Pasivacija – proces površinske obrade

Pasivacija – proces površinske obrade

Zadnje ažuriranje 29.08., vrijeme za čitanje: 5 minuta

Dijelovi nakon procesa pasivizacije

Jedan od kritičnih izazova za metalurge je zaštititi materijal od korozije i bilo kojih drugih kontaminanata proizvodnih procesa kao što su strojna obrada, proizvodnja i zavarivanje koje stvara krhotine, inkluzije, metalne okside i kemikalije, masti i ulja.Uz njih, kada su izloženi zraku i vodi, mnogi su metali osjetljivi na koroziju.To će dovesti do opterećenja metalnog dijela i može imati destruktivan učinak tijekom proizvodnje ili krajnje upotrebe proizvoda.Stoga je potrebno zaštititi metalni dio od tih onečišćenja i korozije.Jedan takav proces jepasivizacija metala, proces stvaranja tankog i jednolikog sloja oksidaza povećanje otpornosti na koroziju, produljenje vijeka trajanja dijelova, uklanjanje površinske kontaminacije, smanjenje rizika od kontaminacije dijelova i produljenje intervala održavanja sustava.

Kako radi?

Za zaštitu različitih metalnih legura od korozije, praksa industrijske kemijske dorade naširoko se koristi kao postfabrikacijski proces poznat kao pasivizacija.U ovom procesu općenito se koriste blagi oksidansi kao što su dušična i limunska kiselina.Egzogenetski slobodno željezo, sulfide i druge strane čestice s površine mogu odnijeti ove kiseline i stvoriti oksidni sloj ili film koji će djelovati kao zaštitni štit.Time se smanjuje vjerojatnost da će doći do kemijske reakcije između metalnog materijala i zraka, što površini daje zaštitu od korozije bez promjene njezina izgleda.Kritični dio ovog procesa je da kiselina ne smije utjecati na sam metal.

Koraci procesa pasivizacije

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

Korak 1: Čišćenje komponente

Čišćenje metalnih dijelova, tj. uklanjanje bilo kakvih površinskih ulja, kemikalija ili krhotina zaostalih nakon strojne obrade, početak je procesa pasivizacije.Čišćenje komponenti ima ključnu ulogu u ovom procesu, bez ovog koraka strani predmeti na površini metala ograničit će učinkovitost pasivizacije.

Korak 2: Uranjanje u kiselu kupku

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

Korak 3:Kupka s dušičnom kiselinom

Tradicionalni pristup pasivizaciji je dušična kiselina, koja najučinkovitije redistribuira molekularnu strukturu metalne površine.Međutim, zbog svoje klasifikacije kao opasnog materijala, dušična kiselina ima neke nedostatke.Ispušta otrovne plinove koji su opasni za okoliš i može zahtijevati duže vrijeme obrade uz posebno rukovanje.

Korak 4:Kupka dušične kiseline s natrijevim dikromatom

Ugradnja natrijevog dikromata u dušičnu kiselinu intenzivira proces pasivizacije kod nekih specifičnih legura.Ovaj je pristup rjeđa opcija jer natrijev dikromat povećava opasnosti od kupanja u dušičnoj kiselini.

Kupka s limunskom kiselinom

Kupka s limunskom kiselinom je sigurnija alternativa dušičnoj kiselini za proces pasiviranja.Ne emitira nikakve otrovne plinove, ne zahtijeva nikakvo posebno rukovanje i također je ekološki prihvatljiv pristup.Spojevi pasivizirani limunskom kiselinom, riskirali su organski rast i plijesni, za što se borilo da postane prihvaćeno.U posljednjih nekoliko godina, inovacije su eliminirale te probleme, čineći ga isplativim pristupom.

Kako bi se metalna otpornost na koroziju vratila u stanje sirovog materijala, bez obzira na primijenjeni pristup, ovaj proces kupanja proizvodi kemijsku reakciju na površini komponente.Ovo će dodati tanak i ujednačen sloj oksidnog filma s malo ili bez prisutnosti molekula željeza.

