Passivering – en ytbehandlingsprocess

Passivering – en ytbehandlingsprocess

Senaste uppdatering 29/08, tid att läsa:5mins

Delar efter en passiveringsprocess

En av de kritiska utmaningarna för metallurgerna är att skydda materialet från korrosion och alla andra föroreningar i tillverkningsprocesserna som bearbetning, tillverkning och svetsning skapar skräp, inneslutningar, metalloxider och kemikalier, fett och olja.Med dessa, när de utsätts för luft och vatten, är många metaller känsliga för korrosion.Detta kommer att belasta metalldelen och kan ha en destruktiv påverkan under produktionen eller på produktens slutanvändning.Så det finns ett behov av att skydda metalldelen från dessa föroreningar och korrosion.En sådan process ärmetall passivering, en process för att tillhandahålla ett tunt och enhetligt oxidskiktför att lägga till korrosionsbeständighet, förlänga delens livslängd, ta bort ytföroreningar, minska risken för delkontamination och förlänga systemunderhållsintervallen.

Hur fungerar det?

För att skydda olika metallegeringar från korrosion, används en industriell kemisk efterbehandling i stor utsträckning som en eftertillverkningsprocess som kallas passivering.I denna process används i allmänhet milda oxidanter som salpetersyra och citronsyra.Det exogena fria järnet, sulfiderna och andra främmande partiklar från ytan kan tas bort av dessa syror och skapar ett oxidskikt eller -film som kommer att fungera som en skyddande sköld.Detta minskar sannolikheten för att det blir en kemisk reaktion mellan metallmaterialet och luften, vilket ger ytan skydd mot korrosion utan att dess utseende ändras.Den kritiska delen av denna process är att syran inte ska påverka själva metallen.

Steg i passiveringsprocessen

Det finns huvudsakligen tre steg i passiveringsprocessen, vilket kommer att skapa ett helt tunt och enhetligt oxidskikt på metallytan.

Steg 1: Rengöring av komponenter

Rengöringen av metalldelarna, dvs att ta bort eventuella ytoljor, kemikalier eller skräp som blivit över från bearbetningen är början på passiveringsprocessen.Komponentrengöringen spelar en avgörande roll i denna process, utan detta steg kommer främmande föremål på metallytan att begränsa passiveringens effektivitet.

Steg 2: Acid Bath Immersion

För att avlägsna eventuella fria järnpartiklar från ytan följer nedsänkningen av komponenten i ett syrabad efter rengöringssteget.Det finns tre vanliga tillvägagångssätt som används i detta steg i processen

Steg 3:Salpetersyrabad

Den traditionella metoden för passivering är salpetersyra, som omfördelar molekylstrukturen på metallytan mest effektivt.Men på grund av dess klassificering som ett farligt material har salpetersyra vissa nackdelar.Den avger giftiga gaser som är skadliga för miljön och kan kräva längre handläggningstid med speciell hantering.

Steg 4:Salpetersyra med natriumdikromatbad

Införlivandet av natriumdikromat i salpetersyra intensifierar passiveringsprocessen med vissa specifika legeringar.Detta tillvägagångssätt är ett mindre vanligt alternativ, eftersom natriumdikromatet förstärker riskerna med salpetersyrabad.

Citronsyrabad

Citronsyrabadet är det säkrare alternativet till salpetersyra för passiveringsprocessen.Det avger inga giftiga gaser, kräver ingen speciell hantering och det är också ett miljövänligt tillvägagångssätt.Föreningarna av citronsyra passivering, riskerade organisk tillväxt och mögel, som det har kämpat för att få acceptans.Under de senaste åren har innovationer eliminerat dessa problem, vilket gör det till ett kostnadseffektivt tillvägagångssätt.

För att återställa metallens korrosionsbeständighet till dess råmaterialtillstånd, oavsett vilken metod som tillämpas, producerar denna badprocess en kemisk reaktion på komponentens yta.Detta kommer att lägga till ett tunt och enhetligt lager av en oxidfilm med liten eller ingen närvaro av järnmolekyler.

