Parçaların teknik özelliklere göre üretildiğini doğruladınız.Şimdi, müşterilerinizin beklediği ortamda bu parçaları korumak için adımlar attığınızdan emin olun.#temel
Pasivasyon, paslanmaz çelikten işlenmiş parçaların ve düzeneklerin korozyon direncini en üst düzeye çıkarmak için önemli bir adım olmaya devam ediyor.Bu, tatmin edici performans ile erken başarısızlık arasındaki farkı yaratabilir.Yanlış pasivasyon korozyona neden olabilir.
Pasivasyon, iş parçasının yapıldığı paslanmaz çelik alaşımlarının doğal korozyon direncini maksimize eden bir imalat sonrası tekniktir.Bu kireç çözme veya boyama değildir.
Pasivasyonun çalıştığı kesin mekanizma konusunda fikir birliği yoktur.Ancak pasifleştirilmiş paslanmaz çeliğin yüzeyinde koruyucu oksit film olduğu kesin olarak bilinmektedir.Bu görünmez filmin, insan saçı kalınlığının yaklaşık 1/100.000'i kadar olan 0.0000001 inçten daha ince, son derece ince olduğu söyleniyor!
Temiz, yeni işlenmiş, parlatılmış veya dekape edilmiş paslanmaz çelik parça, atmosferik oksijene maruz kalması nedeniyle bu oksit filmi otomatik olarak alacaktır.İdeal koşullarda bu koruyucu oksit tabakası parçanın tüm yüzeylerini tamamen kaplar.
Ancak uygulamada, işleme sırasında fabrika kiri veya kesici takımlardan gelen demir parçacıkları gibi kirletici maddeler paslanmaz çelik parçaların yüzeyine bulaşabilir.Çıkarılmazsa, bu yabancı cisimler orijinal koruyucu filmin etkinliğini azaltabilir.
İşleme sırasında serbest demir izleri takımdan çıkarılabilir ve paslanmaz çelik iş parçasının yüzeyine aktarılabilir.Bazı durumlarda parça üzerinde ince bir pas tabakası oluşabilir.Aslında bu ana metalin değil takım çeliğinin korozyonudur.Bazen kesme aletlerinden veya bunların korozyon ürünlerinden kaynaklanan gömülü çelik parçacıklardan kaynaklanan çatlaklar, parçanın kendisini aşındırabilir.
Benzer şekilde, küçük demirli metalurjik kir parçacıkları parçanın yüzeyine yapışabilir.Metal bitmiş haliyle parlak görünse de, havaya maruz kaldıktan sonra, görünmez serbest demir parçacıkları yüzey paslanmasına neden olabilir.
Açığa çıkan sülfürler de sorun olabilir.İşlenebilirliği iyileştirmek için paslanmaz çeliğe kükürt eklenerek yapılırlar.Sülfürler, alaşımın işleme sırasında kesici takımdan tamamen çıkarılabilen talaş oluşturma kabiliyetini arttırır.Parçalar uygun şekilde pasifleştirilmezse, sülfürler endüstriyel ürünlerin yüzey korozyonunun başlangıç ​​noktası olabilir.
Her iki durumda da, paslanmaz çeliğin doğal korozyon direncini maksimize etmek için pasivasyon gereklidir.Kesici takımlarda pas oluşturabilen veya korozyonun başlangıç ​​noktası haline gelebilen demir parçacıkları ve demir parçacıkları gibi yüzey kirleticilerini giderir.Pasivasyon ayrıca açık kesim paslanmaz çelik alaşımlarının yüzeyinde bulunan sülfitleri de giderir.
İki aşamalı bir prosedür, en iyi korozyon direncini sağlar: 1. Temizleme, ana prosedür, ancak bazen ihmal edilir 2. Asit banyosu veya pasivasyon.
