Passivation de l'acier inoxydable: Tout ce qu'il faut savoir
L'acier inoxydable est utilisé dans presque tous les types d'industries en raison des excellentes propriétés qu'il possède. Cependant, l'acier inoxydable se détériore après un certain temps et nécessite un traitement approprié.
Si vous souhaitez savoir ce qu'est la passivation de l'acier inoxydable et quelles sont les méthodes pour y parvenir, lisez ce guide.
Qu'est-ce que la passivation de l'acier inoxydable ?
La passivation de l'acier inoxydable est un processus qui consiste à éliminer les molécules de fer libres d'une surface en acier inoxydable.
L'acier inoxydable est un alliage composé de chrome, de fer et d'autres éléments, et le fer a tendance à rouiller. Les couches de chrome sur l'acier inoxydable le protègent de la corrosion.
La passivation de l'acier inoxydable permet d'éliminer tous les contaminants de la surface de l'acier inoxydable afin que le chrome puisse former une couche d'oxyde.
En cas de présence de contaminants, cette couche ne s'avérera pas suffisamment protectrice. Le processus garantit la résistance à la corrosion et améliore la durabilité de l'acier inoxydable.
Pourquoi la passivation est-elle essentielle pour l'acier inoxydable ?
Le fer est connu pour ses diverses propriétés, mais il n'offre pas de résistance à la corrosion. C'est pourquoi.., acier inoxydable est créé par le mélange d'éléments dans lesquels le chrome assure la résistance à la corrosion.
Cependant, la passivation s'avère toujours extrêmement importante pour de nombreuses raisons, dont les suivantes :
Protection contre la corrosion
Le fer est l'élément principal de l'acier inoxydable et présente des avantages, mais il se corrode lorsqu'il est exposé à l'oxygène et à l'eau. Dans ce cas, la passivation permet de nettoyer la surface et d'ajouter une couche de protection sur l'acier inoxydable pour garantir ses performances.
Élimination des contaminants
Le processus de fabrication laisse toujours des contaminants, quelle que soit la prudence dont on fait preuve. L'outil d'usinage a même tendance à laisser des traces de contamination, ce qui entraîne une oxydation et donc une corrosion.
Le processus de passivation s'accompagne d'un nettoyage très approfondi qui permet d'éliminer les contaminants de la surface.
Amélioration de l'usinabilité
L'application de la passivation de l'acier inoxydable ne modifie pas la composition de l'acier inoxydable et n'a même pas d'incidence sur l'usinabilité de l'acier inoxydable. En fait, elle offre une protection contre la corrosion et rend l'acier plus facile à usiner.
3 étapes du processus de passivation de l'acier inoxydable
Le processus de passivation de l'acier inoxydable comporte trois étapes cruciales, qui sont les suivantes :
Nettoyage de la surface
La première étape consiste à nettoyer les pièces en acier inoxydable de tous les types de contaminants. Un dégraissant alcalin est utilisé pour le processus de nettoyage, car il permet d'éliminer les contaminants tels que les débris, la poussière, les produits chimiques ou l'huile.
Processus de passivation
La deuxième étape est l'étape principale au cours de laquelle de l'acide citrique ou de l'acide nitrique est utilisé pour baigner la surface de l'acier inoxydable. Il permet d'éliminer les traces de fer de la surface.
L'acide citrique est abordable et respectueux de l'environnement, mais il a tendance à favoriser la formation de moisissures. L'acide nitrique est plus efficace, mais il est également coûteux et produit des fumées toxiques.
Essai des composants passivés
Dès que la passivation des composants est réalisée, certains tests sont effectués pour s'assurer que le processus a été parfaitement mené à bien. Ces tests sont les suivants :
- Un test d'humidité élevée est effectué lorsque le composant passivé est laissé dans l'humidité pendant une journée, et sa résistance à l'humidité est testée.
- Un test au brouillard salin est effectué en plaçant les pièces passivées dans une chambre à brouillard salin pendant deux heures afin d'évaluer la durabilité et la corrosion.
