Химическая пассивация как оптимальное покрытие жаропрочной стали. Пассивации нержавеющей стали


    Что такое пассивация? Описание, особенности и применение пассивации

    Обогнал время. В 1836-ом году нашелся физик, определивший причину пассивации металлов. Зрил в корень Майкл Фарадей. Это английский экспериментатор. Он предположил, что пассивация связана с окислым налетом на поверхности металлов.

    На заявление Фарадея не обратили внимание. Больше повезло Владимиру Кистяковскому. Это уже отечественный физик. Он высказался в поддержку английского коллеги из прошлого спустя 100 лет.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-3

    На фото физик Владимир Кистяковский

    Кистяковский развил взгляды Фарадея, оформив в общеизвестную теорию. Однако, есть и вторая теория пассивации… Впрочем, для начала разберемся с самим понятием.

    Что такое пассивация?

    Процесс пассивации – это снижение химической активности металла. Имеется в виду склонность к коррозии. Не секрет, что изделия на основе железа, никеля, хрома, алюминия и еще ряда металлов вступают в реакцию с кислородом атмосферы и воды.

    Во взаимодействии участвуют атомы, соприкасающиеся с ней, то есть, поверхностные. Итогом реакции становится ржавчина. Понятием принято обозначать окиси железа, но налет образуется и на прочих металлах.

    Исключением являются благородные элементы, к примеру, золото и платина. Они химически инертны, поэтому и ценятся. Ржавчина не разъедает их, драгоценности хранятся миллионы лет.

    Пассивация металлов – это образование той же «ржавчины», но немного в другом виде. Поверхности покрывают не только оксидными пленками, но и фосфатными, сульфатными, хлоридными.

    Их состав зависит от того, с каким металлом ведется работа. Химическая пассивация является резким уменьшением скорости его коррозии. С одной стороны, пленка на поверхности – итог разрушения материала. С другой, покрытие защищает нижние слои металла. Чтобы продлить его жизнь достаточно пленки толщиной в несколько десятков нанометров.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-1

    На фото процесс пассивации

    Альтернативный взгляд на пассивацию поверхности сводится к абсорбции ею кислорода. Он погружается в поверхностные поры металла. При этом, увеличивается валентность его атомов. Это снижает их химическую активность. Кстати, кислород можно взять не только из атмосферы или воды. Далее, ознакомимся со средами для пассивации.

    Среды для пассивации

    Разные металлы по-разному реагируют на окислительные среды. Так, пассивация железа осуществляется в концентратах серной и азотной кислот. Это сильные окислители.

    Металл вступает в кратковременное взаимодействие с ними, но скорость реакции резко падает с образованием поверхностной пленки или же повышения валентности верхних атомов.

    Пассивация азотной кислотой малой насыщенности для железа неэффективна, как и для алюминия, никеля, хрома. Слабые же окислители пассивируют, к примеру, магний и титан.

    Коррозию последнего блокирует даже речная вода. Воздействовать ею на металл можно двумя способами. Первый – простой контакт, обмазывание или окунание поверхности.

    Второй способ называется электрохимическим. В этом случае через раствор для пассивации пропускают ток. Под его действием защитная пленка получается равномерной.

    Именно такую формирует, к примеру, пассивация меди. Ток пропускают через хромосодержащие растворы. Именно в них медь приобретает наибольшую стойкость к коррозии.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-4

    Медь после пассивации

    Пассивация алюминия связана с бихроматом калия, точнее, его раствором. Требуется малая добавка фтороводорода. Для удовлетворительных результатов достаточно простой химической блокировки поверхности.

    Как видно, окислительные растворы для пассивации бывают комплексными. Возьмем, к примеру, 200 граммов дихромата натрия и 10 миллилитров серной кислоты. Это «рецепт» смеси для пассивации цинков.

    Пропорции взяты из расчета на 1 литр воды. Но, важно и время выдержки металла в растворе. Так, 5-секундное погружение даст радужную пленку с зелеными всполохами. Полуминутная пассивация цинка приводит уже коричневому, бурому налету.

    Подготовка к пассивации

    Что понимают под термином «пассивация металлов» разобрали. Из вышесказанного понятно, что окислитель должен взаимодействовать с поверхностью обрабатываемого изделия.

    Но, как взаимодействовать, если металл грязный? Реакция пройдет между окислителем и сторонними элементами, а не атомами сплава. Поэтому, пассивация хрома, железа и прочих металлов проводится после их очистки.

    Она сводится к мытью или ошкуриванию. Последнее, как правило, делают наждачной бумагой. Уже после готовится электролит, или простой окислительный раствор.

    В случае электролитического процесса в подготовительные работы входит отлаживание нужной силы тока. Успешно  пассивация латуни, хрома, железа и прочих металлов проходит при 12-градусной величине напряжения.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-2

    На фото оборудование для пассивации металлов

    То есть, поток электронов в растворе должен быть неспешным. Под действием тока, кстати, на поверхность металлов можно завести любые атомы. Можно сделать золотое, платиновое, палладиевое напыления. Потребуются катод и анод.

    Пассивация электрохимическая осуществляется на специальных аппаратах. Они имеются в свободной продаже. Установки компактны, но дорогостоящи. Модели дешевле 100 000 рублей продают редко.