Temizlik her zaman bir öncelik olmalıdır.Optimum korozyon direnci sağlamak için yüzeyler gres, soğutma sıvısı veya diğer kalıntılardan iyice temizlenmelidir.İşleme kalıntıları veya diğer fabrika kirleri, parçadan nazikçe silinebilir.Proses yağlarını veya soğutma sıvılarını çıkarmak için ticari yağ gidericiler veya temizleyiciler kullanılabilir.Termal oksitler gibi yabancı maddelerin öğütme veya dekapaj gibi yöntemlerle uzaklaştırılması gerekebilir.
Bazen makine operatörü, yağlanmış parçayı bir asit banyosuna batırarak temizleme ve pasivasyonun aynı anda gerçekleşeceğine yanlışlıkla inanarak temel temizliği atlayabilir.Gerçekleşmeyecek.Tersine, kirlenmiş gres hava kabarcıkları oluşturmak için asitle reaksiyona girer.Bu kabarcıklar iş parçası yüzeyinde toplanır ve pasivasyonu engeller.
Daha da kötüsü, bazen yüksek konsantrasyonlarda klorür içeren pasivasyon çözeltilerinin kirlenmesi bir "parlamaya" neden olabilir.İstenen oksit filmi parlak, temiz, korozyona dayanıklı bir yüzeye sahip üretmenin aksine, flaş dağlama, yüzeyde ciddi aşınma veya kararma ile sonuçlanabilir - yüzeyde pasivasyonun optimize etmek için tasarlandığı bir bozulma.
Martensitik paslanmaz çelik parçalar [manyetik, orta derecede korozyona dayanıklı, yaklaşık 280 bin psi'ye (1930 MPa) kadar akma dayanımı] yüksek sıcaklıklarda su verilir ve ardından istenen sertlik ve mekanik özellikleri sağlamak için temperlenir.Çökeltme ile sertleştirilmiş alaşımlar (martensitik kalitelerden daha iyi mukavemete ve korozyon direncine sahiptir) çözelti ile işlenebilir, kısmen makinede işlenebilir, daha düşük sıcaklıklarda yaşlandırılabilir ve ardından bitirilebilir.
Bu durumda, kesme sıvısı izlerini gidermek için ısıl işlemden önce parça bir yağ giderici veya temizleyici ile iyice temizlenmelidir.Aksi takdirde parça üzerinde kalan soğutma sıvısı aşırı oksidasyona neden olabilir.Bu durum, asit veya aşındırma yöntemleriyle kireç giderme işleminden sonra daha küçük parçalarda eziklerin oluşmasına neden olabilir.Soğutma sıvısı, vakumlu fırın veya koruyucu atmosfer gibi parlak sertleştirilmiş parçalar üzerinde bırakılırsa, yüzeyde karbonlaşma meydana gelebilir ve bu da korozyon direncinin kaybolmasına neden olur.
Tamamen temizlendikten sonra, paslanmaz çelik parçalar pasifleştirici bir asit banyosuna daldırılabilir.Üç yöntemden herhangi biri kullanılabilir - nitrik asit ile pasivasyon, sodyum dikromat ile nitrik asit ile pasivasyon ve sitrik asit ile pasivasyon.Hangi yöntemin kullanılacağı paslanmaz çeliğin kalitesine ve belirtilen kabul kriterlerine bağlıdır.
Korozyona daha dayanıklı nikel krom kaliteleri, %20 (v/v) nitrik asit banyosunda pasifleştirilebilir (Şekil 1).Tabloda gösterildiği gibi, daha az dirençli paslanmaz çelikler, çözeltiyi daha oksitleyici hale getirmek ve metal yüzey üzerinde pasifleştirici bir film oluşturabilmek için bir nitrik asit banyosuna sodyum dikromat eklenerek pasifleştirilebilir.Nitrik asidi sodyum kromat ile değiştirmek için başka bir seçenek, nitrik asit konsantrasyonunu hacimce %50'ye çıkarmaktır.Hem sodyum dikromat ilavesi hem de daha yüksek nitrik asit konsantrasyonu, istenmeyen flaş olasılığını azaltır.
