Пассивация – процесс обработки поверхности

Пассивация – процесс обработки поверхности

Последнее обновление 29.08, время чтения: 5 минут

Детали после процесса пассивации

Одной из критических задач для металлургов является защита материала от коррозии и любых других загрязнителей производственных процессов, таких как механическая обработка, изготовление и сварка, которые создают мусор, включения, оксиды металлов и химикаты, жир и масло.При этом при воздействии воздуха и воды многие металлы подвержены коррозии.Это вызовет нагрузку на металлическую часть и может иметь разрушительные последствия во время производства или конечного использования продукта.Поэтому возникает необходимость защиты металлической детали от этих загрязнений и коррозии.Одним из таких процессов являетсяпассивация металла, процесс получения тонкого и однородного оксидного слоядля повышения коррозионной стойкости, продления срока службы деталей, удаления поверхностных загрязнений, снижения риска загрязнения деталей и увеличения интервалов технического обслуживания системы.

Как это работает?

Для защиты различных металлических сплавов от коррозии широко используется промышленная химическая отделка в виде постпроизводственного процесса, известного как пассивация.В этом процессе обычно используются мягкие окислители, такие как азотная и лимонная кислоты.Экзогенное свободное железо, сульфиды и другие инородные частицы с поверхности могут быть удалены этими кислотами и создать оксидный слой или пленку, которая будет действовать как защитный экран.Это снижает вероятность химической реакции между металлическим материалом и воздухом, что обеспечивает защиту поверхности от коррозии без изменения ее внешнего вида.Важнейшей частью этого процесса является то, что кислота не должна воздействовать на сам металл.

Этапы процесса пассивации

В основном процесс пассивации состоит из трех этапов, которые создают тонкий и однородный оксидный слой на металлической поверхности.

Шаг 1: Очистка компонентов

Очистка металлических деталей, т. е. удаление любых поверхностных масел, химикатов или мусора, оставшихся после механической обработки, является началом процесса пассивации.Очистка компонента играет решающую роль в этом процессе, без этого шага посторонние предметы на поверхности металла будут ограничивать эффективность пассивации.

Шаг 2: Погружение в кислотную ванну

Для удаления любых свободных частиц железа с поверхности после этапа очистки следует погружение компонента в ванну с кислотой.На этом этапе процесса используются три общих подхода.

Шаг 3:Азотнокислотная ванна

Традиционным подходом к пассивации является азотная кислота, наиболее эффективно перераспределяющая молекулярную структуру поверхности металла.Однако из-за того, что азотная кислота классифицируется как опасный материал, она имеет некоторые недостатки.Он выделяет токсичные газы, которые опасны для окружающей среды и могут потребовать более длительного времени обработки при специальном обращении.

Шаг 4:Азотная кислота с бихроматом натрия

Введение бихромата натрия в азотную кислоту интенсифицирует процесс пассивации некоторых специфических сплавов.Этот подход является менее распространенным вариантом, так как дихромат натрия усиливает опасность купания в азотной кислоте.

Ванна с лимонной кислотой

Ванна с лимонной кислотой является более безопасной альтернативой азотной кислоте для процесса пассивации.Он не выделяет токсичных газов, не требует специального обращения, а также является экологически чистым подходом.Соединения пассивации лимонной кислоты рисковали органическим ростом и плесенью, из-за чего он изо всех сил пытался получить признание.В последние годы инновации устранили эти проблемы, сделав этот подход экономически эффективным.

Для восстановления коррозионной стойкости металла до исходного состояния, независимо от применяемого подхода, этот процесс купания вызывает химическую реакцию на поверхности компонента.Это добавит тонкий и однородный слой оксидной пленки с небольшим присутствием молекул железа или без них.

Методологии пассивации

1.  Погружение в танк:Деталь будет погружена в резервуар с химическим раствором, и это выгодно для одновременной обработки всех поверхностей изготовления для однородности отделки и оптимальной коррозионной стойкости.

2. Тираж:Он особенно рекомендуется для трубопроводов, по которым будут транспортироваться агрессивные жидкости, в которых химический раствор циркулирует по системе трубопроводов.

3. Применение спрея:Химический раствор распыляется на поверхность детали.Надлежащая утилизация кислоты и процедуры безопасности необходимы для этого типа методологии и имеют преимущества при обработке на месте.

4. Применение геля:Нанесение пасты или геля на поверхность компонента может быть выполнено вручную.Он удобен для точечной обработки сварных швов и других сложных участков, требующих ручной детализации.

Какие материалы можно пассивировать?

·       Анодированиеиз алюминия и титана.

·       Черные металлы, такие как сталь.

·       Нержавеющая сталь, которая может иметь поверхность из оксида хрома.

·       никель, в некоторых приложениях используется фторид никеля.

·       Силикон, диоксид кремния, который используется в полупроводниковой промышленности.

Применение процесса пассивации

Для повышения прочности и долговечности ряд отраслей промышленности извлекает выгоду из компонентов, которые производители заканчивают производством с помощью процесса пассивации.

Медицинский:В секторе здравоохранения, чтобы уменьшить вредное перекрестное загрязнение медицинского оборудования, профессионалы используют процесс пассивации.Оксидный слой на пассивных поверхностях защищает от микроскопических загрязнений, обеспечивая чистую и гладкую поверхность, которую легче стерилизовать.

Еда и напитки:Санитарные требования являются важными факторами для многих отраслей промышленности.. Чтобы снизить риск коррозии и ржавчины, наносящих ущерб оборудованию или конечным продуктам, пассивация компонентов имеет первостепенное значение.

Аэрокосмическая промышленность:Компонентами, которые могут потребовать пассивации, являются детали из нержавеющей стали, приводы, гидравлические приводы, компоненты шасси, тяги управления, компоненты выхлопных газов в реактивных двигателях и крепежные элементы кабины.

Тяжелое оборудование:Шариковые подшипники и крепежные детали

Военный:Огнестрельное оружие и военная техника

Энергетический сектор:Распределение энергии и передача

Плюсы и минусы процесса пассивации

Плюсы

·       Удаление остатков загрязнений после обработки

·       Повышение коррозионной стойкости

·       Снижается риск загрязнения во время производственного процесса.

·       Улучшенная производительность компонентов

·       Однородная и гладкая поверхность/внешний вид

·       Блестящая поверхность

·       Легко очищаемая поверхность

Минусы

·       Пассивация неэффективна для удаления загрязнений со сварных деталей.

·       В соответствии с указанным металлическим сплавом должны поддерживаться температура и тип химической ванны.Это удорожает и усложняет процесс.

·       Кислотная ванна может повредить некоторые металлические сплавы с низким содержанием хрома и никеля.Таким образом, они не могут быть пассивированы.

Часто задаваемые вопросы о пассивации

1.  Пассивация — это то же самое, что травление?

Нет, процесс травления удаляет весь мусор, флюс и другие загрязнения с поверхности свариваемых деталей и подготавливает их к пассивации.Травление не может защитить сталь от коррозии, оно только очищает поверхность для пассивации.

2.  Защищает ли пассивация нержавеющую сталь от коррозии?

Нет, 100% защиты от коррозии не существует.Однако детали из нержавеющей стали имеют исключительно долгий срок службы благодаря процессу пассивации.

3.  Является ли пассивирование нержавеющей стали необязательным?

Нет, пассивация является важным процессом для компонентов из нержавеющей стали.Компонент будет подвержен коррозии в течение очень короткого периода времени без процесса пассивации.