Пассивация нержавеющей стали: Все, что вы должны знать

Нержавеющая сталь используется практически во всех отраслях промышленности благодаря своим превосходным свойствам. Однако через некоторое время нержавеющая сталь портится и требует соответствующей обработки.

Если вы хотите узнать, что такое пассивация нержавеющей стали и какими методами она достигается, прочтите это руководство.

Что такое пассивация нержавеющей стали?

Пассивация нержавеющей стали - это процесс, в ходе которого с поверхности нержавеющей стали удаляются свободные молекулы железа.

Нержавеющая сталь - это сплав хрома, железа и других элементов, а железо имеет склонность к ржавчине. Слой хрома на нержавеющей стали помогает защитить ее от коррозии.

Пассивация нержавеющей стали гарантирует, что все загрязнения будут удалены с ее поверхности, чтобы хром мог образовать оксидный слой.

В случае попадания загрязнений этот слой окажется недостаточно защитным. Этот процесс обеспечивает устойчивость к коррозии и повышает долговечность нержавеющей стали.

Почему пассивация необходима для нержавеющей стали?

Железо известно различными свойствами, но оно не обладает устойчивостью к коррозии. Следовательно, нержавеющая сталь создается путем смешивания элементов, в которых хром обеспечивает коррозионную стойкость.

Однако пассивация все равно оказывается чрезвычайно важной по целому ряду причин:

Защита от коррозии

Железо является основным элементом нержавеющей стали и обладает ее преимуществами, однако под воздействием кислорода и воды оно подвергается коррозии. В этом случае пассивация позволяет очистить поверхность и добавить слой защиты на нержавеющую сталь для обеспечения ее работоспособности.

Удаление загрязняющих веществ

В процессе производства всегда остаются загрязнения, независимо от того, насколько вы аккуратны. Даже обрабатывающий инструмент имеет свойство оставлять после себя загрязнения, что приводит к окислению, а значит, к коррозии.

Процесс пассивации происходит при очень тщательной очистке, благодаря чему загрязнения удаляются с поверхности.

Улучшенная обрабатываемость

Пассивация нержавеющей стали не изменяет ее состав и даже не влияет на обрабатываемость. Фактически, она обеспечивает защиту от коррозии и делает ее более пригодной для обработки.

3 шага для процесса пассивации нержавеющей стали

Процесс пассивации нержавеющей стали состоит из трех важнейших этапов, которые заключаются в следующем:

Очистка поверхности

На первом этапе необходимо очистить детали из нержавеющей стали от всех видов загрязнений. Для очистки используется щелочной обезжириватель, который способен удалить такие загрязнения, как мусор, пыль, химикаты или масло.

Процесс пассивации

Второй этап - основной, на котором поверхность нержавеющей стали обрабатывается лимонной или азотной кислотой. Это помогает удалить следы железа с поверхности.

Лимонная кислота доступна по цене, а также экологически безопасна, но имеет склонность к образованию плесени. Азотная кислота, однако, более эффективна, но при этом дорога и выделяет токсичные пары.

Испытание пассивированных компонентов

Как только пассивация компонентов завершена, проводятся некоторые испытания, чтобы убедиться, что процесс прошел идеально. Эти тесты следующие:

• Проводится испытание на высокую влажность, при котором пассивированный компонент оставляют на сутки во влажной среде и проверяют его устойчивость к воздействию влаги.
• Испытание соляным туманом проводится путем выдерживания пассивированных деталей в камере соляного тумана в течение двух часов, чтобы можно было оценить их долговечность и коррозию.
• Пассивированные компоненты также подвергаются воздействию дистиллированной воды в течение суток, чтобы можно было проверить признаки коррозии.
• Медный купорос также наносится на пассивированные компоненты, чтобы проверить, образует ли он осадок из-за присутствия свободного железа или нет.

Методы и технологии пассивации нержавеющей стали

Процесс пассивации нержавеющей стали включает в себя следующие методы и приемы:

Пассивация лимонной кислотой

Пассивация лимонной кислотой обеспечивает экологическую чистоту и создает очень тонкий слой на компоненте из нержавеющей стали. Он удаляет загрязнения, а также свободное железо с поверхности. Это очень доступный и эффективный метод пассивации, который наносит меньший ущерб окружающей среде.

Однако недостатком этого процесса является то, что на нем может вырасти плесень, поэтому он не очень популярен для процесса пассивации.

Пассивация азотной кислотой

Пассивация азотной кислотой - это процесс, при котором нержавеющая сталь погружается в раствор азотной кислоты. Это помогает удалить свободное железо и повысить коррозионную стойкость. Этот способ предпочитают производители благодаря его эффективности.

Однако этот метод опасен из-за природы азотной кислоты. Более того, он даже не подходит для окружающей среды.

Многие производители также добавляют дихромат натрия, который повышает эффективность процесса и обеспечивает высокую коррозионную стойкость. Несмотря на это, опасный характер процесса делает его менее распространенным.

Сравнение обеих техник

Процесс пассивации лимонной кислотой является безопасным и мягким по сравнению с пассивацией азотной кислотой, а также обеспечивает лучшую стабильность. Однако он менее совместим со всеми типами сплавов нержавеющей стали, а также является медленным процессом по сравнению с азотнокислотным методом.

С другой стороны, пассивация азотной кислотой выполняется быстро, обеспечивает совместимость с различными сплавами нержавеющей стали, а также является более эффективной. Однако из-за соображений безопасности и опасного характера этот процесс является рискованным.

