Пасивація – процес обробки поверхні

Пасивація – процес обробки поверхні

Останнє оновлення 29.08, час на читання: 5 хв

Деталі після процесу пасивації

Одним із найважливіших завдань для металургів є захист матеріалу від корозії та будь-яких інших забруднювачів виробничих процесів, таких як механічна обробка, виготовлення та зварювання, які створюють сміття, включення, оксиди металів, хімічні речовини, жир і масло.У зв’язку з цим багато металів під впливом повітря та води стають уразливими до корозії.Це призведе до навантаження на металеву частину та може мати руйнівний вплив під час виробництва або кінцевого використання продукту.Тому необхідно захистити металеву частину від цих забруднень і корозії.Одним з таких процесів єпасивація металу, процес створення тонкого і однорідного шару оксидудля підвищення стійкості до корозії, продовження терміну служби деталей, видалення поверхневих забруднень, зменшення ризику забруднення деталей і подовження інтервалів між техобслуговуванням системи.

Як це працює?

Щоб захистити різні металеві сплави від корозії, промислова хімічна обробка широко використовується як процес після виготовлення, відомий як пасивація.У цьому процесі зазвичай використовуються м’які окислювачі, такі як азотна та лимонна кислоти.Екзогенне вільне залізо, сульфіди та інші сторонні частки з поверхні можуть бути видалені цими кислотами та створюють оксидний шар або плівку, яка діятиме як захисний екран.Це зменшує ймовірність хімічної реакції між металевим матеріалом і повітрям, що забезпечує захист поверхні від корозії без зміни зовнішнього вигляду.Критичною частиною цього процесу є те, що кислота не повинна впливати на сам метал.

Етапи процесу пасивації

У процесі пасивації в основному є три етапи, які створюють повний тонкий і однорідний шар оксиду на металевій поверхні.

Крок 1: Очищення компонентів

Очищення металевих частин, тобто видалення будь-яких поверхневих масел, хімікатів або сміття, що залишилося після обробки, є початком процесу пасивації.Очищення компонентів відіграє вирішальну роль у цьому процесі, без цього етапу сторонні предмети на поверхні металу обмежуватимуть ефективність пасивації.

Крок 2: Занурення в кислотну ванну

Щоб видалити будь-які вільні частинки заліза з поверхні, після етапу очищення слід занурити компонент у ванну з кислотою.На цьому етапі процесу використовуються три загальні підходи

крок 3:Ванна з азотною кислотою

Традиційним підходом до пасивації є азотна кислота, яка найбільш ефективно перерозподіляє молекулярну структуру поверхні металу.Однак, через класифікацію як небезпечний матеріал, азотна кислота має деякі недоліки.Він виділяє токсичні гази, які є небезпечними для навколишнього середовища і можуть потребувати більш тривалого часу обробки за умови спеціального поводження.

крок 4:Азотна кислота з біхроматом натрію

Введення біхромату натрію в азотну кислоту інтенсифікує процес пасивації деяких специфічних сплавів.Цей підхід є менш поширеним варіантом, оскільки біхромат натрію посилює небезпеку ванни з азотною кислотою.

Ванна з лимонною кислотою

Ванна з лимонною кислотою є безпечнішою альтернативою азотній кислоті для процесу пасивації.Він не виділяє токсичних газів, не вимагає спеціального поводження, а також є екологічним підходом.Сполуки пасивації лимонної кислоти загрожують органічному росту та плісняви, за що було важко отримати визнання.В останні роки інновації усунули ці проблеми, зробивши цей підхід економічно ефективним.

Щоб відновити корозійну стійкість металу до його вихідного стану, незалежно від застосованого підходу, цей процес очищення викликає хімічну реакцію на поверхні компонента.Це додасть тонкий і рівномірний шар оксидної плівки з невеликою кількістю молекул заліза.

Методики пасивації

1.  Занурення в резервуар:Компонент буде занурено в резервуар, який містить хімічний розчин, і це вигідно для обробки всіх поверхонь виготовлення одночасно для однорідності обробки та оптимальної стійкості до корозії.

2. Тираж:Це саме рекомендовано для трубопроводів, які транспортуватимуть корозійні рідини, в яких хімічний розчин циркулює через систему трубопроводів.

3. Застосування спреєм:Хімічний розчин розпилюється на поверхню компонента.Правильна утилізація кислоти та процедури безпеки є важливими для цього типу методології, і це має перевагу для обробки на місці.

4. Застосування гелю:Ручну обробку можна виконати, наносячи пасти або гелі на поверхню компонента.Це вигідно для точкової обробки зварних швів та інших складних ділянок, які потребують ручної обробки.

Які матеріали можна пасивувати?

·       Анодуванняалюмінію і титану.

·       Чорні матеріали, такі як сталь.

·       Нержавіюча сталь, яка може мати поверхню з оксиду хрому.

·       Нікель, деякі програми мають фторид нікелю.

·       Силікон, діоксид силікону, який використовується в напівпровідниковій промисловості.

Застосування процесу пасивації

Для підвищення міцності та довговічності низка галузей промисловості використовує компоненти, які виробники завершили виробництво за допомогою процесу пасивації.

Медичні:У сфері охорони здоров’я, щоб зменшити шкідливе перехресне забруднення медичного обладнання, професіонали використовують процес пасивації.Оксидний шар на пасивних поверхнях захищає від мікроскопічних забруднень, створюючи чисту та гладку поверхню, яку легше стерилізувати.

Їжа та напої:Санітарні вимоги є важливими факторами для багатьох виробництв. Щоб зменшити ризик корозії та іржі, що загрожує обладнанню або обробленим кінцевим продуктам, пасивація компонентів має першорядне значення.

Аерокосмічна промисловість:Компоненти, які можуть вимагати пасивації, це деталі з нержавіючої сталі, приводи, гідравлічні приводи, компоненти шасі, стрижні керування, компоненти вихлопу в реактивних двигунах і кріплення кабіни.

Важке обладнання:Шарикопідшипники та кріплення

військовий:Вогнепальна зброя та військова техніка

Енергетичний сектор:Розподіл електроенергії та передача

Плюси і мінуси процесу пасивації

плюси

·       Видалення залишків забруднень після обробки

·       Підвищення стійкості до корозії

·       Знижений ризик забруднення під час виробничого процесу

·       Покращена продуктивність компонентів

·       Рівномірне та гладке покриття/зовнішній вигляд

·       Блискуча поверхня

·       Легко очищається поверхня

мінуси

·       Пасивація не ефективна для видалення забруднень із зварюваних деталей.

·       Відповідно до зазначеного металевого сплаву необхідно підтримувати температуру та тип хімічної ванни.Це збільшить вартість і складність процесу.

·       Кислотна ванна може пошкодити деякі металеві сплави з низьким вмістом хрому та нікелю.Отже, їх не можна пасивувати.

Поширені запитання щодо пасивації

1.  Пасивація – це те саме, що маринування?

Ні, процес травлення видаляє все сміття, флюс та інші забруднення з поверхні зварних деталей і готує їх до пасивації.Травлення не може захистити сталь від корозії, воно лише очищає поверхню для пасивації.

2.  Чи пасивація робить нержавіючу сталь стійкою до корозії?

Ні, 100% стійкості до корозії не існує.Проте деталі з нержавіючої сталі мають надзвичайно тривалий термін служби завдяки процесу пасивації.

3.  Чи є пасивація нержавіючої сталі необов’язковою?

Ні, пасивація є важливим процесом для компонентів з нержавіючої сталі.Компонент буде чутливий до корозії протягом дуже короткого періоду часу без процесу пасивації.