    Как правило, стоимость аппаратов начинается от 200 000. Ценник обусловлен многофункциональностью техники. Кроме пассивации машины, как правило, выполняют обезжиривание поверхностей, удаляют с них окислы, полируют и даже ставят маркировки.

    Применение пассивации

    Понятно, что пассивация продлевает век металлических изделий, но каких и в каких случаях. Начнем с машин. В них часто присутствуют элементы, подверженные коррозии. Если эти элементы в зоне видимости, они подлежат покраске.

    Нельзя допустить, чтобы из-под декоративно-защитного слоя проступила ржавчина. Поэтому, перед покраской осуществляется пассивация. Ряд растворов для нее не только дает пленку на поверхности деталей, но и обезжиривает их.

    Некоторые пассиваторы, не смотря на свою эффективность, под запретом. В Евросоюзе, к примеру, запретили оксид хрома. Он токсичен. Однако, прочие пассиваторы уступают опасному соединению в эффективности.

    Европейские производители автомобилей и предметов домашнего обихода вынуждены искать действенные альтернативы. Одна из них – сложные фториды циркония. Это дорогостоящие вещества, что влияет на цену конечной продукции.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-5

    На фото наглядно виден результат пассивации

    Пассивация стали осуществляется на паровых турбинах. Оксид хрома здесь не нужен. Интерес в другом. Возникает вопрос, зачем нужна пассивация нержавеющей стали, она ведь нержавеющая.

    Однако, и такой сплав может разрушаться, если постоянно контактирует с агрессивными средами. В качестве последних могут выступить детали из иных видов стали, подверженных коррозии, или  элементы сварки.

    На швах, порой, остаются частички железа. Этого достаточно, чтобы ржаветь начала даже нержавеющая сталь. Вот и проводятся зачистка и последующая пассивация швов, а иногда, и всех изделий.

    Работает метод пассивации и в зуботехническом деле. В частности, обработке подвергаются импланты. Их нижняя часть – винты, вмонтированные в челюстную кость. На винты наносится пломбировочный материал, а сверху – коронка.

    Прибегают к имплантированию, когда зуб удален, не осталось даже корней. Так вот, нижний винт выполняется из надежных, но не драгоценных сплавов. Чтобы избежать их разрушения в челюсти, что может привести к заражению, проводят пассивацию.

    Пассивация серебра, стали, латуни и прочих металлов часто проводится с декоративной целью. Уже говорилось, что кратковременная выдержка в окислительном растворе дает тонкую, радужную пленку.

    Что-такое-пассивация-Описание-особенности-и-применение-пассивации-6

    На фото гаечный ключ без применения пассивации металла

    Она блестит и переливается. В итоге, краны, ручки дверей, сливы ванн и раковин выглядят привлекательно. К тому же, защитная пленка исключает возможность аллергии на изделие. Во многие сплавы, к примеру, добавляют никель.

    Примерно четверть людей не переносят его, наблюдают покраснения кожи и испытывают ее зуд. Подобная реакция бывает на сплавы для бижутерии. Поэтому, добросовестные производители пассивируют украшения.

    Кстати, суть понятия сводится к «пассивности». Именно от этого существительного образован термин. Цель метода – сделать металлы химически пассивными, заставить их отказаться от вступления во взаимодействия с прочими веществами.

    tvoi-uvelirr.ru

    Пассивирование, виды, пассивирование стали и металла, таблица коррозийной стойкости

    1 Ацетатальдегид A A C A A A A A A A A A A A A A
    2 Ацетатная кислота, без воздуха C C C C C C A A A A A A A A A A
    3 Ацетатная кислота, насыщенная воздухом C C C C B B A A A A C A A A A A
    4 Ацетон B A A A A A A A A A A A A A A A
    5 Ацетилен A A A A A A A A A A A A A A A A
    6 Спирты A A A A A A A A A A A A A A A A
    7 Сульфат алюминия C C C C B A A A A A B A A A A A
    8 Аммиак A C A A A A A A A A A A A A A A
    9 Нашатырь C C C C C C B A A A B A A B A A
    10 Аммиак едкий A C A A A A A A A A C A A A A B
    11 Аммиачная селитра B C B B A A A A A A C A A A C A
    12

    Фосфат аммония

    B B C B B A A A A A B A A A A A
    13

    Сульфат аммония

    C C C C B B A A A A A A A A A A
    14

    Сульфит аммония

    C C C C A A A A A A C A A A A A
    15 Анилин C C C C A A A A A A B A A A A A
    16 Асфальт, битум A A A A A A A A A A A A A A A A
    17 Пиво A A B B A A A A A A A A A A A A
    18 Бензол A A A A A A A A A A A A A A A A
    19 Бензойная кислота A A C C A A A A A A A A A A A A
    20 Борная кислота C B C C A A A A A A B A A A A A
    21 Бром сухой C C C C B B B A A A A A A A C C
    22 Бром влажный C C C C C C C C C C A A A C C C
    23 Бутан A A A A A A A A A A A A A A A A
    24 Хлорид кальция C C B C C B B A A A A A A A A A
    25 Гипохлорит кальция C C C C C C C A A A C A B B A A
    26

