Pasivarea – un proces de tratare a suprafeței

Pasivarea – un proces de tratare a suprafeței

Ultima actualizare 29/08, timp pentru citire: 5 minute

Piese după un proces de pasivizare

Una dintre provocările critice pentru metalurgiști este protejarea materialului împotriva coroziunii și a oricăror alți contaminanți ai proceselor de fabricație, cum ar fi prelucrarea, fabricarea și sudarea creează resturi, incluziuni, oxizi metalici și substanțe chimice, grăsimi și ulei.Cu acestea, atunci când sunt expuse la aer și apă, multe metale sunt vulnerabile la coroziune.Acest lucru va provoca stresul piesei metalice și poate avea un impact distructiv în timpul producției sau asupra utilizării finale a produsului.Deci, este necesar să se protejeze piesa metalică de aceste contaminări și coroziune.Un astfel de proces estepasivarea metalelor, un proces de asigurare a unui strat de oxid subțire și uniformpentru a adăuga rezistență la coroziune, a prelungi durata de viață a pieselor, a elimina contaminarea suprafeței, a reduce riscul de contaminare a pieselor și a extinde intervalele de întreținere a sistemului.

Cum functioneazã?

Pentru a proteja diferitele aliaje metalice de coroziune, o practică de finisare chimică industrială este utilizată pe scară largă ca proces post-fabricare cunoscut sub numele de pasivare.În acest proces, sunt utilizați în general oxidanți ușori, cum ar fi acidul azotic și citric.Fierul liber exogenetic, sulfurile și alte particule străine de la suprafață pot fi îndepărtate de acești acizi și creează un strat de oxid sau o peliculă care va acționa ca un scut protector.Acest lucru scade probabilitatea ca între materialul metalic și aer să existe o reacție chimică, care conferă suprafeței protecție împotriva coroziunii fără a-i schimba aspectul.Partea critică a acestui proces este că acidul nu ar trebui să afecteze metalul în sine.

Etapele procesului de pasivizare

Există în principal trei etape în procesul de pasivizare, care vor crea un strat complet de oxid subțire și uniform pe suprafața metalică.

Pasul 1: Curățarea componentelor

Curățarea părților metalice, adică îndepărtarea oricăror uleiuri de suprafață, substanțe chimice sau resturi rămase de la prelucrare este începutul procesului de pasivare.Curățarea componentelor plasează un rol critic în acest proces, fără această etapă, obiectele străine de pe suprafața metalului vor limita eficacitatea pasivării.

Pasul 2: Imersie în baie acidă

Pentru a îndepărta orice particule libere de fier de pe suprafață, după etapa de curățare urmează imersarea componentei într-o baie acidă.Există trei abordări comune utilizate în această etapă a procesului

Pasul 3:Baie cu acid azotic

Abordarea tradițională a pasivării este acidul azotic, care redistribuie cel mai eficient structura moleculară a suprafeței metalului.Cu toate acestea, datorită clasificării sale ca material periculos, acidul azotic are unele dezavantaje.Emite gaze toxice care sunt periculoase pentru mediu și ar putea necesita un timp mai lung de procesare cu o manipulare specială.

Pasul 4:Acid azotic cu baie de dicromat de sodiu

Încorporarea dicromatului de sodiu în acidul azotic intensifică procesul de pasivare cu unele aliaje specifice.Această abordare este o opțiune mai puțin obișnuită, deoarece dicromatul de sodiu amplifică pericolele îmbăiării cu acid azotic.

Baie cu acid citric

Baia cu acid citric este alternativa mai sigură la acidul azotic pentru procesul de pasivizare.Nu emite gaze toxice, nu necesită nicio manipulare specială și este, de asemenea, o abordare ecologică.Compușii pasivării acidului citric au riscat creșterea organică și mucegaiurile, pentru care s-a chinuit să câștige acceptarea.În ultimii ani, inovațiile au eliminat aceste probleme, făcându-l o abordare rentabilă.

Pentru a restabili rezistența la coroziune a metalului la starea sa de materie primă, indiferent de abordarea aplicată, acest proces de îmbăiere produce o reacție chimică pe suprafața componentei.Acest lucru va adăuga un strat subțire și uniform de film de oxid cu prezență mică sau deloc de molecule de fier.

