Napatunayan mo na ang mga piyesa ay ginawa ayon sa espesipikasyon. Ngayon, siguraduhing gumawa ka ng mga hakbang upang protektahan ang mga piyesang ito sa kapaligirang inaasahan ng iyong mga customer. #base
Ang passivation ay nananatiling isang mahalagang hakbang sa pag-maximize ng resistensya sa kalawang ng mga bahagi at asembliya na makinarya mula sa hindi kinakalawang na asero. Maaari itong gumawa ng pagkakaiba sa pagitan ng kasiya-siyang pagganap at maagang pagkasira. Ang maling passivation ay maaaring magdulot ng kalawang.
Ang passivation ay isang pamamaraan pagkatapos ng paggawa na nagpapalaki sa likas na resistensya sa kalawang ng mga haluang metal na hindi kinakalawang na asero kung saan ginawa ang workpiece. Hindi ito pag-alis ng kaliskis o pagpipinta.
Walang pinagkasunduan sa eksaktong mekanismo kung paano gumagana ang passivation. Ngunit tiyak na alam na mayroong proteksiyon na oxide film sa ibabaw ng passivated stainless steel. Ang invisible film na ito ay sinasabing napakanipis, wala pang 0.0000001 pulgada ang kapal, na halos 1/100,000th ng kapal ng isang buhok ng tao!
Ang isang malinis, bagong makina, pinakintab, o inatsarang bahaging hindi kinakalawang na asero ay awtomatikong magkakaroon ng ganitong oxide film dahil sa pagkakalantad sa atmospheric oxygen. Sa ilalim ng ideal na mga kondisyon, ang proteksiyon na oxide layer na ito ay ganap na tumatakip sa lahat ng ibabaw ng bahagi.
Gayunpaman, sa pagsasagawa, ang mga kontaminante tulad ng dumi ng pabrika o mga partikulo ng bakal mula sa mga kagamitan sa paggupit ay maaaring mapunta sa ibabaw ng mga bahaging hindi kinakalawang na asero habang pinoproseso. Kung hindi maaalis, ang mga banyagang bagay na ito ay maaaring makabawas sa bisa ng orihinal na proteksiyon na pelikula.
Sa panahon ng pagma-machining, maaaring matanggal ang mga bakas ng libreng bakal mula sa tool at mailipat sa ibabaw ng workpiece na hindi kinakalawang na asero. Sa ilang mga kaso, maaaring lumitaw ang isang manipis na patong ng kalawang sa bahagi. Sa katunayan, ito ay ang kalawang ng tool steel, hindi ang base metal. Minsan, ang mga bitak mula sa mga nakabaong particle ng bakal mula sa mga cutting tool o ang kanilang mga produkto ng kalawang ay maaaring makabawas sa bahagi mismo.
Gayundin, ang maliliit na partikulo ng dumi mula sa ferrous metalurgical ay maaaring dumikit sa ibabaw ng bahagi. Bagama't ang metal ay maaaring magmukhang makintab sa tapos na estado nito, pagkatapos malantad sa hangin, ang mga hindi nakikitang partikulo ng malayang bakal ay maaaring magdulot ng kalawang sa ibabaw.
Maaari ring maging problema ang mga nakalantad na sulfide. Ginagawa ang mga ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sulfur sa hindi kinakalawang na asero upang mapabuti ang kakayahang makinahin. Pinapataas ng mga sulfide ang kakayahan ng haluang metal na bumuo ng mga chips habang nagma-machining, na maaaring ganap na matanggal mula sa cutting tool. Kung ang mga bahagi ay hindi maayos na na-passivate, ang mga sulfide ay maaaring maging panimulang punto para sa kaagnasan sa ibabaw ng mga produktong pang-industriya.
Sa parehong mga kaso, kinakailangan ang passivation upang ma-maximize ang natural na resistensya sa kalawang ng hindi kinakalawang na asero. Inaalis nito ang mga kontaminante sa ibabaw tulad ng mga partikulo ng bakal at mga partikulo ng bakal sa mga cutting tool na maaaring bumuo ng kalawang o maging panimulang punto para sa kalawang. Inaalis din ng passivation ang mga sulfide na matatagpuan sa ibabaw ng mga open cut stainless steel alloys.
Ang dalawang-hakbang na pamamaraan ay nagbibigay ng pinakamahusay na resistensya sa kalawang: 1. Paglilinis, ang pangunahing pamamaraan, ngunit kung minsan ay napapabayaan 2. Acid bath o passivation.