    Диоксид углерода сухой

    A A A A A A A A A A A A A A A A
    27 Диоксид углерода влажный A B C C A A A A A A B A A A A A
    28 Дисульфид углерода C C A B B A A A A A A A A A A A
    29 Угольная кислота A B C C A A A A A A A A A A A A
    30 Тетрахлорид углерода A A B B A A A A A A A A A A A A
    31 Хлор сухой C C A C B B B A A A A A A A C A
    32 Хлор влажный C C C C C C C C C C B B B C A A
    33 Хромовая кислота C C C C C C C B A C C A B C A A
    34 Лимонная кислота B C C C B B A A A A A A A A A A
    35 Коксовая кислота C B A A A A A A A A B A A A A A
    36 Сульфат меди C C C C C C B A A A C A A C A A
    37 Хлопковое масло A A A A A A A A A A A A A A A A
    38 Креозот C C A A A A A A A A A A A A A A
    39 Даутерм A A A A A A A A A A A A A A A A
    40 Этан A A A A A A A A A A A A A A A A
    41 Эфир A A B A A A A A A A A A A A A A
    42 Этилхлорид C B C C B B B A A A A A A A A A
    43 Этилен A A A A A A A A A A A A A A A A
    44 Этиленгликоль A A A A A A A A A A A A A A A A
    45 Хлорид железа C C C C C C C C B C C A C C A A
    46 Фтор сухой B B A C B B B A A A A A A A C C
    47 Фтор влажный C C C C C C C C C C B B B C C C
    48 Формальдегид A A B A A A A A A A A A A A A A
    49 Муравьиная кислота B C C C C C B A A A C A B B C A
    50 Фреон влажный C C B C B B A A A A A A A A A A
    51 Фреон сухой A A B A A A A A A A A A A A A A
    52 Фурфурал A A A B A A A A A A A A A A A A
    53 Бензин стабильный A A A A A A A A A A A A A A A A
    54 Глюкоза A A A A A A A C A A A A A A A A
    55 Соляная кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C C C C C B A C С A
    56 Соляная кислота, без воздуха C C C C C C C C C C C B A C С A
    57 Плавиковая кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C C C C B B B C С C
    58 Плавиковая кислота, без воздуха C C C C C C C C C C A B B C С C
    59 Водород A A A C B A A A A A A A A A С A
    60 Перекись водорода A C C C B A A A A A C A C A A A
    61 Сероводород C C C C C A A A A A A A A A A A
    62 Йод C C C C C A A A A A C A A A С B
    63 Гидроксид магния B B A A A A A A A A A A A A A A
    64 Ртуть C C A A A A A A A A B A A A С A
    65 Метанол A A A A A A A A A A A A A A A A
    66 Метилэтилгликоль A A A A A A A A A A A A A A A A
    67 Молоко A A C A A A A A A A A A A A A A
    68 Природный газ A A A A A A A A A A A A A A A A
    69 Азотная кислота C C C C A A A A A A C B C С A A
    70 Олеиновая кислота C C C B B B A A A A A A A A A A
    71 Щавелевая кислота C C C C B B B A A A B A A B С A
    72 Кислород C A C C B B B B B B A B B B С C
    73 Минеральное масло A A A A A A A A A A A A A A   A
    74 Фосфорная кислота, насыщенная воздухом C C C C B A A A A A C A A A С A
    75 Фосфорная кислота, без воздуха C C C C B B B A A A B A A B С A
    76 Пикриновая кислота C C C C B B A A A A C A A A A A
    77 Углекислый калий/ карбонат калия C C B B A A A A A A A A A A A A
    78 Хлорид калия C C B C C B B A A A A A A A A A
    79 Гидроксид калия C C B B A A A A A A A A A A A A
    80 Пропан A A A A A A A A A A A A A A A A
    81 Канифоль, смола A A B A A A A A A A A A A A A A
    82 Нитрат серебра C C C C B A A A A A C A A A A A
    83 Ацетат натрия A A A A A A A A A A A A A A A A
    84 Карбонат натрия C C A B A A A A A A A A A A A A
    85 Хлорид натрия С A C C B B B A A A A A A A A A
    86 Декагидрат хромата натрия A A A A A A A A A A A A A A A A
    87 Гидроксид натрия С С A B B B A A A A A A A A A A
    88 Гипохлорит натрия C C C C C C C C C C C A B C A A
    89 Тиосульфат натрия C C C C B B A A A A A A A A A A
    90 Хлорид олова C C C C C C B A A A C A A B A A
    91 Водяной пар A A A A A A A A A A A A A A A A
    92 Стеариновая (октадекановая) кислота C B B B B A A A A A A A A B A A
    93 Сера A B A A A A A A A A A A A A A A
    94 Диоксид серы сухой C C C C C C B A A A C A A B A A
    95 Триоксид серы сухой C C C C C C B A A A B A A B A A
    96 Серная кислота, насыщенная воздухом C C C C C C C A A A C A C B С A
    97 Серная кислота, без воздуха C C C C C C C A A A B A A B С A
    98 Сернистая кислота C C C C C B B A A A C A A B A A
    99 Деготь A A A A A A A A A A A A A A A A
    100 Трихлорэтилен B B B B B B A A A A A A A A A A
    101 Скипидар A A B A A A A A A A A A A A A A
    102 Уксус B B C C A A A A A A A A A A A A
    103 Вода химочищенная A A A A A A A A A A A A A C A A
    104 Вода дистиллированная A A C C A A A A A A A A A A A A
    105 Вода морская - в сухпутной

