Jaká kyselina se používá k moření nerezové oceli?

Pasivační proces vrací nerezovou ocel nebo jiné kovy zpět k jejich původní specifikaci odstraněním nežádoucích nečistot a olejů z povrchu. Při obrábění součásti z nerezové oceli mohou různé částice pronikat povrchem základního kovu, čímž se oslabuje jeho odolnost vůči korozi a díl je náchylnější k vlivům prostředí. Jiskry, špína a další částice a zbytky jako volné železo, mastnota a zpracovatelské oleje ovlivňují pevnost přírodního povrchu a mohou proniknout do povrchu během dokončovacího procesu. Zůstávají pro lidské oko neviditelné a často jsou příčinou koroze. „Pasivní“ je definováno jako méně náchylné k vlivům prostředí. Proces zlepšuje a čistí povrch součásti. Obnovený povrch působí jako ochranný nátěr proti vlivům prostředí, jako je vzduch, voda a další extrémní podmínky. Je důležité si uvědomit, že pasivace nemění vzhled základního kovu.

Výhody pasivace

• Zlepšená odolnost proti korozi
• Rovnoměrné vyhlazení
• Odstraňování otřepů
• Čistota
• Dlouhá životnost produktu

• Pasivace zůstává důležitým krokem k maximalizaci odolnosti nerezových dílů a součástí proti korozi. Proces může výrazně zvýšit životnost dílů. Nesprávně provedená pasivace může skutečně způsobit korozi.
• Pasivace je metoda maximalizace vlastní korozní odolnosti nerezové slitiny, ze které je obrobek vyroben.
• Neexistuje žádná univerzální odpověď ohledně přesné mechaniky toho, jak pasivace funguje. Není ale pochyb o tom, že na povrchu pasivní nerezové oceli je ochranný oxidový film. Říká se, že tento neviditelný film je extrémně tenký, má tloušťku menší než 0,0000001 palce, což je asi 1/100 000 tloušťky lidského vlasu!
• V praxi mohou být nečistoty, jako jsou nečistoty nebo částice železa z řezných nástrojů, přeneseny na povrch součástí z nerezové oceli během zpracování. Pokud nebudou tyto cizí částice odstraněny, mohou snížit účinnost původní ochranné fólie.
• Během procesu obrábění může být mikroskopická množství volného železa setřena z řezného nástroje a přenesena na povrch obrobku z nerezové oceli. Za určitých podmínek mohou tyto částice vytvořit tenký povlak rzi. Ve skutečnosti se jedná spíše o korozi oceli z nástroje než základního kovu. Někdy mohou částice oceli z řezného nástroje nebo jeho korozní produkty způsobit poškození samotné součásti.
• Stejně tak malé částečky nečistot obsahujících železo mohou ulpívat na povrchu dílu. Přestože se kov může při obrábění jevit jako lesklý, neviditelné částice volného železa mohou způsobit, že povrch po vystavení vzduchu zreziví.
• Problémem mohou být i otevřené sulfidy. Pocházejí z přidání síry do korozivzdorných ocelí pro zlepšení obrobitelnosti. Pokud součást není správně pasivována, mohou sulfidy působit jako iniciační místa pro korozi na povrchu produktu.
• Ve všech případech je nutná pasivace, aby se maximalizovala přirozená korozní odolnost nerezové oceli. Pomůže odstranit povrchové nečistoty, jako jsou železné pevné nečistoty a částice železa z řezných nástrojů, které mohou vytvářet rez nebo působit jako iniciační místa pro korozi. Pasivace může také odstranit sulfidy vystavené na povrchu nerezových slitin bez mechanické úpravy.
• Nejlepší korozní odolnost může poskytnout dvoukrokový postup: 1. čištění, (odmaštění, moření), ale v některých případech neprovedený postup 2. kyselá lázeň nebo pasivační ošetření.