Ang paglilinis ay dapat palaging maging prayoridad. Ang mga ibabaw ay dapat na lubusang linisin ng grasa, coolant o iba pang mga kalat upang matiyak ang pinakamainam na resistensya sa kalawang. Ang mga kalat na ginagamit sa makina o iba pang dumi ng pabrika ay maaaring dahan-dahang punasan ang bahagi. Ang mga komersyal na degreaser o panlinis ay maaaring gamitin upang alisin ang mga langis ng proseso o mga coolant. Ang mga banyagang bagay tulad ng mga thermal oxide ay maaaring kailangang alisin sa pamamagitan ng mga pamamaraan tulad ng paggiling o pag-aatsara.
Minsan, maaaring hindi gawin ng operator ng makina ang pangunahing paglilinis, dahil sa maling paniniwala na ang paglilinis at passivation ay mangyayari nang sabay, sa pamamagitan lamang ng paglulubog sa bahaging may langis sa isang acid bath. Hindi ito mangyayari. Sa kabaligtaran, ang kontaminadong grasa ay tumutugon sa acid upang bumuo ng mga bula ng hangin. Ang mga bula na ito ay naiipon sa ibabaw ng workpiece at nakakasagabal sa passivation.
Mas malala pa, ang kontaminasyon ng mga solusyon sa passivation, na kung minsan ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng chloride, ay maaaring magdulot ng "flash". Kabaligtaran sa paggawa ng ninanais na oxide film na may makintab, malinis, at lumalaban sa kalawang na ibabaw, ang flash etching ay maaaring magresulta sa matinding pag-ukit o pag-itim ng ibabaw—isang pagkasira sa ibabaw na idinisenyo upang ma-optimize ng passivation.
Ang mga bahaging martensitic stainless steel [magnetic, katamtamang lumalaban sa kalawang, lakas ng ani hanggang humigit-kumulang 280 libong psi (1930 MPa)] ay pinapalamig sa mataas na temperatura at pagkatapos ay pinapatigas upang maibigay ang ninanais na katigasan at mga mekanikal na katangian. Ang mga precipitation hardened alloy (na may mas mahusay na lakas at resistensya sa kalawang kaysa sa mga martensitic na grado) ay maaaring tratuhin ng solusyon, bahagyang makinaryahin, patandain sa mas mababang temperatura, at pagkatapos ay tapusin.
Sa kasong ito, ang bahagi ay dapat na lubusang linisin gamit ang degreaser o cleaner bago ang heat treatment upang maalis ang anumang bakas ng cutting fluid. Kung hindi, ang coolant na natitira sa bahagi ay maaaring magdulot ng labis na oksihenasyon. Ang kondisyong ito ay maaaring magdulot ng pagbuo ng mga dents sa mas maliliit na bahagi pagkatapos ng pag-alis ng scaling gamit ang acid o abrasive na pamamaraan. Kung ang coolant ay naiiwan sa makintab at matigas na mga bahagi, tulad ng sa isang vacuum furnace o sa isang protective atmosphere, maaaring mangyari ang surface carburization, na magreresulta sa pagkawala ng corrosion resistance.
Pagkatapos ng masusing paglilinis, maaaring ilubog ang mga bahagi ng hindi kinakalawang na asero sa isang passivating acid bath. Maaaring gamitin ang alinman sa tatlong pamamaraan – passivation gamit ang nitric acid, passivation gamit ang nitric acid na may sodium dichromate, at passivation gamit ang citric acid. Ang pamamaraang gagamitin ay depende sa grado ng hindi kinakalawang na asero at sa tinukoy na pamantayan sa pagtanggap.
Ang mga grado ng nickel chromium na mas lumalaban sa kalawang ay maaaring i-passivate sa isang 20% ​​(v/v) na nitric acid bath (Larawan 1). Gaya ng ipinapakita sa talahanayan, ang mga stainless steel na hindi gaanong lumalaban sa kalawang ay maaaring i-passivate sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sodium dichromate sa isang bath ng nitric acid upang gawing mas oxidizing ang solusyon at makagawa ng passivating film sa ibabaw ng metal. Ang isa pang opsyon para sa pagpapalit ng nitric acid ng sodium chromate ay ang pagtaas ng konsentrasyon ng nitric acid sa 50% ayon sa volume. Ang pagdaragdag ng sodium dichromate at ang mas mataas na konsentrasyon ng nitric acid ay parehong nakakabawas sa posibilidad ng hindi kanais-nais na pagkislap.
