Passivation av Rustfritt Stål

samtalen begynner vanligvis som dette: «Hei, dette er Joe fra Joe’ s verksted. Vi har en jobb her, og det kunden ønsker at vi skal ha noen form for passivate belegg noe eller andre. Gjør dere gjøre det? Hvor tykk er at ting? Er det som plating, maling eller hva? Hvilken farge er det? Hvor mye toleranse bør jeg tillate for det?»Åpningen uttalelse ender vanligvis med et uttrykk som; «jeg vet ikke engang hvorfor de trenger det. Hva er poenget med å bruke rustfritt stål hvis du kommer til å sette noen form for belegg på det likevel?,»

Joe er ikke unntaket. Mange maskinen butikker, innkjøp agenter og ingeniører er noe i mørket når det kommer til forholdet mellom korrosjonsbestandig (rustfritt) stål og kjemiske passivation. Selv blant de etterbehandling samfunnet, er det noe uenighet om teorien bak prosessen av kjemiske passivation. Noen mener at det er effektivt fordi det er en renseprosessen. Andre kreditt forbedret motstand mot korrosjon egenskaper til den tynne, gjennomsiktige oksid film som følge av kjemisk passivation. Uansett, poenget er at det fungerer., Bekreftelse tester, inkludert kobber sulfat innlevelse, og økt korrosjon tester, slik som salt spray, høy luftfuktighet og vann nedsenking, undisputedly bekrefte effektiviteten av kjemiske passivation. Avansert materiale ingeniører i romfart, elektronikk, medisinsk og lignende high-tech industries har brukt kjemiske passivation for år. Programmene krever maksimal ytelse fra komponenter laget av korrosjonsbestandig stål, og de innser at passivation er en av de mest effektive metoder for å oppnå disse resultatene.

Hva er passivation?, I henhold til ASTM A380, passivation er «fjerning av eksogene jern eller strykejern forbindelser fra overflaten av rustfritt stål ved hjelp av en kjemisk oppløsning, mest typisk ved en behandling med en sur løsning som vil fjerne overflaten forurensning, men vil ikke påvirke rustfritt stål i seg selv.»I tillegg er det også beskriver passivation som «kjemisk behandling av rustfritt stål med en mild oxidant, for eksempel en nitric acid solution, i den hensikt å styrke spontan dannelse av beskyttende passiv film.,»

I lå vilkårene, passivation prosessen fjerner «gratis jern» forurensning venstre bak på overflaten av rustfritt stål fra maskinering og fabrikasjon. Disse miljøgiftene er potensielle korrosjon nettsteder som resulterer i tidlig korrosjon og til slutt resultere i forringelse av komponenten hvis ikke blir fjernet. I tillegg passivation prosessen muliggjør dannelsen av et tynt, transparent for nox-film som beskytter rustfritt stål fra selektiv oksidering (rust). Så hva er passivation? Er det rengjøring? Er det et beskyttende belegg for? Det er en kombinasjon av begge.,

Hvordan er passivation utføres? Prosessen begynner vanligvis med en grundig rengjøring syklus. Det fjerner oljer, fett, danner forbindelser, smøremidler, kjølevæsker, skjæring væsker og andre uønskede økologiske og metallic rester igjen på grunn av produksjon og maskinering prosesser. Generelle avfetting og rengjøring kan gjøres på mange måter, inkludert damp avfetting, løsemidler for rengjøring og alkaliske soaking.

Hva er Imagineering?