İşlenebilir paslanmaz çelikler için pasivasyon prosedürü (Şekil 1'de de gösterilmiştir), işlenemez paslanmaz çelik kaliteleri için prosedürden biraz farklıdır.Bunun nedeni, bir nitrik asit banyosunda pasivasyon sırasında işlenebilir kükürt içeren sülfidlerin bir kısmının veya tamamının çıkarılması ve iş parçasının yüzeyinde mikroskobik homojensizlikler oluşturmasıdır.
Normalde etkili suyla yıkama bile pasivasyondan sonra bu süreksizliklerde artık asit bırakabilir.Bu asit nötrleştirilmezse veya çıkarılmazsa parçanın yüzeyine saldırır.
İşlenmesi kolay paslanmaz çeliğin verimli pasivasyonu için Carpenter, artık asidi nötralize eden AAA (Alkali-Asit-Alkalin) sürecini geliştirdi.Bu pasivasyon yöntemi 2 saatten daha kısa sürede tamamlanabilmektedir.İşte adım adım süreç:
Yağ giderme işleminden sonra, parçaları 30 dakika boyunca 160°F ila 180°F'de (71°C ila 82°C) %5 sodyum hidroksit çözeltisine batırın.Ardından parçaları suyla iyice durulayın.Ardından parçayı 30 dakika boyunca 3 oz/gal (22 g/l) sodyum dikromat içeren %20 (v/v) nitrik asit çözeltisine 120°F ila 140°F (49°C) ila 60°C'de daldırın.) Parçayı banyodan çıkardıktan sonra suyla çalkalayın ve ardından 30 dakika sodyum hidroksit solüsyonuna daldırın.Parçayı tekrar suyla durulayın ve AAA yöntemini tamamlayarak kurutun.
Sitrik asit pasivasyonu, mineral asitlerin veya sodyum dikromat içeren solüsyonların kullanımından ve bunların kullanımıyla ilgili atık sorunlarından ve artan güvenlik endişelerinden kaçınmak isteyen üreticiler arasında giderek daha popüler hale geliyor.Sitrik asit her bakımdan çevre dostu olarak kabul edilir.
Sitrik asit pasivasyonu cazip çevresel faydalar sunarken, inorganik asit pasivasyonu ile başarılı olan ve güvenlikle ilgili endişeleri olmayan mağazalar bu yolda kalmak isteyebilir.Bu kullanıcıların atölyesi temizse, ekipman iyi durumda ve temizse, soğutma sıvısında fabrika demiri birikintileri yoksa ve süreç iyi sonuçlar veriyorsa, gerçek bir değişim ihtiyacı olmayabilir.
Sitrik asit banyosu pasivasyonunun, Şekil 2'de gösterildiği gibi, birkaç ayrı paslanmaz çelik sınıfı dahil olmak üzere çok çeşitli paslanmaz çelikler için yararlı olduğu bulunmuştur. Kolaylık sağlamak için, Şekil 2.1, nitrik asitle geleneksel pasivasyon yöntemini içerir.Eski nitrik asit formülasyonlarının hacme göre yüzde olarak ifade edildiğine, yeni sitrik asit konsantrasyonlarının ise kütleye göre yüzde olarak ifade edildiğine dikkat edin.Bu prosedürleri gerçekleştirirken, yukarıda açıklanan "flaşlamayı" önlemek için ıslatma süresi, banyo sıcaklığı ve konsantrasyonun dikkatli bir şekilde dengelenmesinin kritik öneme sahip olduğuna dikkat etmek önemlidir.
Pasivasyon, her çeşidin krom içeriğine ve işlenme özelliklerine bağlı olarak değişir.İşlem 1 veya İşlem 2 için sütunlara dikkat edin. Şekil 3'te gösterildiği gibi, İşlem 1, İşlem 2'den daha az adıma sahiptir.
