Pasivacija – proces površinske obrade

Pasivacija – proces površinske obrade

Posljednje ažuriranje 29.08., vrijeme za čitanje: 5 minuta

Dijelovi nakon procesa pasiviranja

Jedan od kritičnih izazova za metalurge je zaštita materijala od korozije i svih drugih zagađivača proizvodnih procesa kao što su obrada, izrada i zavarivanje stvara krhotine, inkluzije, metalne okside i hemikalije, masti i ulja.Uz njih, kada su izloženi zraku i vodi, mnogi metali su osjetljivi na koroziju.To će uzrokovati naprezanje metalnog dijela i može imati destruktivan utjecaj tijekom proizvodnje ili krajnje upotrebe proizvoda.Dakle, postoji potreba da se metalni dio zaštiti od ovih kontaminacija i korozije.Jedan takav proces jepasiviranje metala, proces stvaranja tankog i jednolikog oksidnog slojaza dodavanje otpornosti na koroziju, produženje vijeka trajanja dijelova, uklanjanje površinske kontaminacije, smanjenje rizika od kontaminacije dijelova i produženje intervala održavanja sistema.

Kako to radi?

Za zaštitu različitih metalnih legura od korozije, industrijska hemijska završna praksa se široko koristi kao proces naknadne proizvodnje poznat kao pasivacija.U ovom procesu uglavnom se koriste blagi oksidansi kao što su dušična i limunska kiselina.Egzogenetsko slobodno željezo, sulfidi i druge strane čestice sa površine mogu biti oduzete ovim kiselinama i stvaraju oksidni sloj ili film koji će djelovati kao zaštitni štit.Ovo smanjuje vjerovatnoću da će doći do kemijske reakcije između metalnog materijala i zraka, što daje površinskoj zaštiti od korozije bez promjene njenog izgleda.Kritični dio ovog procesa je da kiselina ne bi trebala utjecati na sam metal.

Koraci procesa pasivizacije

Postoje uglavnom tri koraka u procesu pasiviranja, koji će stvoriti kompletan tanak i ujednačen sloj oksida na metalnoj površini.

Korak 1: Čišćenje komponenti

Čišćenje metalnih dijelova, odnosno uklanjanje bilo kakvog površinskog ulja, kemikalija ili ostataka koji su ostali od strojne obrade je početak procesa pasivacije.Čišćenje komponenti ima ključnu ulogu u ovom procesu, bez ovog koraka, strani predmeti na površini metala će ograničiti efikasnost pasivacije.

Korak 2: Uranjanje u kiselu kupku

Da bi se uklonile sve slobodne čestice željeza s površine, nakon koraka čišćenja slijedi uranjanje komponente u kiselu kupku.Postoje tri uobičajena pristupa koja se koriste u ovom koraku procesa

Korak 3:Kupka sa azotnom kiselinom

Tradicionalni pristup pasivizaciji je dušična kiselina, koja najefikasnije redistribuira molekularnu strukturu površine metala.Međutim, zbog svoje klasifikacije kao opasnog materijala, dušična kiselina ima neke nedostatke.Emituje otrovne gasove koji su opasni po okolinu i može zahtevati duže vreme obrade uz posebno rukovanje.

4. korak:Dušična kiselina sa kupkom natrijum dihromata

Ugradnja natrijevog dihromata u dušičnu kiselinu intenzivira proces pasivacije kod nekih specifičnih legura.Ovaj pristup je manje uobičajena opcija, jer natrijum dihromat pojačava opasnosti kupanja dušičnom kiselinom.

Kupka s limunskom kiselinom

Kupka s limunskom kiselinom je sigurnija alternativa dušičnoj kiselini za proces pasiviranja.Ne emituje nikakve otrovne plinove, ne zahtijeva nikakvo posebno rukovanje i također je ekološki prihvatljiv pristup.Jedinjenja pasivacije limunske kiseline dovela su do opasnosti od organskog rasta i plijesni, za koje se borila da zadobije prihvatanje.Poslednjih godina, inovacije su eliminisale ove probleme, čineći ovaj pristup isplativim.

Da bi se metalu vratila otpornost na koroziju u stanje sirovine, bez obzira na primijenjeni pristup, ovaj proces kupanja proizvodi kemijsku reakciju na površini komponente.Ovo će dodati tanak i ujednačen sloj oksidnog filma sa malo ili bez prisustva molekula gvožđa.