    РФ малоизвестно, но

    исключительно малоприятная среда,

    применимость - "относительная"

    С A C C C C B A A A A A A A A A
    106 Виски, водка, вино A A C C A A A A A A A A A A A A
    107 Хлорид цинка C C C C C C C B B B A A A B A A
    108 Сульфат цинка С С С С А А А А А А А А А А А А

    lkmprom.ru

    Жидкий состав для пассивации нержавеющей стали с содержанием азотной кислоты

    Инструкция к применению: 1. Нанесите методом распыления (лучше всего), но возможно нанести с помощью кисти или методом погружения. 2. Для пассивации поверхности после механической обработки, предварительно обезжирьте поверхность, используя R.C. Solar Rust, смойте водой, затем нанесите пассиватор и дайте ему реагировать 20-30 минут.                                                                                                                                                                   3. Для снижения выделения испарения азотной кислоты, распыляйте средство на смоченную поверхность. 4. Используйте для процедуры распыления кислотостойкие насосы, например New Dek System Spray 5. Тщательно промыть водой. Перед утилизацией сточные воды должны быть обработаны (нейтрализованы).                                                                    

    Фасовка R. C. Passinox L поставляется в канистрах 10 кг, 30 кг, в полиэтиленовых бочках 200 кг и полиэтиленовых контейнерах 1000 кг.Хранение R. C. Passinox L необходимо хранить в хорошо вентилируемом помещении при комнатной температуре, без доступа посторонних людей. Канистры должны быть плотно закрыты, находиться в вертикальном положении.Средства безопасности Необходимо использовать защитную одежду. В целом работники должны носить кислотоустойчивую спецодежду, резиновые перчатки и сапоги. Лицо должно быть закрыто специальным пластиковым козырьком. И при необходимости используйте подходящие респираторные защитные устройства. Посетите наш сайт, где вы найдете актуальные паспорта безопасности на наши продукты.Утилизация отходов Контейнеры из пластика необходимо промыть и далее утилизировать в соответствии с местными законами. Утилизировать необходимо соблюдая местные законы. Проверьте pH уровень при помощи лакмусовой бумажки.Другая информация Для получения информации, пожалуйста, посетите на сайт www.metallcleaner.com, где вы найдете паспорта безопасности, описания продуктов и еще много полезной информации.  

    metallcleaner.com

    Пассивирование металла: назначение, технология, методы

    Пассивирование металла: назначение, технология, методы

    Нержавеющая сталь является популярным материалом для различных изделий, ведь она обладает высокой устойчивостью к коррозии. Но, конечно, это защита не идеальна. Чтобы сделать её максимально эффективной, рекомендуют проводить пассивацию. Более того, эта операция обязательна в некоторых случаях, например, если нержавейка находится в слишком агрессивных условиях, теряет свою защиту и склонна к коррозии.

    Откуда в нержавейке защита от коррозии?

    Для начала давайте разберёмся, что такое коррозия, да и как она вообще образуется. Коррозия – это процесс, при котором на поверхность металла влияют агрессивная среда и другие внешние факторы, из-за чего поверхность постепенно разрушается. Интересно знать, что коррозия действует на металл послойно, доходя до внутренней структуры. Зачастую исправить ситуацию невозможно, так что приходится заменять поражённую сталь на новую.

    Как же можно защитить нержавейку от такой беды? Именно в этом случае нас и спасёт пассивирование. Оно помогает создать крепкую защиту от коррозии. Итак, нержавеющая сталь, которая состоит из множества примесей (кобальт, марганец, молибден, никель, ниобий) имеет один главный элемент, благодаря которому и наблюдается такое свойство, как устойчивость к коррозии, - хром. Он составляет от 12 до 20% в стали.

    При этом, хотим отметить, что нержавейка, в которой состав хрома колеблется от 12 до 16% проявляет свою устойчивость к коррозии только при контакте с обычным воздухом. В агрессивной среде защитный слой быстро придёт в негодность. Нержавейка с хромом 17% и больше может выдерживать более тяжёлые условия. Так, она может даже взаимодействовать с азотной кислотой, не теряя своих преимуществ.

    Если же вам необходимо ещё больше увеличить устойчивость к коррозии, то в состав стали не только добавляют больше хрома, но и включают новые элементы (например, молибден, медь и другое). Собственно, это и называется пассивированием металла.

    При этом важным нюансом является состояние поверхности и защитная плёнка. Так, они не должны иметь повреждений, а для лучшего результата поверхность должна быть гладкой, а плёнка – однородной. Более того, защитный слой должен обязательно распределяться равномерно для лучшей эффективности.

    Откуда появляется коррозия?

    Само название «нержавеющая сталь» говорит о том, что, по идее, такое изделие не должно ни при каких обстоятельствах ржаветь или же подвергаться коррозии, но на деле всё не совсем так. Конечно, химический состав нержавейки предусматривает особые элементы, которые и делают её такой устойчивой к коррозии, но это не исключает возможности её появления. Ведь ничто не даёт нам 100% защиты.