Metodologije pasivizacije

1.  Uranjanje spremnika:Komponenta će biti uronjena u spremnik koji ima kemijsku otopinu i to je korisno za tretiranje svih proizvodnih površina u isto vrijeme za ujednačenost završne obrade i optimalnu otpornost na koroziju.

2. Cirkulacija:Upravo se preporučuje za cjevovode koji će prenositi korozivne tekućine, u kojima kemijska otopina cirkulira kroz sustav cjevovoda.

3. Primjena sprejom:Kemijska otopina raspršuje se po površini komponente.Ispravno odlaganje kiseline i sigurnosne procedure bitne su za ovu vrstu metodologije i imaju prednost kod tretmana na licu mjesta.

4. Primjena gela:Nanošenjem paste ili gela na površinu komponente može se izvršiti ručna obrada.Ima prednosti za točkastu obradu zavarenih spojeva i drugih zamršenih područja koja zahtijevaju ručne detalje.

Koji se materijali mogu pasivizirati?

·       Anodiziranjeod aluminija i titana.

·       Željezni materijali poput čelika.

·       Nehrđajući čelik, koji može imati površinu krom-oksida.

·       nikal, neke primjene imaju nikal fluorid.

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

Primjena procesa pasivizacije

Za povećanu izdržljivost i dugovječnost, niz industrija kapitalizira komponente koje su proizvođači završili u proizvodnji postupkom pasivizacije.

Medicinski:U sektoru zdravstva, kako bi se smanjila štetna unakrsna kontaminacija na medicinskoj opremi, stručnjaci koriste proces pasivizacije.Oksidni sloj na pasivnim površinama štiti od mikroskopskih kontaminanata, što dovodi do čiste i glatke površine koju je lakše sterilizirati.

Hrane i pića:Sanitarni zahtjevi ključni su čimbenici za mnoge industrije. Kako bi se smanjio rizik od korozije i hrđe koji ugrožavaju opremu ili obrađene finalne proizvode, pasivizacija komponenti je najvažnija.

Zrakoplovna industrija:Komponente koje mogu zahtijevati pasivizaciju su dijelovi od nehrđajućeg čelika, aktuatori, hidraulički aktuatori, komponente stajnog trapa, upravljačke šipke, ispušne komponente u mlaznim motorima i pričvršćivači kokpita.

Teška oprema:Kuglični ležajevi i pričvršćivači

Vojska:Vatreno oružje i vojna oprema

Energetski sektor:Distribucija i prijenos energije

Za i protiv procesa pasivizacije

Pros

·       Uklanjanje zaostalih onečišćenja nakon strojne obrade

·       Povećajte otpornost na koroziju

·       Smanjen rizik od kontaminacije tijekom procesa proizvodnje

·       Poboljšane performanse komponente

·       Ujednačena i glatka završna obrada/izgled

·       Sjajna površina

·       Lako se čisti površina

Protiv

·       Pasivacija nije učinkovita u skidanju onečišćenja sa zavarenih dijelova.

·       U skladu s navedenom metalnom slitinom, temperatura i vrsta kemijske kupke moraju se održavati.To će povećati troškove i složenost procesa.

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

Često postavljana pitanja o pasivizaciji

1.  Je li pasivizacija isto što i kiseljenje?

Ne, proces dekapiranje uklanja sve ostatke, prašak i druge kontaminante s površine zavarenih dijelova i priprema ih za pasivizaciju.Dekapiranje ne može zaštititi čelik od korozije, ono samo čisti površinu za pasivizaciju.

2.  Čini li pasivizacija nehrđajući čelik otpornim na koroziju?

Ne, ne postoji 100% otpornost na koroziju.Međutim, dijelovi od nehrđajućeg čelika imaju iznimno dug vijek trajanja zahvaljujući procesu pasivizacije.

3.  Je li pasivizacija nehrđajućeg čelika opcionalna?

Ne, pasivizacija je bitan proces za komponente od nehrđajućeg čelika.Komponenta će biti osjetljiva na napade korozije u vrlo kratkom razdoblju bez procesa pasivizacije.