Ang pamamaraan ng passivation para sa mga machinable stainless steel (ipinapakita rin sa Fig. 1) ay bahagyang naiiba sa pamamaraan para sa mga grado ng hindi machinable stainless steel. Ito ay dahil sa panahon ng passivation sa isang nitric acid bath, ang ilan o lahat ng machinable sulfur-containing sulfides ay natatanggal, na lumilikha ng mga mikroskopikong inhomogeneity sa ibabaw ng workpiece.
Kahit ang karaniwang epektibong paghuhugas ng tubig ay maaaring mag-iwan ng natitirang asido sa mga diskontinuidad na ito pagkatapos ng passivation. Aatakehin ng asidong ito ang ibabaw ng bahagi kung hindi ma-neutralize o maaalis.
Para sa mahusay na passivation ng madaling makinang hindi kinakalawang na asero, binuo ni Carpenter ang prosesong AAA (Alkaline-Acid-Alkaline), na nag-neutralize ng natitirang asido. Ang pamamaraang ito ng passivation ay maaaring makumpleto sa loob ng wala pang 2 oras. Narito ang sunud-sunod na proseso:
Pagkatapos tanggalin ang mantika, ibabad ang mga bahagi sa 5% sodium hydroxide solution sa 160°F hanggang 180°F (71°C hanggang 82°C) sa loob ng 30 minuto. Pagkatapos, banlawan nang mabuti ang mga bahagi sa tubig. Pagkatapos, ilubog ang bahagi sa loob ng 30 minuto sa isang 20% ​​(v/v) nitric acid solution na naglalaman ng 3 oz/gal (22 g/l) sodium dichromate sa 120°F hanggang 140°F (49°C) hanggang 60°C. ) Pagkatapos alisin ang bahagi mula sa bathtub, banlawan ito ng tubig, pagkatapos ay ilubog ito sa isang sodium hydroxide solution sa loob ng 30 minuto. Banlawan muli ang bahagi gamit ang tubig at patuyuin, gamit ang AAA method.
Ang citric acid passivation ay nagiging lalong popular sa mga tagagawa na gustong umiwas sa paggamit ng mga mineral acid o solusyon na naglalaman ng sodium dichromate, pati na rin ang mga problema sa pagtatapon at pagtaas ng mga alalahanin sa kaligtasan na nauugnay sa paggamit ng mga ito. Ang citric acid ay itinuturing na environment-friendly sa lahat ng aspeto.
Bagama't nag-aalok ang citric acid passivation ng mga kaakit-akit na benepisyo sa kapaligiran, ang mga tindahan na nagtagumpay sa inorganic acid passivation at walang alalahanin sa kaligtasan ay maaaring manatili sa ganitong paraan. Kung ang mga gumagamit na ito ay may malinis na talyer, ang kagamitan ay nasa mabuting kondisyon at malinis, ang coolant ay walang mga deposito ng ferrous mula sa pabrika, at ang proseso ay nagbubunga ng magagandang resulta, maaaring hindi na talaga kailangan pang palitan.
Natuklasang kapaki-pakinabang ang citric acid bath passivation para sa malawak na hanay ng mga stainless steel, kabilang ang ilang indibidwal na grado ng stainless steel, gaya ng ipinapakita sa Figure 2. Para sa kaginhawahan, kasama sa Figure 2.1 ang tradisyonal na paraan ng passivation gamit ang nitric acid. Tandaan na ang mga lumang pormulasyon ng nitric acid ay ipinapahayag bilang porsyento ayon sa volume, habang ang mga bagong konsentrasyon ng citric acid ay ipinapahayag bilang porsyento ayon sa mass. Mahalagang tandaan na kapag isinasagawa ang mga pamamaraang ito, ang maingat na balanse ng oras ng pagbababad, temperatura ng paliguan, at konsentrasyon ay mahalaga upang maiwasan ang "pagkislap" na inilarawan sa itaas.
Ang passivation ay nag-iiba depende sa nilalaman ng chromium at mga katangian ng pagproseso ng bawat uri. Pansinin ang mga kolum para sa alinman sa Proseso 1 o Proseso 2. Gaya ng ipinapakita sa Figure 3, ang Proseso 1 ay may mas kaunting mga hakbang kaysa sa Proseso 2.
