Почему механически обработанная нержавеющая сталь нуждается в отделочном этапе
Нержавеющая сталь устойчива к коррозии из-за очень тонкой богатой хромом оксидной пленки на ее поверхности. Обработка, шлифовка и перемещение могут нарушить эту пленку и оставить свободное железо от инструментов, приспособлений или заводской пыли. Если этот утюг остается на поверхности, вскоре после доставки на детали могут появиться пятна ржавчины, даже если основной металл идеально прочен.
Пассивация и электрополировка - это две распространенные процедуры, которые восстанавливают и улучшают поверхность. Их часто путают, но они делают разные вещи и подходят разным частям.
Пассивация в одном абзаце
Пассивирование - это химическая очистка, обычно в растворах азотной или лимонной кислоты, которая растворяет свободное железо и другие загрязнения с поверхности и помогает реформировать богатую хромом пассивную пленку. Он заметно не меняет внешний вид и практически не удаляет измеримый материал. Размеры остаются прежними, что делает его безопасным для прецизионных деталей.
Электрополировка в один абзац
Электрополировка представляет собой электрохимический процесс, который удаляет тонкий слой металла с поверхности, обычно несколько микрометров, при этом деталь действует как анод в кислотном электролите. Пики растворяются быстрее, чем впадины, поэтому поверхность становится более гладкой и яркой. Он также удаляет встроенные загрязнения и оставляет обогащенную хромом, очень пассивную поверхность.
Сравнение бок о бок
| Тема | Пассивирование | Электрополирование |
|---|---|---|
| Механизм | Химическая очистка | Электрохимическое удаление металла |
| Материал удален | Пренебрежимо мало | Как правило, несколько микрометров, управляемых |
| Изменение внешнего вида | Мало или нет | Более яркий, гладкий, часто зеркальный на хороших подложках |
| Влияние на шероховатость | Нет | Заметно снижает микрошерсть |
| Эффект края | Нет | Закругляет острые края и удаляет микрозаусенцы |
| Общие технические характеристики | ASTM A967, AMS 2700 | ASTM B912 |
| Типичное применение | Большинство обработанных нержавеющих деталей | Медицинские, пищевые, фармацевтические, вакуумные и запчасти для чистых помещений |
| Относительная стоимость | Нижн. | Выше |
Общие технические характеристики
ASTM A967
Широко используемый стандарт для химической пассивации деталей из нержавеющей стали. В нем описывается несколько обработок азотной кислотой и лимонной кислотой, а также тесты, которые могут подтвердить результат.
AMS 2700
Аэрокосмическая спецификация для пассивации, которая определяет методы, классы и требования к испытаниям. Он часто упоминается на аэрокосмических чертежах вместо более старых спецификаций.
ASTM B912
Стандарт пассивации нержавеющих сталей с использованием электрополировки. Выноска чертежа должна называть спецификацию и, если она допускает выбор, метод или тип. Если чертеж оставляет метод открытым, финишер выбирает один, подходящий для класса.
Азотная или лимонная
Пассивация азотной кислоты является традиционной и хорошо изученной. Пассивация лимонной кислоты использует более мягкий химический состав, ее легче обрабатывать и утилизировать, и она становится все более распространенной. Оба приняты в соответствии с ASTM A967 для многих марок. Некоторые клиенты или отрасли указывают один; в противном случае отделщик выбирает в зависимости от марки и возможностей процесса.
Автоматные марки, такие как 303 и 416, содержат серу, и агрессивная обработка может воздействовать на сульфидные включения и оставлять ямы или матовый вид. Эти марки нуждаются в соответствующем химическом составе и тщательном контроле.
Испытание пассивной поверхности
Пассивация проверяется с помощью тестов, которые проверяют наличие свободного железа или ранней ржавчины, обычно на образцах деталей или талонах-свидетелях.
- Испытания на погружение в воду или влажность подвергают детали воздействию влаги и проверяют наличие пятен ржавчины
- В тестах с солевым туманом используется соляной туман в течение определенного периода
- Испытания на сульфат меди обнаруживают свободное железо путем осаждения меди, но они не подходят для каждой марки
- Испытания шкафов с высокой влажностью являются общими для многих аэрокосмических требований
Испытание, размер выборки и частота должны быть согласованы в заказе на поставку, если они имеют значение для приемки.
Конструкция для электрополировки
Электрополировка зависит от протекания тока, поэтому геометрия имеет значение.
Углубления и глухие отверстия
Плотность тока ниже в глубоких углублениях и глухих отверстиях, поэтому они получают меньше полировки. Для внутренних поверхностей длинных труб могут потребоваться внутренние катоды. Упомяните любые внутренние поверхности, которые должны быть электрополированы.