První čištění

• Mastnota, chladicí kapalina nebo jiné nečistoty musí být důkladně odstraněny z povrchu, aby se dosáhlo nejlepší odolnosti proti korozi. K čištění mechanických olejů nebo chladicích kapalin lze použít komerční odmašťovač nebo detergent. Cizí látky, jako jsou tepelné oxidy, může být nutné odstranit broušením nebo metodami, jako je leptání kyselinou.
• Někdy může obsluha vynechat základní čištění a mylně se domnívat, že pouhé ponoření maziva do kyselé lázně současně vyčistí i pasivuje. To se nestává. Místo toho znečišťující tuk reaguje s kyselinou za vzniku plynových bublin. Tyto bubliny se shromažďují na povrchu obrobku a narušují pasivaci.
• Ještě horší je, že kontaminace pasivačního roztoku, někdy s vysokým obsahem chloridů, může způsobit „vzplanutí koroze“. Namísto vytvoření požadovaného oxidového filmu s lesklým, čistým povrchem odolným proti korozi způsobí záblesk silně naleptaný nebo ztmavlý povrch – zhoršení samotného povrchu, pro jehož optimalizaci je pasivace navržena.
• Díly vyrobené z martenzitických nerezových ocelí [které jsou magnetické, středně odolné vůči korozi a mají mez kluzu až (1930 MPa)] na čtvereční palec jsou kaleny při vysoké teplotě a poté žíhány, aby se dosáhlo požadované tvrdosti a mechanických vlastností. Slitiny tvrditelné precipitací (které poskytují lepší kombinaci pevnosti a odolnosti proti korozi než martenzitické třídy) lze zpracovávat v roztoku, částečně zpracovávat, udržovat při nižších teplotách a poté dokončit obráběním.
• V takových případech je nutné díly před tepelným zpracováním důkladně očistit odmašťovadlem nebo čističem, aby se odstranily stopy řezné kapaliny. V opačném případě bude řezná kapalina zbývající na součástech způsobovat nadměrnou oxidaci. Tento stav může způsobit, že spodní vrstvy zůstanou skvrnité i po odstranění vodního kamene kyselinou nebo abrazivními metodami. Řezné kapaliny mohou zůstat na součástech a ztvrdnout ve vakuové peci nebo ochranné atmosféře a může dojít ke zuhličení povrchu, což má za následek ztrátu odolnosti proti korozi.

Leptání

• Moření je odstranění přilehlé kovové vrstvy s nízkým obsahem chromu z povrchu nerezové oceli chemickou cestou.
• Tam, kde je ocel zahřívána svařováním, tepelným zpracováním nebo jinými prostředky do té míry, že je vidět barevná vrstva oxidu, je na povrchu oceli pod vrstvou oxidu nižší obsah chrómu. Pro obnovení nejlepší odolnosti proti korozi je nutné odstranit poškozenou kovovou vrstvu a obnažit tak povrch plně legované nerezové oceli. Mechanické odstraňování může vytvářet abrazivní nebo jiné částice (inhibitory koroze) nebo může být nepraktické, takže se obvykle používají chemikálie.
• Postupy zahrnující leptací roztoky kyseliny dusité (HNO). ₃) a kyseliny fluorovodíkové (HF), odstraňují vodní kámen a podkladovou vrstvu ochuzenou o chrom a obnovují odolnost proti korozi. Leptací roztoky také odstraňují nečistoty, jako je železo a železné částice. Existují i ​​jiné leptací roztoky než směsi kyseliny dusičné a fluorovodíkové a lze je použít pro specializované aplikace.
• Leptací pasty, kde je roztok smíchán s inertním nosičem, se obvykle používají k ošetření vybraných oblastí, jako jsou svary.
• Leptání zahrnuje odstranění kovu a změnu vizuálního jasu kovu.
• Elektroleštění je užitečná alternativa k leptání. Dosahuje se odstranění kovu, ale obvykle vede k lesklému, hladkému a korozi odolnějšímu povrchu.

Pasivní koupele

• Po důkladném vyčištění je nerezová část připravena k ponoření do pasivační kyselé lázně. Lze použít kteroukoli ze tří metod – pasivaci kyselinou dusičnou, pasivaci kyselinou dusičnou s dichromanem sodným a pasivaci kyselinou citronovou. Jakou metodu použít, závisí na třídě nerezové oceli a zadaných parametrech.
• Stabilnější chromniklové druhy lze pasivovat v lázni kyseliny dusičné (20 % obj.). Méně odolné druhy nerezové oceli lze pasivovat přidáním dichromanu sodného do lázně s kyselinou dusičnou, aby byl roztok více oxidován a byl schopen vytvořit na povrchu pasivní film. Další možností, která se používá místo kyseliny dusičné plus dichromanu sodného, ​​je zvýšení koncentrace kyseliny dusičné na 50 % objemových. Přídavek dichromanu sodného a vyšší koncentrace kyseliny dusičné snižují pravděpodobnost nežádoucí koroze.

