Pasivácia – proces povrchovej úpravy

Pasivácia – proces povrchovej úpravy

Posledná aktualizácia 08/29, čas na čítanie: 5 minút

Časti po procese pasivácie

Jednou z kritických výziev pre metalurgov je ochrana materiálu pred koróziou a akýmikoľvek inými kontaminantmi z výrobných procesov, ako je obrábanie, výroba a zváranie, vytvára úlomky, inklúzie, oxidy kovov a chemikálie, mastnotu a olej.S týmito, keď sú vystavené vzduchu a vode, sú mnohé kovy náchylné na koróziu.To spôsobí namáhanie kovovej časti a môže mať deštruktívny vplyv počas výroby alebo na konečné použitie produktu.Preto je potrebné chrániť kovovú časť pred týmito kontamináciami a koróziou.Jedným z takýchto procesov jepasivácia kovov, proces vytvárania tenkej a rovnomernej vrstvy oxiduzvýšiť odolnosť proti korózii, predĺžiť životnosť dielov, odstrániť povrchovú kontamináciu, znížiť riziko kontaminácie dielov a predĺžiť intervaly údržby systému.

Ako to funguje?

Na ochranu rôznych kovových zliatin pred koróziou sa široko používa priemyselná chemická konečná úprava ako proces po výrobe známy ako pasivácia.V tomto procese sa všeobecne používajú mierne oxidanty, ako je kyselina dusičná a citrónová.Exogénne voľné železo, sulfidy a iné cudzie častice z povrchu môžu byť odobraté týmito kyselinami a vytvárajú oxidovú vrstvu alebo film, ktorý bude pôsobiť ako ochranný štít.Tým sa znižuje pravdepodobnosť, že dôjde k chemickej reakcii medzi kovovým materiálom a vzduchom, čo poskytuje povrchu ochranu proti korózii bez zmeny vzhľadu.Kritická časť tohto procesu spočíva v tom, že kyselina by nemala ovplyvňovať samotný kov.

Kroky procesu pasivácie

V procese pasivácie sú hlavne tri kroky, ktoré vytvoria na kovovom povrchu úplne tenkú a rovnomernú vrstvu oxidu.

Krok 1: Čistenie komponentov

Čistenie kovových častí, tj odstránenie všetkých povrchových olejov, chemikálií alebo nečistôt, ktoré zostali po obrábaní, je začiatkom procesu pasivácie.Čistenie komponentov zohráva v tomto procese rozhodujúcu úlohu, bez tohto kroku budú cudzie predmety na povrchu kovu obmedzovať účinnosť pasivácie.

Krok 2: Ponorenie do kyslého kúpeľa

Na odstránenie akýchkoľvek voľných železných častíc z povrchu nasleduje po kroku čistenia ponorenie komponentu do kyslého kúpeľa.V tomto kroku procesu sa používajú tri bežné prístupy

Krok 3:Kúpeľ s kyselinou dusičnou

Tradičným prístupom k pasivácii je kyselina dusičná, ktorá najefektívnejšie prerozdeľuje molekulárnu štruktúru povrchu kovu.Avšak vzhľadom na klasifikáciu ako nebezpečný materiál má kyselina dusičná určité nevýhody.Uvoľňuje toxické plyny, ktoré sú nebezpečné pre životné prostredie a pri špeciálnej manipulácii môžu vyžadovať dlhší čas spracovania.

Krok 4:Kyselina dusičná s kúpeľom dvojchrómanu sodného

Začlenenie dichrómanu sodného do kyseliny dusičnej zintenzívňuje proces pasivácie pri niektorých špecifických zliatinách.Tento prístup je menej bežnou možnosťou, pretože dichróman sodný zosilňuje riziká kúpania v kyseline dusičnej.

Kúpeľ s kyselinou citrónovou

Kúpeľ s kyselinou citrónovou je bezpečnejšou alternatívou kyseliny dusičnej pre proces pasivácie.Neuvoľňuje žiadne toxické plyny, nevyžaduje žiadne špeciálne zaobchádzanie a je to aj ekologický prístup.Zlúčeniny pasivácie kyseliny citrónovej riskovali organický rast a plesne, pre ktoré sa ťažko prijímali.V posledných rokoch inovácie odstránili tieto problémy, vďaka čomu je to cenovo efektívny prístup.

Aby sa obnovila korózna odolnosť kovu na jeho surovinový stav, bez ohľadu na aplikovaný prístup, tento proces kúpeľa vytvára chemickú reakciu na povrchu súčiastky.Tým sa pridá tenká a rovnomerná vrstva oxidového filmu s malou až žiadnou prítomnosťou molekúl železa.