Ipinakita ng mga pagsusuri sa laboratoryo na ang proseso ng citric acid passivation ay mas madaling "kumukulo" kaysa sa proseso ng nitric acid. Ang mga salik na nag-aambag sa pag-atakeng ito ay kinabibilangan ng masyadong mataas na temperatura ng paliguan, masyadong mahabang oras ng pagbababad, at kontaminasyon sa paliguan. Ang mga produktong nakabatay sa citric acid na naglalaman ng mga corrosion inhibitor at iba pang mga additives tulad ng mga wetting agents ay mabibili sa komersyo at naiulat na nakakabawas sa posibilidad ng "flash corrosion".
Ang pangwakas na pagpili ng paraan ng passivation ay depende sa pamantayan ng pagtanggap na itinakda ng customer. Tingnan ang ASTM A967 para sa mga detalye. Maaari itong ma-access sa www.astm.org.
Kadalasang isinasagawa ang mga pagsusuri upang suriin ang ibabaw ng mga bahaging na-passivate. Ang tanong na dapat sagutin ay “Tinatanggal ba ng passivation ang libreng bakal at ino-optimize ang resistensya sa kalawang ng mga haluang metal para sa awtomatikong pagputol?”
Mahalaga na ang pamamaraan ng pagsusulit ay tumutugma sa klaseng sinusuri. Ang mga pagsusulit na masyadong mahigpit ay hindi makakapasa sa ganap na mahusay na mga materyales, habang ang mga pagsusulit na masyadong mahina ay makakapasa sa mga hindi kasiya-siyang bahagi.
Ang mga PH at easy-machining 400 series stainless steels ay pinakamahusay na sinusuri sa isang silid na may kakayahang mapanatili ang 100% humidity (sample wet) sa loob ng 24 na oras sa 95°F (35°C). Ang cross section ay kadalasang ang pinakamahalagang ibabaw, lalo na para sa mga free cutting grade. Ang isang dahilan para dito ay ang sulfide ay hinihila sa direksyon ng makina sa ibabaw na ito.
Ang mga kritikal na ibabaw ay dapat ilagay pataas, ngunit sa anggulong 15 hanggang 20 digri mula sa patayo, upang maiwasan ang pagkawala ng kahalumigmigan. Ang materyal na maayos na na-passivate ay hindi gaanong kalawangin, bagama't maaaring lumitaw ang maliliit na batik dito.
Maaari ring masuri ang mga grado ng austenitic stainless steel sa pamamagitan ng moisture testing. Sa pagsubok na ito, dapat may mga patak ng tubig sa ibabaw ng ispesimen, na nagpapahiwatig ng libreng bakal sa pamamagitan ng pagkakaroon ng anumang kalawang.
Ang mga pamamaraan ng passivation para sa mga karaniwang ginagamit na awtomatiko at manu-manong hindi kinakalawang na asero sa mga solusyon ng sitriko o nitrik acid ay nangangailangan ng iba't ibang proseso. Ang fig. 3 sa ibaba ay nagbibigay ng mga detalye sa pagpili ng proseso.
(a) Ayusin ang pH gamit ang sodium hydroxide. (b) Tingnan ang fig. 3(c) Ang Na2Cr2O7 ay 3 oz/gal (22 g/L) ng sodium dichromate sa 20% nitric acid. Ang alternatibo sa pinaghalong ito ay 50% nitric acid na walang sodium dichromate.
Ang mas mabilis na paraan ay ang paggamit ng ASTM A380, Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems. Kasama sa pagsubok ang pagpahid sa bahagi gamit ang copper sulfate/sulfuric acid solution, pagpapanatiling basa nito sa loob ng 6 na minuto, at pag-obserba sa copper plating. Bilang kahalili, maaaring ilubog ang bahagi sa solusyon sa loob ng 6 na minuto. Kung matunaw ang bakal, magkakaroon ng copper plating. Hindi nalalapat ang pagsubok na ito sa mga ibabaw ng mga bahaging nagpoproseso ng pagkain. Gayundin, hindi ito dapat gamitin sa 400 series martensitic steels o low chromium ferritic steels dahil maaaring magkaroon ng false positive na resulta.
Sa kasaysayan, ang 5% salt spray test sa 95°F (35°C) ay ginagamit din upang suriin ang mga passivated sample. Ang pagsusuring ito ay masyadong mahigpit para sa ilang mga cultivar at sa pangkalahatan ay hindi kinakailangan upang kumpirmahin ang bisa ng passivation.