    Более подробно поговорим о причинах возникновения коррозии. В первую очередь следует упомянуть, что недостаточное количество хрома или же его неравномерное распределение способствует ослаблению свойств нержавейки. Одной из распространённых причин также называют взаимодействие с обычными металлами. Именно поэтому рекомендуется хранить нержавейку отдельно. Разрушению и возникновению коррозии подвержены ещё и те изделия из нержавейки, которые соединены с помощью сварки.

    Последняя названная причина является одной из самых важных. Ведь в этом случае даже максимальное количество хрома не спасёт. Чтобы избежать нежелательных последствий, следует серьёзно отнестись к восстановлению защитного слоя. Сначала необходимо зачистить и отполировать сварочные швы, то есть избавиться от неровностей и ненужных примесей. Это делается с помощью шлифовальной машинки, а также металлической щётки. И не забывайте, что эти инструменты не должны взаимодействовать с обычным металлом! Только после этого следует приступать к пассивации.

    Одной из мер предосторожности считают использование отдельных инструментов для разного типа сталей. Ведь на инструментах могут остаться частицы обычного металла, а нам уже известно, что нержавейка не должна взаимодействовать с ним, иначе шансы на возникновение коррозии увеличиваются.

    Итак, как мы уже выяснили, единственным способом защиты от коррозии является пассивация. Это предусматривает использование специального раствора, в состав которого входит азотная кислота. Именно он и помогает нержавейке создать защитный слой из оксидной плёнки, которая и предотвращает возникновение коррозии.

    Мы неоднократно предупреждали, что нержавейка не должна взаимодействовать с другими видами металла. Но что делать, если вы не знаете, взаимодействовал ли тот или иной инструмент с чем-то ранее? Есть ли на нём частицы обычного металла? В этом случае мы предлагаем два способа решения возникшей проблемы.

    1. Обработка водным раствором азотной кислоты и ферроцианида калия

    Если вы хотите проверить, есть ли на инструменте частицы железа, то его следует обработать таким вот раствором (водный раствор азотной кислоты и ферроцианида калия). Железо при реакции приобретает синий цвет. Конечно, такой способ проверки больше подходит для производственной лаборатории, чем для бытовых условий.

    2. Смачивание водой

    Достаточно простой способ. Поместите инструмент в воду и оставьте на несколько часов. Железо, вступая в реакцию с водой, начинает ржаветь, так что таким образом тоже можно определить, есть ли на инструменте частицы свободного железа.

    Виды коррозии

    Мы уже обсудили, как можно защитить нержавейку от коррозии, но вот о самой угрозе известно не так уж и много, а врага ведь нужно знать в лицо! Поэтому следует изучить, какие бывают виды коррозии:

    1. Щелевая коррозия. Возникает, если детали на протяжении долгого времени соприкасаются. Коррозия развивается в местах крепления.

    2. Точечная коррозия. Имеет другое название – питтинговая коррозия. Возникает, если защитный слой оксидной плёнки повреждён механическим путём.

    3. Гальваническая коррозия. Возникает при контакте нержавейки с обычным металлом в среде, проводящей ток. Более всего вероятно возникновение этого вида коррозии на нержавейке, которая используется в морской воде.

    4. Межкристаллитная коррозия. Возникает, если нержавейка была подвержена воздействию слишком высокой температуры (500°С и выше). В этом случае могут формироваться карбиды хрома и железа на границах кристаллической решётки. Это является причиной, почему металл теряет свою прочность.

    5. Эрозивная коррозия. Возникает при постоянном нахождении нержавейки в абразивной среде. Это приводит к разрушению оксидной плёнки. И из-за того, что она не успевает восстанавливаться, нержавейка может быть подвержена коррозии.

    Как мы видим, существует множество причин, почему может быть разрушена защитная оксидная плёнка. Но всё это приводит к одному результату – возникновению коррозии. Хотим отметить, что самой распространённой причиной её начала является использование чистящих средств с огромным содержанием хлора. 

    Пассивирование нержавеющей стали

    Нержавеющая сталь лишь в теории может постоянно находиться в благоприятной среде. А на практике изделия из нержавейки часто используются в достаточно агрессивной среде, что приводит к мысли о дополнительной защите. Именно для этого и необходимо пассивирование. Для каких изделий это нужно в первую очередь?

    1. Крепёжные элементы;

    2. Корпусные элементы, используемые в морской воде;

    3. Трубные конструкции;

    При этом хотим отметить, что пассивация не всегда является целесообразным решением. Более того, в некоторых случаях пассивация может даже привести к ухудшению защитных свойств нержавейки. Поэтому не следует поступать необдуманно. Сначала необходимо проанализировать все условия, чтобы убедиться в абсолютной необходимости такой обработки нержавейки.

    Итак, что же должна дать пассивация? Равномерный и однородный защитный слой. Этого можно достигнуть, если строго соблюдать все правила и проходить каждый этап чётко по инструкции.

    Суть процесса состоит в том, что нержавейка покрывается особым раствором из азотной или лимонной кислоты. Сюда в некоторых случаях могут добавлять и бихромат натрия. Пассивация, как правило, необходима для защиты внешнего слоя. Это тоже следует учитывать.

    И последнее. Не существует единого химического состава, ведь он зависит от температуры нагрева, времени выдержки и марки нержавейки.