Laboratuvar testleri, sitrik asit pasivasyon işleminin nitrik asit işleminden daha "kaynamaya" yatkın olduğunu göstermiştir.Bu saldırıya katkıda bulunan faktörler arasında çok yüksek banyo sıcaklığı, çok uzun ıslatma süresi ve banyo kontaminasyonu yer alır.Korozyon inhibitörleri ve ıslatıcı maddeler gibi diğer katkı maddelerini içeren sitrik asit bazlı ürünler ticari olarak mevcuttur ve "flaş korozyon" duyarlılığını azalttığı rapor edilmiştir.
Pasivasyon yönteminin nihai seçimi, müşteri tarafından belirlenen kabul kriterlerine bağlı olacaktır.Ayrıntılar için ASTM A967'ye bakın.www.astm.org adresinden ulaşılabilir.
Pasifleştirilmiş parçaların yüzeyini değerlendirmek için genellikle testler yapılır.Cevaplanması gereken soru, "Pasivasyon, serbest demiri ortadan kaldırır mı ve otomatik kesim için alaşımların korozyon direncini optimize eder mi?"
Test yönteminin değerlendirilen sınıfla eşleşmesi önemlidir.Çok katı olan testler kesinlikle iyi malzemeleri geçemezken, çok zayıf olan testler tatmin edici olmayan kısımları geçecektir.
PH ve kolay işlenen 400 serisi paslanmaz çelikler en iyi şekilde, 35°C'de (95°F) 24 saat boyunca %100 nemi (numune ıslaklığı) muhafaza edebilen bir bölmede değerlendirilir.Kesit, özellikle serbest kesme kaliteleri için genellikle en kritik yüzeydir.Bunun bir nedeni, sülfürün bu yüzey boyunca makine yönünde çekilmesidir.
Kritik yüzeyler, nem kaybına izin vermek için yukarı doğru, ancak dikeyden 15 ila 20 derecelik bir açıyla yerleştirilmelidir.Düzgün pasifleştirilmiş malzeme, üzerinde küçük noktalar görünse de neredeyse paslanmayacaktır.
Östenitik paslanmaz çelik kaliteleri nem testi ile de değerlendirilebilir.Bu testte, numunenin yüzeyinde herhangi bir pasın varlığıyla serbest demiri gösteren su damlaları bulunmalıdır.
Sitrik veya nitrik asit çözeltilerinde yaygın olarak kullanılan otomatik ve manuel paslanmaz çelikler için pasivasyon prosedürleri farklı işlemler gerektirir.Şek.Aşağıdaki 3, işlem seçimiyle ilgili ayrıntıları sağlar.
(a) pH'ı sodyum hidroksit ile ayarlayın.(b) Bkz.3(c) Na2Cr2O7, %20 nitrik asit içinde 3 oz/gal (22 g/L) sodyum dikromattır.Bu karışıma bir alternatif, sodyum dikromat içermeyen %50 nitrik asittir.
Daha hızlı bir yaklaşım, ASTM A380, Paslanmaz Çelik Parçaların, Ekipmanların ve Sistemlerin Temizlenmesi, Kireç Çözülmesi ve Pasivasyonu için Standart Uygulama'yı kullanmaktır.Test, parçanın bakır sülfat/sülfürik asit solüsyonuyla silinmesini, 6 dakika ıslak tutulmasını ve bakır kaplamanın gözlemlenmesini içerir.Alternatif olarak, parça 6 dakika boyunca solüsyona daldırılabilir.Demir çözünürse bakır kaplama oluşur.Bu test, gıda işleme parçalarının yüzeylerine uygulanmaz.Ayrıca 400 serisi martensitik çeliklerde veya düşük kromlu ferritik çeliklerde yanlış pozitif sonuçlar oluşabileceğinden kullanılmamalıdır.
Tarihsel olarak, pasifleştirilmiş örnekleri değerlendirmek için 35°C'de (95°F) %5 tuz püskürtme testi de kullanılmıştır.Bu test bazı çeşitler için çok katıdır ve genellikle pasivasyonun etkinliğini doğrulamak için gerekli değildir.