Imagineering Enterprises, Inc., gir etterbehandling og tjenester vedrørende slitasje, korrosjon og tretthet svikt når det gjelder å metalliske underlag. Selskapet, som ble grunnlagt i 1959, er et QS-9000 selskapet. Dens klientell inkluderer bilindustrien, luftfart, medisinsk, landbruks-og datamaskin bransjer. Prosesser som tilbys inkluderer electroless fornikling, fosfat belegg, passivation, limt solid film smøremidler, spesialitet maling og kjemiske konvertering belegg. Imagineering gir også kundespesifikke kvalitetssikring tester, ikke-destruktive testmetoder, salt spray og fuktighet tester.,

Etter å fjerne organisk og metallic rester, delene er plassert i riktig passivation løsning. Selv om det finnes mange varianter av passivating løsninger, den overveldende utvalg er fortsatt nitric acid-baserte løsninger. Nylig har det vært betydelig forskning som er utført for å utvikle alternative prosesser og løsninger som er mer miljøvennlige, men like effektive., Selv om alternative løsninger som inneholder sitronsyre og andre typer av proprietær kjemi er tilgjengelige, og de har ikke blitt så allment akseptert kommersielt som nitric acid-baserte løsninger.

De tre viktigste variablene som må vurderes og kontrolleres for passivation prosessen utvalget er tid, temperatur og konsentrasjon. Typisk nedsenking ganger er mellom 20 minutter og to timer. Typisk badekar temperaturen varierer mellom romtemperatur og 160F., Salpetersyre konsentrasjon i 20 til 50% av volumet området er generelt angitt. Mange spesifikasjoner inkluderer bruk av natrium dichromate i passivation løsning eller som et innlegg passivation skyll til hjelp i dannelsen av en chromic oksid film. Forsiktig løsning kontroll, inkludert, vann av renhet, ppm av metallisk urenheter og kjemiske vedlikehold er avgjørende for å lykkes.

Den type rustfritt stål bestemmer den mest effektive passivation prosessen. Badekar utvalget (tid, temperatur og konsentrasjon) er en funksjon av type legering behandlet., En grundig kunnskap av materialet typer og passivation prosesser er avgjørende for å oppnå ønskede resultater. I motsatt fall, feil badekar og prosessen utvalg og/eller prosessen vil produsere uakseptable resultater. I ekstreme tilfeller kan dette føre til katastrofale feil, inkludert ekstreme pitting, etsing og/eller total oppløsning av hele komponent.

Utstyr og forsiktighetsregler., Passivation bør bare utføres av opplært, erfarne teknikere kjent med de potensielle farene som er forbundet med vitenskap. Sikkerhet praksis må være fullt ut forstått ved håndtering av passivation kjemikalier. Spesielle støvler, hansker, forklær og andre sikkerhetsutstyr må brukes. Tanker, ovner og ventilasjon, samt kurver og stativer må være riktig konstruert for å utføre prosessen. Jern eller stål, deler eller utstyr må aldri bli introdusert til prosess, eller resultatene som kan være ødeleggende., Videre, for å være i samsvar med EPA krav, nødvendig vann og luft, tillater og behandling evner må være på plass. De dagene av mor-og-pop butikker utføre passivation i en stein crock på baksiden av butikken er borte.

Spesifikasjoner og verifisering, testing). Det er noen allment akseptert industri spesifikasjoner tilgjengelig for referanse når du velger en passivation prosessen. De tilbyr den tid, temperatur og konsentrasjon informasjon og påfølgende testing som trengs for å verifisere effektiviteten av prosessen., Mange store selskaper har utviklet interne spesifikasjoner for å kontrollere sine unike krav om passivation og verifisering, testing). Uavhengig av situasjonen, er det vanligvis riktig å referere til en bevist prosedyre når du ber om passivation. Ved å referere til en spesifikasjon, du trenger ikke å finne opp hjulet på nytt. Ved å dra nytte av andres erfaringer, både suksesser og fiaskoer, kan du eliminere mye av gjetting som ellers ville følge av en ny prosess.,

Selv om nylig kansellert, det oftest refereres til industri spesifikasjoner vedrørende passivation er Føderale Spesifikasjon QQ-P-35C, som nå er erstattet av ASTM A-967 og ASTM A-380. Alle er godt skrevet, godt definerte dokumenter som gir veiledning på hele prosessen, fra produksjon til endelig testing krav. Hvis du ikke er sikker på hva du trenger, kan de bli henvist til i sin helhet eller selektivt., Testing kravene kan brukes eller frafalles, avhengig av den enkelte situasjon.