- Les composants passivés sont également soumis à de l'eau distillée pendant une journée afin de vérifier les signes de corrosion.
- Le sulfate de cuivre est également appliqué sur les composants passivés pour vérifier s'il crée ou non un dépôt dû à la présence de fer libre.
Méthodes et techniques de passivation de l'acier inoxydable
Le processus de passivation de l'acier inoxydable fait appel aux méthodes et techniques suivantes :
Passivation à l'acide citrique
La passivation à l'acide citrique est respectueuse de l'environnement et crée une couche très fine sur les composants de l'acier inoxydable. Elle élimine les contaminants et le fer libre de la surface. Il s'agit d'une méthode de passivation très abordable et efficace, qui nuit moins à l'environnement.
L'inconvénient de ce procédé est que des moisissures peuvent s'y développer, c'est pourquoi il n'est pas très populaire pour le processus de passivation.
Passivation à l'acide nitrique
La passivation à l'acide nitrique est un processus au cours duquel l'acier inoxydable est immergé dans une solution d'acide nitrique. Elle permet d'éliminer le fer libre et d'améliorer la résistance à la corrosion. Elle est privilégiée par les fabricants en raison de son efficacité.
Il s'agit toutefois d'une méthode dangereuse en raison de la nature de l'acide nitrique. De plus, elle n'est même pas adaptée à l'environnement.
De nombreux fabricants ajoutent également du bichromate de sodium, qui contribue à renforcer l'efficacité du processus et garantit une résistance élevée à la corrosion. Malgré cela, la nature dangereuse du processus le rend moins courant.
Comparaison des deux techniques
Le processus de passivation à l'acide citrique est sûr et doux par rapport à la passivation à l'acide nitrique et garantit également une meilleure stabilité. Cependant, il est moins compatible avec tous les types d'alliages d'acier inoxydable et constitue un processus plus lent que la méthode à l'acide nitrique.
En revanche, la passivation à l'acide nitrique est rapide, compatible avec différents alliages d'acier inoxydable et plus efficace. Toutefois, en raison des problèmes de sécurité et de sa nature dangereuse, il s'agit d'un processus risqué.
Avantages de la passivation de l'acier inoxydable
Le processus de passivation de l'acier inoxydable est bénéfique, et certains de ses avantages sont les suivants :
Meilleure résistance à la corrosion
L'acier inoxydable acquiert une excellente résistance à la corrosion grâce au processus de passivation. Lorsque la couche de chrome est endommagée, l'acier inoxydable peut être oxydé, mais le processus de passivation ajoute une nouvelle couche, ce qui le rend très résistant à la corrosion.
Amélioration de la durée de vie
Le processus de passivation peut augmenter la durée de vie des composants en acier inoxydable. Le traitement chimique des composants augmente leur solidité et assure également une meilleure résistance à l'usure.
Il peut donc convenir aux applications nécessitant un composant en acier inoxydable de longue durée.
Finition esthétique améliorée
La passivation améliore la finition de la surface du composant et le rend très résistant à la corrosion. Si la surface présente des taches d'empreintes digitales ou d'autres marques, la passivation lui donne un aspect plus net, ce qui la rend attrayante.
Facteurs influençant l'efficacité de la passivation
Les trois facteurs les plus importants qui influencent l'efficacité de la passivation et qui doivent être pris en compte sont les suivants :
Impact de l'environnement
Le rôle de la température a un impact sur l'effet de la passivation. Si la température est élevée dans l'environnement, la passivation est plus efficace.
En outre, les produits de nettoyage utilisés affectent la passivation. Si le niveau de chlorure est élevé dans la solution de nettoyage, il peut provoquer une certaine corrosion de l'acier inoxydable.
Composition du matériau
La composition du matériau est un autre élément à prendre en compte, car elle a une incidence sur l'efficacité du processus de passivation. Certains éléments d'alliage peuvent être différents, comme le nickel ou le molybdène, ce qui a un impact sur la fermeté de la couche d'oxyde, et l'efficacité de la passivation peut en être affectée.