Passivationsmetoder

1.  Tanknedsänkning:Komponenten kommer att sänkas ned i en tank som har den kemiska lösningen och det är fördelaktigt att behandla alla tillverkningsytor samtidigt för jämn finish och optimal korrosionsbeständighet.

2. Omlopp:Det rekommenderas just för rör som kommer att bära de frätande vätskorna, i vilka den kemiska lösningen cirkuleras genom ett rörsystem.

3. Sprayapplikation:Den kemiska lösningen sprayas på komponentens yta.Korrekt syrabortskaffande och säkerhetsprocedurer är avgörande för denna typ av metodik och det är fördelaktigt för behandling på plats.

4. Applicering av gel:Genom att borsta på pastor eller geler på komponentytan kan manuell behandling åstadkommas.Den har fördelar för punktbehandling av svetsar och andra intrikata områden som kräver manuell detalj.

Vilka material kan passiveras?

·       Anodiseringav aluminium och titan.

·       Järnhaltiga material som stål.

·       Rostfritt stål, som kan ha en kromoxidyta.

·       Nickel, vissa applikationer har nickelfluorid.

·       Silikon, Silikondioxid som används i halvledarindustrin.

Tillämpningar av passiveringsprocessen

För ökad hållbarhet och livslängd utnyttjar en rad industrier komponenter som tillverkarna har avslutat tillverkningen med passiveringsprocessen.

Medicinsk:Inom hälso- och sjukvården, för att minska skadlig korskontaminering på medicinsk utrustning, använder yrkesverksamma passiveringsprocessen.Oxidskiktet på passiva ytor skyddar mot mikroskopiska föroreningar, vilket leder till en ren och slät yta som är lättare att sterilisera.

Mat och dryck:De sanitära kraven är väsentliga faktorer för många branscher. För att minska risken för korrosion och rost som äventyrar utrustning eller hanterade slutprodukter är passivering av komponenter av största vikt.

Flyg- och rymdindustrin:De komponenter som kan kräva passivering är delar av rostfritt stål, ställdon, hydrauliska ställdon, komponenter för landningsställ, styrstänger, avgaskomponenter i jetmotorer och fästelement i cockpit.

Tung utrustning:Kullager och fästelement

Militär:Skjutvapen och militär utrustning

Energisektorn:Strömfördelning och överföring

För- och nackdelar med passiveringsprocessen

Fördelar

·       Avlägsnande av överblivna föroreningar efter bearbetning

·       Öka korrosionsbeständigheten

·       Minskad risk för kontaminering under tillverkningsprocessen

·       Förbättrad komponentprestanda

·       Enhetlig och slät finish/utseende

·       Blank yta

·       Lätt att rengöra ytan

Nackdelar

·       Passivering är inte effektivt för att avlägsna föroreningar från svetsade delar.

·       Enligt den specificerade metallegeringen måste temperaturen och typen av kemikaliebadet bibehållas.Detta kommer att öka kostnaden och komplexiteten för processen.

·       Syrabadet kan skada vissa metallegeringar, som har låg krom- och nickelhalt.Så de kan inte passiveras.

Vanliga frågor om passivering

1.  Är passivering detsamma som betning?

Nej, Betningsprocessen tar bort allt skräp, flussmedel och andra föroreningar från ytan på de svetsade delarna och gör dem redo för passivering.Betning kan inte skydda stålet från korrosion, det rengör bara ytan för passiveringen.

2.  Gör passivering rostfritt stål korrosionssäkert?

Nej, det finns inget som heter 100% korrosionssäker.Delar av rostfritt stål har dock en exceptionellt lång livslängd på grund av passiveringsprocessen.

3.  Är passivering av rostfritt stål valfritt?

Nej, passivering är en viktig process för komponenter i rostfritt stål.Komponenten kommer att vara känslig för angrepp från korrosion på mycket kort tid utan passiveringsprocess.