Vad är Passivation?
det är en industriell kemisk efterbehandling praxis för att skydda olika metallegeringar från korrosion. Passivation använder sig av milda oxidanter som salpetersyra och citronsyra. Dessa syror bli av med exogena fria järn, sulfider och andra främmande partiklar från ytan och skapa ett oxidskikt eller film i stället för det som därefter fungerar som en skyddande sköld. Det är viktigt att sådan behandling med syra inte väsentligt påverkar själva metallen., Denna sköld minskar risken för framtida korrosion på grund av luft.
denna passivationsteknik kan spåras tillbaka till 1800-talet när en kemist, Christian Friedrich Schönbein, upptäckte att järn uppnår ett kemiskt inaktivt eller passivt tillstånd när det behandlas av koncentrerad salpetersyra. Senare på 1900-talet konstaterades att salpetersyra kan ersättas med citronsyra som är mycket mer miljövänlig .
Varför behöver vi Passivation?,
Passivation skyddar inte bara metallen mot rost utan skyddar också metalldelarna mot andra ytföroreningar som resulterar i långvarig livslängd och lägre underhållskostnader.
det bör noteras att metaller som rostfritt stål redan innehåller nickel och krom förutom järn i sin kemiska sammansättning. Stål har denna unika egenskap att dess sammansättning förändras när vi flyttar från mitten till ytan. Den yttre ytan innehåller högre kromnivå jämfört med järn., Kromet på ytan reagerar lätt med luften utanför och gör en skyddande film av kromoxid över ytan. Passivation optimerar helt enkelt och förbättrar denna bildning av kromoxidskikt på ett kontrollerat sätt. Kromoxidskiktet är 2 till 5 atom tjock som bildas på grund av ersättning av reaktiva järnatomer med stabila kromatomer. Enhetligheten och tjockleken kan mätas kvantitativt med hjälp av flera tekniker som Auger Electro Spectroscopy (AES), Electron Spectroscopy for Chemical Analysis (ESCA) och Energy Dispersive X-ray Analysis (EDX) .,
under ideala förhållanden kanske rostfritt stål inte ens kräver passivering, men det är vanligt att utsätta stål för olika processer som skärning, slipning, svetsning som gör stålet sårbart för rost eftersom kromoxid inte bildas ordentligt. Detta orsakar ”flash attack” där ingen enhetlig oxidskikt bildas på ytan snarare metallytan blir mörk och etsad. Röd rost bildad på grund av bildning av järnoxid orsakar ytterligare korrosion i inre skikt., Därför uppstår behovet av passivering inom medicinsk, dental, flyg -, kraftöverföring/distribution, tung utrustning och bensinkemiska industrier .
Vad är Passivationsprocessen?
För det första rengörs metallen med hjälp av en alkalisk lösning (t.ex. natriumhydroxid) för att avlägsna eventuella föroreningar, olja och fett. För det andra sköljs det med avjoniserat och demineraliserat vatten, helst med ett jetmunstycke. Ibland kan en hård borstborste också användas för att avlägsna främmande föremål som senare skulle resultera i bubbelbildning när oxidfilm bildas., Därefter nedsänktes rostfritt stål helt i syra i ca 20 till 30 minuter med en temperatur runt 130 °F beroende på den kemiska sammansättningen av metallen till hands. Det är viktigt att se till att syra är föroreningsfritt och detta kan uppnås genom att regelbundet ersätta syralösning med en ny sats. Det är också lika viktigt att fördjupa metall av samma sammansättning och klass på en enda gång. Syran renar ytan av alla fria järn, lämnar bakom en yta som har högre andel krom jämfört med sammansättningen av resten av metallen., Därefter när denna yta utsätts för luft bildas en tjockare yta av kromoxid som gör metallen icke-reaktiv samt gör metallen resistent mot rost. För närvarande används ultraljudsmaskiner för att producera oxidskiktbildning även när metallen är nedsänkt i syrabadet. Som ett sista steg kan metallegeringen också testas med saltspray, exponering för hög luftfuktighet eller kopparsulfat .
Ibland används också en förening av salpetersyra med natriumdikromat. Detta orsakar snabb bildning av skyddsfilm över ytan., Huvuddelen av denna teknik är att natriumdikromat är extremt giftigt. I slutändan är det kundens krav och metallkomposition som bestämmer vilken metod som ska användas. Det är anmärkningsvärt att passivering inte är en elektrolytisk process och behövs inte på metallytor som därefter skulle målas över eller pulverlackeras .,
vilka är de olika metoderna för passivering?
olika metoder används vid nedsänkningsstadiet., Den första och vanligaste tekniken är nedsänkning i syratank. Denna metod ger ett enhetligt och optimalt skydd. Storleken på tanken kan variera från 1,25 gallon till mer än 500 gallon beroende på dimensionerna hos metallen som kräver passivation. En annan metod som kallas ”cirkulation” innebär cirkulerande syra genom systemet. Denna metod är lämplig för metallrör som skulle bära frätande material. Syra kan också sprutas på metallen, men denna metod behöver speciella säkerhets-och bortskaffningsprotokoll.,
vilka är de olika industristandarderna för Passivation?
Det finns ett antal industri standarder som ASTM-A967, AMS 2700, ASTMA380 och SAE-QQ-S-035 på plats för att genomföra passivering av metaller såsom rostfritt stål, titan etc. ASTM A967 övervakar specifikt passivering av rostfria delar. Den är baserad på United States Defense Department standard SAE-QQ-P-035 och är en av de vanligaste standarderna i bruk. AMS 2700 ger riktlinjer för passivering av stål som används inom flygindustrin., ASTM A380 reglerar rengöring och avkalkning av rostfritt stål, titan och tillhörande legering utrustning .
vilken Precision, tillverkning& rengöring (PFC) kan erbjuda?
tillsammans med många års erfarenhet kan PFC föreslå bästa lösningen för dina passivationsbehov. Vårt dedikerade team av ingenjörer och tekniker är väl medvetna om alla moderna och toppmoderna tekniker och verktyg för att uppfylla dina specifika specifikationer., Vi är utrustade med helt automatiserat system som bekvämt kan utföra flera steg av passivering som tvätt, sköljning och torkning. Vi kan också erbjuda passivationstjänster på din plats. Utöver denna PFC erbjuder också ett brett utbud av andra industriella tjänster som kan ses här.
källor
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