Pasivačné metodiky

1.  Ponorenie nádrže:Komponent bude ponorený do nádrže, ktorá má chemický roztok a je výhodné ošetriť všetky povrchy výroby súčasne pre jednotnosť povrchovej úpravy a optimálnu odolnosť proti korózii.

2. Obeh:Presne sa odporúča pre potrubia, ktoré budú viesť korozívne kvapaliny, v ktorých chemický roztok cirkuluje cez systém potrubia.

3. Aplikácia sprejom:Chemický roztok sa nastrieka na povrch komponentu.Správna likvidácia kyseliny a bezpečnostné postupy sú nevyhnutné pre tento typ metodológie a sú výhodné pre spracovanie na mieste.

4. Aplikácia gélu:Nanášaním pasty alebo gélu na povrch komponentu je možné vykonať manuálne ošetrenie.Je to výhodné pre bodové opracovanie zvarov a iných zložitých oblastí, ktoré si vyžadujú manuálne detaily.

Aké materiály môžu byť pasivované?

·       Eloxovaniez hliníka a titánu.

·       Železné materiály, ako je oceľ.

·       Nerezová oceľ, ktorá môže mať povrch z oxidu chrómu.

·       Nikel, niektoré aplikácie majú fluorid nikelnatý.

·       Silikón, oxid kremičitý, ktorý sa používa v polovodičovom priemysle.

Aplikácie pasivačného procesu

Pre zvýšenú odolnosť a dlhú životnosť celý rad priemyselných odvetví využíva komponenty, ktorých výrobu výrobcovia dokončili pasivačným procesom.

Lekárske:V zdravotníctve na zníženie škodlivej krížovej kontaminácie na zdravotníckych zariadeniach odborníci využívajú proces pasivácie.Oxidová vrstva na pasívnych povrchoch chráni pred mikroskopickými nečistotami, čo vedie k čistému a hladkému povrchu, ktorý sa ľahšie sterilizuje.

Jedlá a nápoje:Hygienické požiadavky sú základnými faktormi pre mnohé priemyselné odvetvia. Pasivácia komponentov je prvoradá, aby sa znížilo riziko korózie a hrdzavenia zariadení alebo finálnych produktov, s ktorými sa manipuluje.

Letecký priemysel:Komponenty, ktoré môžu vyžadovať pasiváciu, sú diely z nehrdzavejúcej ocele, pohony, hydraulické pohony, komponenty podvozku, riadiace tyče, komponenty výfuku v prúdových motoroch a upevňovacie prvky kokpitu.

Ťažké vybavenie:Guličkové ložiská a spojovacie prvky

vojenské:Strelné zbrane a vojenské vybavenie

Energetický sektor:Distribúcia a prenos energie

Výhody a nevýhody procesu pasivácie

Pros

·       Odstránenie zvyškov nečistôt po obrábaní

·       Zvýšte odolnosť proti korózii

·       Znížené riziko kontaminácie počas výrobného procesu

·       Vylepšený výkon komponentov

·       Jednotný a hladký povrch/vzhľad

·       Lesklý povrch

·       Ľahko čistiteľný povrch

Zápory

·       Pasivácia nie je účinná pri odstraňovaní nečistôt zo zváraných častí.

·       Podľa špecifikovanej kovovej zliatiny musí byť dodržaná teplota a typ chemického kúpeľa.Tým sa zvýšia náklady a zložitosť procesu.

·       Kyslý kúpeľ môže poškodiť niektoré kovové zliatiny, ktoré majú nízky obsah chrómu a niklu.Nemožno ich teda pasivovať.

Časté otázky týkajúce sa pasivácie

1.  Je pasivácia to isté ako morenie?

Nie, proces morenia odstráni všetky nečistoty, tavivo a iné nečistoty z povrchu zváraných dielov a pripraví ich na pasiváciu.Morenie nemôže chrániť oceľ pred koróziou, iba čistí povrch pre pasiváciu.

2.  Robí pasivácia nehrdzavejúcu oceľ proti korózii?

Nie, neexistuje nič také ako 100% odolnosť proti korózii.Diely z nehrdzavejúcej ocele však majú vďaka procesu pasivácie mimoriadne dlhú životnosť.

3.  Je pasivácia nehrdzavejúcej ocele voliteľná?

Nie, pasivácia je nevyhnutný proces pre komponenty z nehrdzavejúcej ocele.Komponent bude náchylný na napadnutie koróziou vo veľmi krátkom čase bez procesu pasivácie.