Traitements secondaires après passivation
Afin d'obtenir une couche de passivation réussie sur l'acier inoxydable, il est important de gérer le temps pendant lequel le composant reste dans le bain d'acide. Il doit être extrait en temps voulu et séché de manière appropriée, faute de quoi des taches d'eau ou des contaminants risquent d'apparaître à la surface.
Défis et préoccupations concernant la passivation de l'acier inoxydable
La passivation de l'acier inoxydable s'accompagne de certains défis, qui sont les suivants :
- Il est très important de nettoyer l'acier inoxydable de manière appropriée afin d'éviter l'incrustation de fer. Si des résidus de fer restent à la surface, l'ensemble du processus risque d'être vain et d'aboutir à un aspect corrosif.
- L'ensemble du composant doit être traité de manière uniforme. En cas d'incohérence dans le processus, la corrosion peut apparaître sur le composant.
Normes industrielles communes pour la passivation de l'acier inoxydable
ASTM
ASTM est un organisme international qui a établi des normes pour la passivation de l'acier inoxydable, et celles qui s'appliquent au processus sont les suivantes :
ASTM A967 : Il fournit une définition claire des traitements de passivation pour les composants en acier inoxydable, y compris les méthodes de test, le nettoyage, le décalaminage, etc.
ASTM A380 : Cette norme propose des recommandations appropriées pour la passivation des pièces en acier inoxydable à l'aide de différentes méthodes telles que le jet d'eau et le décapage à l'acide.
ASTM F86 : Elle précise l'importance de la préparation de la surface pour éviter la corrosion.
AMS
AMS est l'acronyme de Aerospace Material Specifications (spécifications des matériaux aérospatiaux), qui traite également des matériaux et des normes relatifs à l'aérospatiale. aérospatiale. Les normes relatives à l'acier inoxydable sont les suivantes :
AMS 2700 : Il définit la température, le temps d'immersion et la concentration pour le processus de passivation.
AMS-QQ-P-35 : Cette norme couvre également le nettoyage, la passivation et le décalaminage des composants qui résistent à la corrosion, comme dans l'aérospatiale et le secteur médical.
AMS-STD-753 : Cette norme prévoit des méthodes d'essai pour évaluer la passivation des composants en acier inoxydable.
Meilleures pratiques pour les pièces en acier inoxydable passivées
Le processus de passivation requiert certaines bonnes pratiques afin d'être mené à bien de manière efficace, et certaines d'entre elles sont présentées ci-dessous :
- Avant de commencer le processus de passivation, il faut s'assurer que le composant est propre.
- Veillez à utiliser de l'eau déchlorée chaque fois que vous devez rincer les composants.
- Essayez de séparer les opérations pour minimiser la contamination.
- L'équipement que vous utilisez pour la passivation de l'acier inoxydable doit être réservé à ce processus et ne doit pas être utilisé pour d'autres processus.
- Utilisez un système de stockage par rayonnage approprié afin d'éviter tout contact métal sur métal.
Conclusion
La passivation de l'acier inoxydable améliore la durabilité et la résistance à la corrosion des composants en acier inoxydable, et comme ces composants sont très courants dans les applications, le processus est très important.
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FAQ
Comment passivation de l'acier inoxydable en toute sécurité et de manière économique ?
La passivation à l'acide citrique est la méthode de passivation la plus sûre et la plus économique. Veillez à nettoyer la pièce en acier inoxydable avant de commencer le processus.
Quelle quantité de matériau la passivation enlève-t-elle ?
Il enlève une quantité négligeable de matériau de la surface.
Quelle est la durée de la passivation de l'acier inoxydable ?
La durée de la passivation dépend de l'utilisation de l'application et de l'environnement auquel elle est soumise, mais les composants peuvent être soumis à une nouvelle passivation si nécessaire.
La passion est-elle la même chose que le placage ?
Non, le placage dépose une couche d'un métal sur un autre, alors que la passivation ne crée qu'une couche d'oxyde.