Преимущества пассивации нержавеющей стали

Процесс пассивации нержавеющей стали очень полезен, и вот некоторые из его преимуществ:

Улучшенная коррозионная стойкость

Нержавеющая сталь приобретает отличную коррозионную стойкость благодаря процессу пассивации. В случаях, когда слой хрома поврежден, нержавеющая сталь может окисляться, но процесс пассивации добавляет новый слой, что делает ее очень устойчивой к коррозии.

Увеличение продолжительности жизни

Процесс пассивации позволяет увеличить срок службы компонентов из нержавеющей стали. Химическая обработка компонентов повышает их прочность, а также обеспечивает повышенную износостойкость.

Таким образом, он может подойти для применения в тех областях, где требуется долговечный компонент из нержавеющей стали.

Улучшенная эстетическая отделка

Пассивация улучшает качество поверхности компонента и делает его очень устойчивым к коррозии. Если на поверхности есть пятна от пальцев или другие следы, пассивация приводит к более чистому виду, делая его привлекательным.

Факторы, влияющие на эффективность пассивации

Существует три наиболее важных фактора, которые влияют на эффективность пассивации и которые необходимо учитывать; к ним относятся следующие:

Влияние окружающей среды

Роль температуры влияет на эффект пассивации. Если температура в окружающей среде высокая, пассивация будет более эффективной.

Кроме того, используемые чистящие средства влияют на пассивацию. Если уровень хлоридов в чистящем растворе высок, это может вызвать коррозию нержавеющей стали.

Состав материала

Состав материала - еще одно соображение, поскольку он влияет на эффективность процесса пассивации. Некоторые легирующие элементы могут быть разными, например никель или молибден, что влияет на прочность слоя оксида и эффективность пассивации.

Вторичная обработка после пассивации

Для получения успешного пассивирующего слоя на нержавеющей стали важно контролировать время пребывания компонента в кислотной ванне. Его следует своевременно извлекать и надлежащим образом высушивать, иначе на поверхности могут появиться водяные пятна или загрязнения.

Проблемы и задачи пассивации нержавеющей стали

Пассивация нержавеющей стали сопряжена с некоторыми трудностями, которые заключаются в следующем:

• Очень важно правильно очистить нержавеющую сталь, чтобы предотвратить попадание железа. Если остатки железа останутся на поверхности, весь процесс может оказаться напрасным и привести к появлению коррозии.
• Вся деталь должна быть обработана равномерно. В случае непоследовательности процесса на детали может появиться коррозия.

Общепринятые промышленные стандарты пассивации нержавеющей стали

ASTM

ASTM это международная организация, которая разработала стандарты для пассивации нержавеющей стали, и те из них, которые относятся к данному процессу, приведены ниже:

ASTM A967: В нем дается четкое определение методов пассивации компонентов из нержавеющей стали, включая методы испытаний, очистки, удаления окалины и т.д.

ASTM A380: Настоящий стандарт предлагает рекомендации по пассивации деталей из нержавеющей стали различными методами, такими как водоструйная обработка и кислотное травление.

ASTM F86: В нем указывается значение подготовки поверхности для предотвращения коррозии.

AMS

AMS расшифровывается как Aerospace Material Specifications, что также касается материалов и стандартов, относящихся к аэрокосмическая промышленность. Стандарты, относящиеся к нержавеющей стали, следующие:

AMS 2700: Он определяет температуру, время погружения и концентрацию для процесса пассивации.

AMS-QQ-P-35: Этот стандарт также охватывает очистку, пассивацию и удаление накипи с компонентов, устойчивых к коррозии, например, в аэрокосмической и медицинской промышленности.

AMS-STD-753: Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний для оценки пассивации компонентов из нержавеющей стали.

Лучшие методы пассивирования деталей из нержавеющей стали

Процесс пассивации требует применения некоторых передовых методов, чтобы он был эффективным, и вот некоторые из них:

• Перед началом процесса пассивации убедитесь, что деталь чистая.
• Обязательно используйте дехлорированную воду, если вам нужно промыть компоненты.
• Постарайтесь разделить операции, чтобы минимизировать загрязнение.
• Оборудование, которое вы используете для пассивации нержавеющей стали, должно быть предназначено только для этого процесса и не должно использоваться для других процессов.
• Используйте правильную систему хранения на стеллажах, чтобы избежать контакта металла с металлом.

Заключение

Пассивация нержавеющей стали повышает долговечность и коррозионную стойкость компонентов из нержавеющей стали, а поскольку эти компоненты так часто используются, этот процесс имеет большое значение.

Если вы также ищете компоненты из нержавеющей стали с пассивированием на заказ, вы можете связаться с нами по адресу DEK.

Вопросы и ответы

Как безопасно и экономично пассивировать нержавеющую сталь?

Пассивация лимонной кислотой - самый безопасный и экономичный метод пассивации. Обязательно очистите деталь из нержавеющей стали, когда начнете процесс.

Сколько материала удаляется при пассивации?

Он удаляет с поверхности незначительное количество материала.

Как долго сохраняется пассивация на нержавеющей стали?

Длительность пассивации зависит от назначения и условий эксплуатации, но при необходимости компоненты могут быть подвергнуты повторной пассивации.

Является ли страсть тем же самым, что и покрытие?

Нет, гальваника наносит слой одного металла на другой, в то время как пассивация создает только слой оксида.