    Надеемся, статья ответила на все возникшие у вас вопросы.

    amariua.com

    Обработка нержавейки – описание востребованных способов + Видео

    Травление нержавеющей стали, а также другие виды ее обработки придают изделиям из нержавейки привлекательный вид и улучшают их качество. За счет этого они могут использоваться и в быту, и в строительной сфере, и в разнообразных промышленных отраслях.

    1 Сатинирование нержавейки – популярный метод обработки

    Нержавеющая сталь часто применяется для изготовления промышленных конструкторских изделий и всевозможных элементов декора. Такие детали в большинстве случаев подвергаются сатинированию (полированию, шлифованию). Этот вид обработки считается достаточно практичным и при этом гарантирующим высокий результат. Поверхность изделий из нержавейки после проведения операции приобретает "атласный" вид.

    Шлифование позволяет замаскировать практически любые дефекты, имеющиеся на конструкциях из нержавеющей стали, делая изъяны малозаметными.

    Сатинирование материала может выполняться пневматическими приспособлениями либо вручную. В первом случае используются следующие инструменты:

    • шлифовальные ленты;
    • ленточный пневмонапильник;
    • барабанно-ленточная шлифмашинка.
    Сатинирование нержавейки – популярный метод обработки

    Сатинирование материала из нержавейки

    Рекомендуем ознакомиться

    Вручную полирование выполняется при помощи шлифовальных листов и специального шлифка.

    На крупных производствах шлифование почти всегда производится посредством специальных агрегатов. А частные мастерские при изготовлении изделий и конструкций из нержавейки используют шлифок. Обработка стали с его помощью выглядит так:

    1. С поверхности изделия удаляют прижоги и сварной шов.
    2. Разметывают стыковочные риски на конструкции специальной защитной лентой, сделанной из алюминия. Ее необходимо наклеить на полируемую деталь в 2–3 слоя.
    3. Затем осуществляется обработка части изделия ручным шлифком посредством движений возвратно-поступательного характера. Обратите внимание! Нельзя чересчур сильно давить на шлифок.
    4. После того как обработка одной части детали завершается, на нее размещается алюминиевая лента. После этого шлифуется соседняя зона.

    Шлифовальные листы используются в ситуациях, когда применение шлифка является нецелесообразным, а также при необходимости восстановления поврежденной при сатинировании поверхности. В этом случае следует правильно подобрать зернистость инструмента. Делается это, как правило, на черновой детали.

    2 Травление – отлично скрывает следы после сварки нержавейки

    Травильная процедура нержавейки также выполняется достаточно часто. Ее используют после термообработки, холодной и горячей деформации стали. Эта операция удаляет дефекты, образующиеся на поверхности нержавейки при разных видах термообработки и применения сварочного аппарата. Травление убирает следы окалины и цвет побежалости. Кроме того, оно способствует обновлению на стальных изделиях пассивного слоя, защищающего металл от негативного воздействия повышенных температур.

    В промышленных условиях травление осуществляется с помощью расплавленных щелочных составов либо растворов (водных) кислот без воздействия электролиза или с таковым. Если используется кислота, операция производится в два этапа. Сначала нержавейку помещают в ванну с сернокислым раствором, затем – в азотнокислую среду. Щелочное травление подразумевает обработку стали расплавом каустической соды. Она не изменяет структуру металла и при этом отлично разрушает оксидную пленку на его поверхности.

    В быту и в небольших частных мастерских травление выполняется с помощью специальных пастоподобных составов. Процедура может осуществляться даже неподготовленным человеком. Травильная паста представляет собой желеобразную прозрачную жидкость. Ее делают из плавиковой и азотной кислоты. В подобных составах отсутствует потенциально небезопасная соляная кислота и вредные для здоровья человека хлориды.

    Травление – отлично скрывает следы после сварки нержавейки

    Травильная паста для нержавеющей стали

    Травильная паста наносится на очищенное изделие (его следует помыть и качественно обезжирить любым подходящим средством) и оставляется на поверхности на определенное время (оно указывается на упаковке). В большинстве случаев обработка нержавейки происходит на протяжении 10–60 минут. После этого травильная паста смывается. Для этих целей используют большое количество обыкновенной воды.

    Травильная паста изготавливается разными фирмами. На отечественном рынке популярностью пользуются далее указанные составы:

    • SAROX TS-K 2000 – паста, которую можно использовать на любых нержавеющих поверхностях (в том числе и на вертикальных). Она гарантирует получение привлекательно вида сварного шва и надежную защиту металла от температурных воздействий. Эта травильная паста очищает нержавейку всего за 10 минут.
    • Avesta BlueOne – состав для эффективного восстановления нержавеющих поверхностей, удаления с них следов коррозии и сварочных мероприятий, придания изделиям блеска. Обработка стали такой пастой должна продолжаться около 45 минут. При этом температура окружающей среды не может быть меньше +5°.
    • Stain Clean от ESAB – паста с замечательным травильным эффектом. Ее не требуется каким-либо образом подготавливать, состав готов к использованию прямо из бутылки.

    Важно! Любая паста наносится на очищенную заранее поверхность посредством кислотостойкой кисти и пластиковой лопатки.

    3 Воронение и другие способы обработки нержавеющей стали – короткий обзор

    Декоративные изделия из нержавейки нередко хромируют, чтобы придать им красивый вид и защитить от износа и коррозии. Хромирование рекомендовано для увеличения стойкости против механических воздействий на трущиеся части машин и различных приборов из нержавеющей стали, на режущий и мерительный инструмент.