Tehlikeli alevlenmelere neden olabilecek aşırı klorür kullanmaktan kaçının.Mümkün olduğunda yalnızca milyonda 50 parçadan (ppm) daha az klorür içeren yüksek kaliteli su kullanın.Musluk suyu genellikle yeterlidir ve bazı durumlarda milyonda birkaç yüz parçaya kadar klorüre dayanabilir.
Yıldırım çarpmalarına ve parçaların hasar görmesine neden olabilecek pasivasyon potansiyelini kaybetmemek için banyoyu düzenli olarak değiştirmek önemlidir.Kontrolsüz sıcaklıklar bölgesel korozyona neden olabileceğinden, banyo uygun sıcaklıkta tutulmalıdır.
Kontaminasyon olasılığını en aza indirmek için büyük üretim çalışmaları sırasında çok özel bir çözüm değiştirme programını takip etmek önemlidir.Banyonun etkinliğini test etmek için bir kontrol numunesi kullanıldı.Numune saldırıya uğradıysa, banyoyu değiştirme zamanı gelmiştir.
Lütfen bazı makinelerin yalnızca paslanmaz çelik ürettiğini unutmayın;diğer tüm metalleri hariç tutarak paslanmaz çeliği kesmek için aynı tercih edilen soğutma sıvısını kullanın.
DO raf parçaları, metalden metale teması önlemek için ayrı olarak işlenir.Sülfür korozyon ürünlerini yaymak ve asit ceplerinin oluşumunu önlemek için kolay akan pasivasyon ve yıkama solüsyonları gerektiğinden, bu özellikle paslanmaz çeliğin serbest işlenmesi için önemlidir.
Karbonlanmış veya nitrürlenmiş paslanmaz çelik parçaları pasifleştirmeyin.Bu şekilde işlenen parçaların korozyon direnci, pasivasyon banyosunda hasar görecek kadar azaltılabilir.
Özellikle temiz olmayan atölye koşullarında demir içeren metal aletler kullanmayın.Karbür veya seramik aletler kullanılarak çelik talaşlarından kaçınılabilir.
Parça uygun şekilde ısıl işleme tabi tutulmadıysa pasivasyon banyosunda korozyon oluşabileceğini unutmayın.Yüksek karbon ve krom içeriğine sahip martensitik kaliteler, korozyon direnci için sertleştirilmelidir.
Pasivasyon genellikle korozyon direncini koruyan sıcaklıklarda müteakip tavlamadan sonra gerçekleştirilir.
Pasivasyon banyosunda nitrik asit konsantrasyonunu ihmal etmeyin.Carpenter tarafından önerilen basit titrasyon prosedürü kullanılarak periyodik kontroller yapılmalıdır.Aynı anda birden fazla paslanmaz çeliği pasifleştirmeyin.Bu, maliyetli karışıklığı önler ve galvanik reaksiyonları önler.
Yazarlar Hakkında: Terry A. DeBold, Paslanmaz Çelik Alaşımları Ar-Ge Uzmanıdır ve James W. Martin, Carpenter Technology Corp.'ta Bar Metalurjisi Uzmanıdır.(Okuma, Pensilvanya).
Ne kadar?Ne kadar alana ihtiyacım var?Hangi çevresel sorunlarla karşılaşacağım?Öğrenme eğrisi ne kadar dik?Eloksal tam olarak nedir?Aşağıda ustaların iç mekan eloksal ile ilgili ilk sorularının cevapları yer almaktadır.
Puntasız taşlama sürecinden tutarlı, yüksek kaliteli sonuçlar almak temel bir anlayış gerektirir.Puntasız taşlama ile ilgili uygulama problemlerinin çoğu, temel ilkelerin anlaşılmamasından kaynaklanmaktadır.Bu makale, akılsız sürecin neden işe yaradığını ve onu atölyenizde en etkili şekilde nasıl kullanacağınızı açıklıyor.