Кромки
Края полируются быстрее и становятся слегка закругленными. Это часто приветствуется, поскольку он удаляет микрозаусенцы, но это важно для острых режущих кромок или уплотнительных кромок, которые должны оставаться четкими.
Габариты
Удаление небольшое, но реальное. Типичное удаление нескольких микрометров на поверхность может иметь значение для плотных отверстий и мелкой резьбы. Укажите диапазон удаления или окончательный размер и при необходимости позвольте цеху слегка увеличить габариты.
Стеллажные метки
Каждая деталь нуждается в электрическом контакте, который оставляет небольшой след. Укажите, где допустимы контактные метки.
Чего не может электрополировка
Он улучшает поверхность в микромасштабе, но не удаляет глубокие царапины, следы инструмента или ямы. Шероховатая, плохо обработанная поверхность остается заметной после электрополировки; она просто становится более блестящей. Для отделки зеркала начните с хорошей механически обработанной или механически отполированной поверхности. Электрополировка также не фиксирует неправильную марку или плохую конструкцию, которая улавливает влагу.
Типовая последовательность процессов
Чистая, хорошо контролируемая последовательность дает наилучшие результаты:
- Обработайте деталь и удалите заусенцы
- Обезжирьте и тщательно очистите, чтобы удалить масла и охлаждающие жидкости
- Механически отполируйте, если требуется яркая косметическая отделка
- Пассивировать или электрополировать до указанного стандарта
- Промойте в чистой воде, высушите и осмотрите
- Упаковка во избежание контакта с углеродистой сталью и загрязнения
Термическая обработка и сварка обычно должны происходить до пассивации, потому что они нарушают поверхность. Тепловой оттенок от сварки обычно удаляется травлением или электрополированием перед окончательной пассивацией.
Выбор между ними
- Общие обработанные нержавеющие детали, которые нуждаются в надежной коррозионной стойкости: пассивация
- Детали, которые должны легко чиститься, например, продукты питания или медицинское оборудование: электрополировка
- Части пылесоса и чистого помещения, где имеет значение дегазация и частицы: электрополировка
- Прецизионные детали, в которых не допускается изменение размеров: пассивация
- Косметическая яркая отделка: механическая полировка с последующей электрополировкой
Обращение после отделки
Пассивированная поверхность может быть снова загрязнена. Инструменты, стойки из углеродистой стали, стальная вата и цеховая пыль могут встраивать железо. Оберните или упакуйте готовые детали, избегайте контакта с углеродистой сталью во время сборки и используйте нержавеющие или пластиковые инструменты, где это возможно.
Примечания к классу
Аустенитные марки, такие как 304 и 316, хорошо реагируют на стандартную пассивацию и электрополировку. 316L является наиболее распространенным классом для электрополированных гигиенических деталей, поскольку он сочетает в себе хорошую коррозионную стойкость с чистым, ярким результатом.
Мартенситные и осадочно-твердеющие марки, такие как 410, 440C и 17-4PH, требуют большей осторожности. Они могут быть чувствительны к химическому составу кислоты и, в затвердевших условиях, к водородному охрупчиванию в некоторых процессах. Финишер обычно выбирает более мягкий метод и может рекомендовать выпечку или определенную последовательность относительно термической обработки.
Смешанные узлы с другими металлами обычно должны быть отделены перед сборкой. Кислотные ванны могут воздействовать на компоненты из алюминия, латуни и углеродистой стали, а улавливание кислоты в соединениях может вызвать последующую коррозию.
Написание уточнения
Хорошими примерами являются «Passivate per ASTM A967, citric acid method, verify by humidity test» или «Electropolish per ASTM B912, remove 5–10 µm, mask threads». Укажите, требуются ли сертификаты соответствия. Для регулируемых отраслей промышленности добавьте требования к прослеживаемости партии и отчетности об испытаниях в заказ на поставку.
Часто поднимаемые вопросы
Удалит ли пассивация ржавчину, которая уже есть?
Легкое поверхностное загрязнение, да; установившаяся ржавчина или тепловой оттенок, часто нет. Сначала может потребоваться травление или механическая очистка.
Делает ли пассивация 304 так же хорош, как 316?
Нет. Пассивация восстанавливает собственное сопротивление сплава; она не изменяет сплав.
Можно ли пассивировать алюминий или углеродистую сталь?
Термин относится к процессам из нержавеющей стали. Алюминий использует анодирующие или конверсионные покрытия, а углеродистая сталь нуждается в защитном покрытии.
Заключение
Пассивация - это стандартный, недорогой этап, от которого выигрывает почти каждая обработанная нержавеющая деталь. Электрополировка идет дальше, разглаживая и осветляя поверхность для гигиенических, вакуумных и косметических применений, за счет небольшого удаления материала. Выберите в зависимости от функции, укажите стандарт и защитите детали от повторного загрязнения после отделки.