    Теоретически можно выполнять декоративное хромирование в домашних условиях. Но эта процедура требует от человека определенных знаний и умений. Поэтому лучше доверять хромирование мастерам специализированных центров. Тогда вы получите по-настоящему качественную и красивую поверхность изделий из нержавейки.

    Популярно среди бытовых пользователей и воронение (чернение) стали. Эта технология применяется для декоративной отделки нержавеющих поверхностей. Воронение выполняется по трем методикам:

    • кислотной;
    • щелочной;
    • тепловой.
    Воронение и другие способы обработки нержавеющей стали – короткий обзор

    Воронение стального нержавеющего сплава

    Кислотное воронение выполняется электрохимическим либо химико-физическим способом в растворах кислот, щелочное – в растворах щелочей. При тепловой операции нержавейка обрабатывается в одной из следующих сред:

    • растопленные соли;
    • раствор спирта и аммиака в парообразном виде;
    • в пароперегретой атмосфере.

    Тепловое воронение осуществляется при высоких температурах (от 250 до 850 °С) в особых установках. Понятно, что таковые имеются только в специальных мастерских. Именно в них и следует заказывать декоративное воронение изделий из нержавеющей стали, используемых в быту. А вот холодное чернение может выполняться и дома.

    Еще один способ обработки нержавейки – ее покраска. Такая операция может производиться порошковыми или жидкими составами. Первые считаются более предпочтительными, так как они обеспечивают получение на поверхности окрашенных изделий высокопрочной пленки, которая защищает металл от химических, температурных, механических и коррозионных воздействий.

    tutmet.ru

    Химическая обработка нержавеющей стали

    Последовательность химической обработки нержавеющей стали

    Название «Нержавеющая сталь» было дано этому металлу тогда, когда люди еще не знали его особенностей: на самом деле нержавеющая сталь ОКИСЛЯЕТСЯ (ржавеет), ниже представлены некоторые условия, которые вызывают коррозию:

    • Термическая обработка
    • Загрязнение нержавеющей стали частицами углеродистой стали (железной пылью)
    • Использование для углеродистой (черной) и нержавеющей стали одного и того же инструмента
    • Микротрещины на поверхности изделия
    • Механическая обработка и сварочные работы
    • Остатки жира, масла прессования и грязных пятен
    • Агрессивные среды, такие как морская среда (там, где имеется большое количество хлоридов)
    • Если инструмент, используемый для обработки, старый, загрязненный или ржавый
    • И некоторые другие ...

    Обработка:

    Чтобы обеспечить нержавеющей стали - нержавеющие свойства, очень важно соблюдать технологию и последовательность ее обработки:

    1а - ОБЕЗЖИРИВАНИЕ: заключается в удалении масел, смазок, следов пыли и т. п., вызванных производственным процессом. Обезжиривание должно производиться до всех других химических обработок, поскольку наличие таких загрязнений может препятствовать эффекту травления или вызывать пятна на поверхности.

    Эту обработку можно выполнить тремя различными способами:

    1. Посредством погружения в ванну (с SOLAR ACT)
    2. С помощью кислотостойкой кисти (с SOLAR ACT)
    3. Распыление с помощью соответствующего насоса (с SOLAR ACT)

    1б - ДЕОКСИДАЦИЯ: заключается в удалении следов железа (ржавчины), вызванных использованием одних и тех же инструментов для углеродистой и нержавеющей стали (не только из нержавеющей стали), либо загрязненной окружающей средой (мелкая пыль железа). Эта обработка представляет собой альтернативу обезжириванию только тогда, когда на изделии присутствуют очаги ржавчины или окалины.

    Эту обработку можно выполнить тремя различными способами:

    1. Посредством погружения в ванну (с SOLAR RUST)
    2. С помощью кислотостойкой кисти (с SOLAR RUST)
    3. Распыление с помощью соответствующего насоса (с SOLAR RUST)

    2 - ТРАВЛЕНИЕ: является основным этапом удаления оксидов и сварочных окислов. Этот кислотный процесс способен при комнатной температуре удалять все цвета побежалости в зоне сварочного шва и другие пятна вследствие термической обработки. Травление - это не только эстетическое действие для устранения «сварки темного цвета», но в короткие сроки, от 15 минут до 3 часов, процесс удаляет также обедненный хромом слой, так называемый слой хром карбид, который является критическим моментом для агрессивной оксидации, препятствуя восстановлению легирующего пассивного слоя оксида хрома на поверхности нержавеющей стали. Хороший процесс требует хорошо очищенной поверхности, потому что, если есть масла или смазки, травильный продукт работает только как обезжириватель, а не как травильный состав. По этой причине обезжиривание очень важная составляющая процесса обработки.

    Другим критическим параметром является температура. Высокая температура ускоряет химический процесс, но может вызвать чрезмерное химическое воздействие на поверхность стали, что приведет к пятнам. А при низкой температуре химический процесс заметно ухудшается, вплоть до того, что вообще ничего происходить не будет.

