qu’est-Ce que la Passivation?
c’est une pratique de finition chimique industrielle pour protéger différents alliages métalliques de la corrosion. La Passivation utilise des oxydants doux tels que l’acide nitrique et l’acide citrique. Ces acides se débarrassent du fer libre exogène, des sulfures et autres particules étrangères de la surface et créent une couche d’oxyde ou un film à la place de celui qui agit ensuite comme un bouclier protecteur. Il est essentiel qu’un tel traitement à l’acide n’affecte pas considérablement le métal lui-même., Ce bouclier réduit considérablement le risque de corrosion future due à l’air.
Cette technique de passivation remonte au 19ème siècle quand un chimiste, Christian Friedrich Schönbein, a découvert que le fer atteint un État chimiquement inactif ou passif lorsqu’il est traité par de l’acide nitrique concentré. Plus tard au 20ème siècle, il a été constaté que l’acide nitrique peut être remplacé par de l’acide citrique qui est beaucoup plus respectueux de l’environnement .
Pourquoi avons-nous besoin de Passivation?,
la Passivation protège non seulement le métal contre la rouille, mais protège également les pièces métalliques contre d’autres contaminations de surface, ce qui entraîne une durée de vie prolongée et un coût de maintenance réduit.
Il convient de noter que des métaux tels que l’acier inoxydable contiennent déjà du nickel et du chrome en plus du fer dans sa composition chimique. L’acier a cette propriété unique que sa composition change lorsque nous passons du centre à la surface. La surface extérieure contient un niveau plus élevé de chrome par rapport au fer., Le chrome sur la surface réagit facilement avec l’air extérieur et permet une pellicule protectrice d’oxyde de chrome sur la surface. La Passivation optimise et améliore simplement cette formation de couche d’oxyde de chrome de manière contrôlée. La couche d’oxyde de Chrome a une épaisseur de 2 à 5 atomes qui est formée en raison du remplacement des atomes de fer réactifs par des atomes de chrome stables. L’uniformité et l’épaisseur peuvent être mesurées quantitativement à l’aide de plusieurs techniques telles que L’électro-spectroscopie à vis sans fin (AES), la spectroscopie électronique pour L’analyse chimique (ESCA) et L’analyse par rayons X dispersifs en énergie (EDX) .,
dans des conditions idéales, l’acier inoxydable peut même ne pas nécessiter de passivation, mais il est courant de soumettre l’acier à différents processus tels que la coupe, le meulage, le soudage qui rendent l’acier vulnérable à la rouille car l’oxyde de chrome n’est pas correctement formé. Cela provoque une « attaque éclair » dans laquelle aucune couche d’oxyde uniforme n’est formée sur la surface, mais la surface métallique devient sombre et gravée. La rouille rouge formée en raison de la formation d’oxyde de fer provoque une corrosion supplémentaire dans les couches internes., Par conséquent, le besoin de passivation se pose dans les industries médicales, dentaires, aérospatiales, de transport/distribution d’énergie, d’équipement lourd et de chimie du pétrole .
Quel est le processus de Passivation?
tout d’abord, le métal est nettoyé à l’aide d’une solution alcaline (par exemple de l’hydroxyde de sodium) pour éliminer les contaminants, l’huile et la graisse. Deuxièmement, il est rincé avec de l’eau déminéralisée et désionisée de préférence à l’aide d’une buse à jet. Parfois, une brosse à poils durs peut également être utilisée pour éliminer les corps étrangers qui entraîneraient plus tard la formation de bulles lorsque le film d’oxyde se forme., Ensuite, l’acier inoxydable est complètement immergé dans l’acide pendant environ 20 à 30 minutes avec une température autour de 130 °F en fonction de la composition chimique du métal à portée de main. Il est important de s’assurer que l’acide est exempt de contamination et cela peut être réalisé en remplaçant régulièrement la solution acide par un lot frais. Il est également tout aussi important d’immerger un métal de même composition et de même qualité en une seule fois. L’acide nettoie la surface de tout fer libre, laissant derrière lui une surface qui a une proportion plus élevée de chrome par rapport à la composition du reste du métal., Par la suite, lorsque cette surface est exposée à l’air, une surface plus épaisse d’oxyde de chrome est formée rendant le métal non réactif et rendant le métal résistant à la rouille. Actuellement, des machines ultrasoniques sont utilisées pour produire la formation de couche d’oxyde même tandis que le métal est immergé dans le bain acide. En dernière étape, l’alliage métallique peut également être testé en utilisant du brouillard salin, une exposition à une humidité élevée ou du sulfate de cuivre .
parfois, un composé d’acide nitrique avec du dichromate de sodium est également utilisé. Cela provoque la formation rapide d’un film protecteur sur la surface., Le principal inconvénient de cette technique est que le dichromate de sodium est extrêmement toxique. En fin de compte, c’est l’exigence du client et la composition métallique qui décide de la méthode à utiliser. Il est à noter que la passivation n’est pas un processus électrolytique et n’est pas nécessaire sur des surfaces métalliques qui seraient ensuite peintes ou revêtues de poudre .,
quelles sont les différentes méthodes de passivation?
différentes méthodes sont employées au stade de l’immersion acide., La première et la plus courante est l’immersion dans l’acide réservoir. Cette méthode offre une protection uniforme et optimale. La taille du réservoir peut varier de 1,25 gallons à plus de 500 gallons en fonction des dimensions du métal nécessitant une passivation. Une autre méthode connue sous le nom de « Circulation » consiste à faire circuler l’acide à travers le système. Cette méthode est appropriée pour les tuyaux métalliques qui transporteraient des matériaux corrosifs. L’acide pourrait également être pulvérisé sur le métal, mais cette méthode nécessite des protocoles de sécurité et d’élimination Spéciaux.,
Quelles sont les différentes normes industrielles en place pour la Passivation?
Il existe un certain nombre de normes industrielles telles que ASTM A967, AMS 2700, ASTMA380 et SAE-QQ-P-035 en place pour la passivation de métaux tels que l’acier inoxydable, le titane, etc. ASTM A967 supervise spécifiquement la passivation des pièces en acier inoxydable. Il est basé sur la norme du Département de la Défense des États-Unis SAE-QQ-P-035 et est l’une des normes les plus courantes en usage. AMS 2700 fournit des lignes directrices pour la passivation de l’acier utilisé dans l’aérospatiale., ASTM A380 régule le nettoyage et le détartrage de l’acier inoxydable, du titane et des équipements en alliage connexes .
quelle précision, fabrication & Nettoyage (PFC) peut offrir?
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Sources
What is Passivation? How Does Passivation Process Work? How To Passivate Stainless Steel Parts?
https://www.mmsonline.com/articles/how-to-passivate-stainless-steel-parts
https://www.theruststore.com/What-is-stainless-steel-passivation-W85.aspx
https://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=153287