En av de hyppigst angitte bekreftelse tester er det kobber sulfat test. Passivated deler er midt i en kobber sulfat løsning for seks min, skylt og visuelt undersøkt. Noen kobber (rosa) farge indikerer tilstedeværelse av gratis strykejern og testen er ansett som uakseptabelt.

Andre validering testene inkluderer en to-hr salt spray eller 24-timers høy luftfuktighet test., Disse testene er gjort ved å plassere passivated deler i en kontrollert kammer som skaper en akselerert etsende miljø. Etter at du utsetter test stykker til korrosiv atmosfære for foreskrevet eksponering perioder, deler blir fjernet og evaluert. Selv om resultatene kan være litt subjektiv, ASTM B-117 er en utmerket referanse i å bestemme akseptert. Det er viktig å merke seg at hver av testen nevnte metodene har ulike fordeler og begrensninger. Forsiktighet bør utvises for å velge den passende test metoder basert på legering type og slutt-bruke miljø.,

Maskinering og varmebehandling teknikker. Kanskje den mest oversett variabel i hele passivation ligningen er den negative virkningen av dårlig maskinering og varmebehandling praksis. Alt for ofte, krysskontaminering innført i produksjon og/eller termiske prosesser som fører til uakseptable test resultater. Følgende praksis vil redusere kryss kontaminering under produksjonen og øke sjansene for vellykket passivation og tester resultatene.,

• bruk Aldri slipeskiver, pussing materialer eller wire børster laget av jern, jernoksid, stål, sink eller andre uønskede stoffer som kan føre til forurensning av rustfritt-stål overflate.
• bruk av hardmetall eller andre ikke-metalliske verktøy er anbefalt.
• slipeskiver, sliping hjul og wire børster som tidligere har blitt brukt på andre metaller bør ikke brukes på rustfritt stål.,
• Bruk kun rent, ubrukt blåsemidler som glassperler eller jern-fri silika eller alumina sand for sandblåsing. Du må aldri bruke stålhagl, grus eller slipemidler som har blitt brukt til å sprenge andre materialer.
• Grundig rengjøring før eventuell termisk behandling er avgjørende. Stress lindrende, avspenning, tegning eller andre varme-skapende prosesser kan faktisk trekke overflate forurensninger dypere inn i substratet, noe som gjør dem nesten umulig å fjerne under passivation.
• Forsiktighet bør utvises ved alle termiske prosesser for å unngå dannelse av nitrogenoksider., Passivation er ikke beregnet på å fjerne misfarging og vil ikke trenge tung oksid lag. I ekstreme situasjoner, ekstra pickling og descaling operasjoner er nødvendig før passivation å fjerne misfarging. Kontrollert atmosfære ovner er sterkt anbefalt for alle termiske prosesser for å redusere luftbåren forurensning og hindre nitrogenoksider fra utviklingsland.

Så hvordan kan du få den ytelsen du har betalt for fra høy-dollar rustfritt stål legeringer?, Det koker ned til en grunnleggende forståelse for at passivation prosessen er både en kunst og en vitenskap, og at maskinering, fabrikasjon og varmebehandling praksis kan betydelig påvirke korrosjonsbeskyttelse av komponenten. Passivation vil forbedre korrosjonsmotstanden av rustfritt stål, men for å realisere maksimal ytelse fra disse high-tech-legeringer, kan alle parter som er involvert med industrien må forstå deres ansvar i å opprettholde integriteten til materialet gjennom hele prosessen.,

Dan Englebert har mer enn 17 års erfaring i salg etterbehandling bransjen. Han deltok Purdue University og fikk opplæring i metallurgi og galvanisering fra General Motors Institute i Flint, Michigan.,