    Эту обработку можно выполнить тремя различными способами:

    1. Нанесение кистью гелей / паст (с Energy Pickling Gel, Fast Gel, Inox D/P или Futur Dek DBA)
    2. Распыление с помощью соответствующего насоса (с Energy Pickling Gel Spray, Inox D/Gel Spray)
    3. Посредством погружения в травильную ванну (с LIGHT INOX DEK L или Inox D/L)

    3 – ПАССИВАЦИЯ (ПАССИВИРОВАНИЕ): это процесс регенерации исходных характеристик нержавеющей стали в отношении коррозионной стойкости. Это также хороший процесс очистки поверхности. Это очень важно после любых механических обработок, но полезно также после травления, поскольку воссоздает исходную окись хрома, который защищает нержавеющую сталь от коррозии. Пассивация необходима, чтобы гарантировать нержавеющие качества. Время, необходимое для хорошего лечения, составляет от 2 до 8 часов. Повышение температуры увеличивает скорость реакции. Простым языком – этот процесс восстанавливает защитный слой нержавеющей стали, утраченный при термической или механической обработке.

    Эту обработку можно выполнить тремя различными способами:

    1. Нанесение кистью гелей / паст (с FUTUR PASS ADF Gel,)
    2. Распыление с помощью соответствующего насоса (с FUTUR PASS ADF GEL SPRAY, Passinox L, Solar Pro L)
    3. Погружение в ванну (с FUTUR PASS ADF, Passinox L, Solar Pro L)

    ПОМНИТЕ: после каждого этапа химической обработки очень важно тщательно промыть изделие чистой водой (без ионов хлорида), для удаления всех химических веществ.

    metallcleaner.com

    Химическая пассивация как оптимальное покрытие жаропрочной стали

    Пассивация металла — процесс, в результате которого на поверхности металла образуется оксидная плёнка, препятствующая образованию коррозии. Название метода покрытия происходит от слова «пассивность». Цель пассивации — снизить химическую активность металла при взаимодействии с другими металлами или агрессивными условиями окружающей среды.

    В своём роде, появление плёнки — то же разрушение металла. Но, разрушая верхний слой материала на несколько десятков нанометров, пассивация спасает нижние слои от появления ржавчины.

    Таким образом, химическая пассивация — взаимодействие окислителя с обрабатываемой поверхностью.

    Этапы химической пассивации

    1. Если предварительно не подготовить металлическое изделие, то окислитель вступит в реакцию не со сплавом, а с посторонними элементами. Поэтому, перед пассивацией необходимо зачистить поверхность. Очистку выполняют 2 способами: мытьём или ошкуриванием изделия при помощи наждачной бумаги. Теперь можно приступить к пассивации.

    2. Сам процесс представляет нанесение на изделие химического реагента. На сплаве образуется защитная плёнка, состоящая в основном из солей и окислов. Плёнка делает структуру изделия наиболее крепкой и долговечной. Эффективность процедуры зависит от следующих факторов:

    • состав раствора;
    • состав сплава;
    • состояние поверхности обрабатываемой детали.

    Лучше всего поддаются химической пассивации высоколегированные стали, особенно хромникелевые. А вот углеродистые стали следует обрабатывать только для кратковременной защиты, так как уровень защитного слоя на них существенно слабее.

    3. Очистка при помощи воды. Соли, которые могли остаться на изделии, могут вызвать коррозию. Поэтому промывку следует проводить тщательно.

    4. Остатки кислоты необходимо нейтрализовать с помощью 2-3 % раствора аммиака или раствора, состоящего из 25-30 г/л олеиновой кислоты и 2-4 г/л гидроксида натрия. Обработка проводится при 80 - 90 °С на протяжении 2-3 минут.

    Какой раствор используется?

    Использование различных растворов зависит от свойств сплава. Рассмотрим, какие растворы применяются для пассивирования различного класса черных металлов:

    Высоколегированные сплавы, устойчивые к коррозии — азотная и серная кислоты.

    • Сплавы ферритного класса — калий двухромовокислый, азотная кислота.
    • Углеродистые стали — калий двухромовокислый, хромовый ангидрид, фосфорная кислота, гидроксид натрия.
    • Среднелегированные стали — хромовый ангидрид, фосфорная кислота.

    Температура и время пассивирования также зависят от класса сплава. Температура составляет диапазон от 18 до 90 °С, а время — от 3 до 60 минут.

    Чем выше температура раствора, тем быстрее протекает процесс.

    Применение пассивации

    • Пассивация используется для металлических деталей под покраску. Она не только защищает от коррозии, но и обезжиривает изделия. Применяется в сфере машиностроения.
    • Пассивация паровых турбин. Но зачем нужна пассивация нержавеющей стали, ведь она и так не поржавеет? Оказывается, если сплав находится в непрекращающемся контакте с агрессивной средой, то он может разрушиться. В качестве примера выступает сварной шов. Иногда на нём присутствуют частички железа. И тогда подвергается коррозии даже нержавейка.
    • Стоматологическая область. Обрабатываются нижняя часть имплантов — винты, которые вмонтируются в челюсть. Пассивация используется для исключения разрушения импланта в челюстной кости.
    • Химическая пассивация часто проводится с декоративной целью. При кратковременной обработке на поверхности появляется радужная плёнка. Яркие предметы использования — краны, дверные ручки.
    • Пассивация украшений из бижутерии используется во избежание аллергических реакций.

    Химическая пассивация заметно продлевает срок службы изделий из металла и заслуживает широкого применения в самых разнообразных областях.

    metizmash.ru