Metodologii de pasivare

1.  Imersie în rezervor:Componenta va fi scufundata intr-un rezervor care are solutia chimica si este avantajos pentru tratarea tuturor suprafetelor de fabricatie in acelasi timp pentru uniformitatea finisajului si rezistenta optima la coroziune.

2. Circulaţie:Este tocmai recomandat pentru conductele care vor transporta lichidele corozive, in care solutia chimica este circulata printr-un sistem de conducte.

3. Aplicare prin pulverizare:Soluția chimică este pulverizată pe suprafața componentei.Procedurile adecvate de eliminare a acidului și de siguranță sunt esențiale pentru acest tip de metodologie și sunt avantajoase pentru tratarea la fața locului.

4. Aplicare gel:Prin perierea cu paste sau geluri pe suprafața componentei, se poate realiza un tratament manual.Are avantaje pentru tratarea la fața locului a sudurilor și a altor zone complicate care necesită detalii manuale.

Ce materiale pot fi pasivate?

·       Anodizarede aluminiu și titan.

·       Materiale feroase, cum ar fi oțelul.

·       Oțel inoxidabil, care poate avea o suprafață de oxid de crom.

·       Nichel, unele aplicații au fluorură de nichel.

·       Silicon, dioxid de silicon care este utilizat în industria semiconductoarelor.

Aplicații ale procesului de pasivizare

Pentru o durabilitate și longevitate sporite, o serie de industrii valorifică componentele pe care producătorii le-au terminat de fabricare cu un proces de pasivare.

Medical:În sectorul sănătății, pentru a reduce contaminarea încrucișată dăunătoare a echipamentelor medicale, profesioniștii folosesc procesul de pasivare.Stratul de oxid de pe suprafețele pasive protejează împotriva contaminanților microscopici, conducând la o suprafață curată și netedă, care este mai ușor de sterilizat.

Mancare si bautura:Cerințele sanitare sunt factori esențiali pentru multe industrii. Pentru a reduce riscul de deteriorare a coroziunii și a ruginii echipamentelor sau produselor finale manipulate, pasivizarea componentelor este esențială.

Industrie aerospatiala:Componentele care pot necesita pasivare sunt piesele din oțel inoxidabil, actuatoarele, actuatoarele hidraulice, componentele trenului de aterizare, tijele de control, componentele de evacuare în motoarele cu reacție și elementele de fixare a carlingii.

Echipament greu:Rulmenți cu bile și elemente de fixare

Militar:Arme de foc și echipamente militare

Sectorul energetic:Distribuția și transmisia energiei

Avantaje și dezavantaje ale procesului de pasivizare

Pro

·       Îndepărtarea impurităților rămase după prelucrare

·       Creșteți rezistența la coroziune

·       Reducerea riscului de contaminare în timpul procesului de fabricație

·       Performanță îmbunătățită a componentelor

·       Finisaj/aspect uniform și neted

·       Suprafata lucioasa

·       Suprafață ușor de curățat

Contra

·       Pasivarea nu este eficientă la îndepărtarea contaminanților din piesele sudate.

·       Conform aliajului metalic specificat, temperatura și tipul băii chimice trebuie menținute.Acest lucru va crește costul și complexitatea procesului.

·       Baia acidă poate deteriora unele aliaje metalice, care au un conținut scăzut de crom și nichel.Deci, ele nu pot fi pasivate.

Întrebări frecvente referitoare la pasivare

1.  Este pasivarea la fel cu decaparea?

Nu, procesul de decapare îndepărtează toate resturile, fluxul și alți contaminanți de pe suprafața pieselor sudate și le pregătește pentru pasivare.Decaparea nu poate proteja oțelul de coroziune, curăță doar suprafața pentru pasivare.

2.  Pasivarea face oțelul inoxidabil rezistent la coroziune?

Nu, nu există 100% rezistent la coroziune.Cu toate acestea, piesele din oțel inoxidabil au o durată de viață excepțional de lungă datorită procesului de pasivare.

3.  Pasivarea oțelului inoxidabil este opțională?

Nu, pasivarea este un proces esențial pentru componentele din oțel inoxidabil.Componenta va fi susceptibilă de a fi atacată de coroziune într-o perioadă foarte scurtă fără proces de pasivizare.