Metodologije pasivacije

1.  Uranjanje u rezervoar:Komponenta će biti uronjena u rezervoar koji ima hemijsko rešenje i pogodan je za tretiranje svih proizvodnih površina u isto vreme radi ujednačenosti završne obrade i optimalne otpornosti na koroziju.

2. Tiraž:Preporučljivo je za cevovode koji će prenositi korozivne tečnosti, u kojima hemijski rastvor cirkuliše kroz sistem cevovoda.

3. Primjena sprejom:Hemijski rastvor se raspršuje na površinu komponente.Pravilno odlaganje kiseline i sigurnosne procedure su od suštinskog značaja za ovu vrstu metodologije i ima prednost za tretman na licu mjesta.

4. Nanošenje gela:Nanošenjem paste ili gelova na površinu komponente, ručni tretman se može postići.Pogodan je za točku obradu zavara i drugih zamršenih područja koja zahtijevaju ručne detalje.

Koji materijali se mogu pasivirati?

·       Anodiziranjeod aluminijuma i titanijuma.

·       Gvozdeni materijali kao što je čelik.

·       Nerđajući čelik, koji može imati površinu od hrom oksida.

·       Nikl, neke aplikacije imaju nikl fluorid.

·       Silikon, silikonski dioksid koji se koristi u industriji poluprovodnika.

Primjena procesa pasiviranja

Za povećanu izdržljivost i dugovječnost, niz industrija koristi komponente koje su proizvođači završili procesom pasivacije.

Medicinski:U zdravstvenom sektoru, kako bi smanjili štetnu unakrsnu kontaminaciju na medicinskoj opremi, profesionalci koriste proces pasivacije.Sloj oksida na pasivnim površinama štiti od mikroskopskih kontaminanata, što dovodi do čiste i glatke površine koju je lakše sterilizirati.

Hrana i piće:Sanitarni zahtjevi su bitni faktori za mnoge industrije. Kako bi se smanjio rizik od korozije i kompromitacije rđe opreme ili finalnih proizvoda kojima se rukuje, pasivizacija komponenti je najvažnija.

Vazdušna industrija:Komponente koje mogu zahtijevati pasivizaciju su dijelovi od nehrđajućeg čelika, aktuatori, hidraulički aktuatori, komponente stajnog trapa, upravljačke šipke, komponente izduvnih gasova u mlaznim motorima i pričvršćivači u kokpitu.

Teška oprema:Kuglični ležajevi i pričvršćivači

vojska:Vatreno oružje i vojna oprema

Energetski sektor:Distribucija i prijenos energije

Za i protiv procesa pasiviranja

Pros

·       Uklanjanje zaostalih kontaminanata nakon mašinske obrade

·       Povećajte otpornost na koroziju

·       Smanjen rizik od kontaminacije tokom procesa proizvodnje

·       Poboljšane performanse komponenti

·       Ujednačena i glatka završna obrada/izgled

·       Sjajna površina

·       Površina koja se lako čisti

Cons

·       Pasivacija nije efikasna u uklanjanju zagađivača sa zavarenih dijelova.

·       Prema navedenoj leguri metala, temperatura i vrsta hemijske kupke moraju se održavati.To će povećati troškove i složenost procesa.

·       Kiselina kupka može oštetiti neke metalne legure, koje imaju nizak sadržaj hroma i nikla.Dakle, ne mogu se pasivizirati.

Najčešća pitanja u vezi sa pasivizacijom

1.  Da li je pasivizacija isto što i kiseljenje?

Ne, proces kiseljenja uklanja sve ostatke, fluks i druge zagađivače sa površine zavarenih dijelova i priprema ih za pasivizaciju.Kiseljenje ne može zaštititi čelik od korozije, već samo čisti površinu za pasivizaciju.

2.  Da li pasivizacija čini nerđajući čelik otpornim na koroziju?

Ne, ne postoji 100% otpornost na koroziju.Međutim, dijelovi od nehrđajućeg čelika imaju izuzetno dug vijek trajanja zbog procesa pasivacije.

3.  Da li je pasivizacija nerđajućeg čelika opciona?

Ne, pasivizacija je bitan proces za komponente od nehrđajućeg čelika.Komponenta će biti podložna napadima korozije u vrlo kratkom periodu bez procesa pasiviranja.