet periodike duhet të bëhen duke përdorur procedurën e thjeshtë të titrimit të ofruar nga Carpenter. Mos pasivizoni më shumë se një çelik inox në të njëjtën kohë. Kjo parandalon konfuzionin e kushtueshëm dhe shmang reaksionet galvanike.
Rreth autorëve: Terry A. DeBold është specialist i kërkimit dhe zhvillimit të lidhjeve të çelikut inox dhe James W. Martin është metalurg i shufrave në Carpenter Technology Corp. (Reading, PA).
Në një botë me specifikime gjithnjë e më të rrepta për përfundimin e sipërfaqes, matjet e thjeshta të "ashpërsisë" janë ende të dobishme. Le të hedhim një vështrim pse matja e sipërfaqes është e rëndësishme dhe si mund të kontrollohet ajo në katin e punishtes me matësa të sofistikuar portativë.
A jeni i sigurt që keni futjen më të mirë për këtë operacion tornimi? Kontrolloni çipin, veçanërisht nëse lihet pa mbikëqyrje. Karakteristikat e çipit mund t'ju tregojnë shumë.