Iwasan ang paggamit ng labis na chloride, na maaaring magdulot ng mapanganib na pagsiklab. Gumamit lamang ng de-kalidad na tubig na may mas mababa sa 50 parts per million (ppm) chloride hangga't maaari. Karaniwang sapat ang tubig mula sa gripo, at sa ilang mga kaso ay maaari itong makatiis ng hanggang ilang daang parts per million ng chloride.
Mahalagang palitan nang regular ang bathtub upang hindi mawala ang potensyal nito sa pagiging passivative, na maaaring humantong sa mga tama ng kidlat at pinsala sa mga bahagi. Dapat panatilihin ang bathtub sa tamang temperatura, dahil ang hindi makontrol na temperatura ay maaaring magdulot ng lokal na kalawang.
Mahalagang sundin ang isang napaka-espesipikong iskedyul ng pagpapalit ng solusyon sa panahon ng malalaking produksyon upang mabawasan ang posibilidad ng kontaminasyon. Ginamit ang isang control sample upang subukan ang bisa ng bathtub. Kung ang ispesimen ay naapektuhan na, oras na para palitan ang bathtub.
Pakitandaan na ang ilang makina ay gumagawa lamang ng hindi kinakalawang na asero; gamitin ang parehong ginustong coolant para sa pagputol ng hindi kinakalawang na asero nang hindi isinasama ang lahat ng iba pang metal.
Ang mga bahagi ng DO rack ay minaniobra nang hiwalay upang maiwasan ang pagdikit ng metal sa metal. Ito ay lalong mahalaga para sa malayang pagmimina ng hindi kinakalawang na asero, dahil kinakailangan ang madaling dumaloy na passivation at flushing solutions upang mapawi ang mga produktong sulfide corrosion at maiwasan ang pagbuo ng mga acid pockets.
Huwag i-passivate ang mga bahaging carburized o nitrided stainless steel. Ang resistensya sa kalawang ng mga bahaging ginamot sa ganitong paraan ay maaaring mabawasan hanggang sa puntong maaari itong masira sa passivation bath.
Huwag gumamit ng mga kagamitang gawa sa ferrous metal sa mga kondisyon ng pagawaan na hindi partikular na malinis. Maiiwasan ang mga pagkapira-piraso ng bakal sa pamamagitan ng paggamit ng mga kagamitang carbide o ceramic.
Magkaroon ng kamalayan na maaaring magkaroon ng kalawang sa passivation bath kung ang bahagi ay hindi maayos na na-heat treatment. Ang mga martensitic grade na may mataas na carbon at chromium content ay dapat patigasin para sa resistensya sa kalawang.
Karaniwang isinasagawa ang passivation pagkatapos ng kasunod na pagpapatigas sa mga temperaturang nagpapanatili ng resistensya sa kalawang.
Huwag pabayaan ang konsentrasyon ng nitric acid sa passivation bath. Dapat gawin ang mga pana-panahong pagsusuri gamit ang simpleng pamamaraan ng titration na iminungkahi ni Carpenter. Huwag mag-passivate ng higit sa isang stainless steel sa isang pagkakataon. Pinipigilan nito ang magastos na kalituhan at pinipigilan ang mga galvanic reaction.
Tungkol sa mga Awtor: Si Terry A. DeBold ay isang Espesyalista sa R&D ng Stainless Steel Alloys at si James W. Martin ay isang Espesyalista sa Bar Metallurgy sa Carpenter Technology Corp.(Reading, Pennsylvania).
Magkano ito? Gaano kalaking espasyo ang kailangan ko? Anong mga isyu sa kapaligiran ang haharapin ko? Gaano kahirap ang learning curve? Ano nga ba ang anodizing? Nasa ibaba ang mga sagot sa mga unang tanong ng mga dalubhasa tungkol sa anodizing ng interior.
Ang pagkakaroon ng pare-pareho at de-kalidad na mga resulta mula sa proseso ng centerless grinding ay nangangailangan ng pangunahing pag-unawa. Karamihan sa mga problema sa aplikasyon na nauugnay sa centerless grinding ay nagmumula sa kakulangan ng pag-unawa sa mga pangunahing kaalaman. Ipinapaliwanag ng artikulong ito kung bakit gumagana ang mindless process at kung paano ito gamitin nang pinakamabisa sa iyong workshop.