Historicky se kyselina dusičná používala k pasivaci nerezové oceli, ale v poslední době se běžně používá bezpečnější a účinnější řešení využívající kyselinu citrónovou. Na rozdíl od kyseliny dusičné mají pasivační kompozice s kyselinou citronovou mnoho výhod:

• Kyselina citronová NEODSTRAŇUJE další prvky ze slitiny, čímž účinně omezuje hloubku finální vrstvy oxidu chrómu
• Kyselina citronová NEVNÁŠÍ těžké kovy (nebezpečný odpad) do vany
• Kyselina citronová odstraňuje pouze železo
• Kyselina citronová je mnohem bezpečnější a šetrnější k životnímu prostředí

Na základě materiálů ze zahraničních publikací TERRY A. DEBOLD A JAMES W. MARTIN

Moření nerezové oceli je důležitý proces, který zajišťuje odstranění vrchní vrstvy materiálu a obnovení původního stavu. Pointa je, že po provedení určitých prací se na povrchu nerezové oceli mohou tvořit vady ve formě svarů, oxidů a okují, které mohou výrazně narušit vzhled materiálu a zhoršit provozní a estetické vlastnosti. vlastnosti.

Charakteristickým rysem oceli je přítomnost filmu oxidu chromu, jehož účelem je chránit horní vrstvu. Právě kvůli tomu vznikají výše uvedené defekty, které je obtížné interagovat s činidly. Pokud se takové potíže vyskytnou, můžete situaci napravit pomocí speciálního postupu – leptání nerezové oceli.

Postup moření nerezové oceli

Chemická a elektrochemická úprava neboli leptání je považováno za jeden z nejlepších způsobů čištění vrchní vrstvy nerezové oceli. Tento postup dokonale čistí povrch oceli od svarů, eliminuje různé druhy deformací a také pomáhá zpevnit strukturu slitiny po tepelném zpracování. Kromě čisticích vlastností postup zajišťuje obnovu pasivní vrstvy oceli, která je nezbytná pro ochranu slitiny před strukturální destrukcí při zvýšených teplotách. Podstatou čištění oceli 12x18n10t je chemická interakce vrchní vrstvy s koncentrovaným roztokem kyseliny. Typicky se používá kyselina chlorovodíková nebo sírová, načež se použije směs roztavené alkálie. Proces kyselého čištění má dvě fáze: nejprve se kov ošetří zásaditým kyselým složením a nakonec se slitina udržuje v lázni s roztokem kyseliny dusičné. Při zpracování nerezové oceli byste měli přísně dodržovat fáze technologického procesu. Nádoba s roztokem, ve kterém je slitina umístěna, by měla zpracovávat pouze horní vrstvy kovu a dále eliminovat stávající poškození. Nedoporučuje se připouštět změny v makrostruktuře nerezové oceli, protože železo může ztratit své původní vlastnosti.

Aplikace leptu

Proces leptání je široce používán ve výrobě při čištění horních vrstev oceli od svarů, okují, oxidů a rzi. Používá se při hledání vnitřních defektů odstraněním vrchní vrstvy obrobku nebo ke studiu struktury kovu. Tento postup čistí materiál, čímž se zvyšuje přilnavost vrchní vrstvy. To je nezbytné pro úspěšné spojení kovového obrobku s jiným povrchem, po kterém se nanáší barva, smalt, galvanická vrstva nebo jiný ochranný povlak.

Tento typ zpracování zajišťuje nejen rychlé čištění obrobku, ale také vytváří specifický vzor na horní vrstvě kovu. Pomocí leptání můžete vyříznout kanál libovolné tloušťky nebo vytvořit složitý obrázek. Možné je i zpracování velkých obrobků a válcovaných výrobků. Můžete snadno upravit hloubku zpracování až na mikrony, což umožňuje zpracovávat povrchy se složitými oblastmi a malými drážkami. Postup se používá k provedení analýzy, která určuje tvorbu mezikrystalické koroze v nerezové oceli. Kromě toho je tento proces široce používán při zpracování uhlíkových, nízkolegovaných a vysoce legovaných ocelí, neželezných kovů a titanu. Tato technologie je nepostradatelná při zpracování malých kovových dílů, hodinek. Používá se k výrobě polovodičových čipů a desek plošných spojů v elektronice. Tento způsob zpracování zajišťuje vytvoření vodivého kanálu na mikroobvodech. Při výrobě letadel hraje důležitou roli leptání, protože tímto procesem se zmenšuje tloušťka plechů, čímž se snižuje hmotnost letadla. Tato operace hraje také velkou roli při aplikaci kreseb a nápisů. Leptání vytváří reliéfní obraz vytvořený zničením kovového povrchu podle specifických vzorů. V každodenním životě provoz pomáhá vyčistit potrubí.

Metody leptání

Doma a ve výrobě se používají následující typy zpracování:

• Čištění kyselinou;
• Elektrolytické čištění;
• Čištění pastami.

Leptání kyselinou

Nejlepších výsledků při zpracování nerezové oceli se dosáhne, když vrchní vrstva nerezové oceli zůstane po dlouhou dobu v nádobě s kyselinami ze síry a dusíku. Jak tento proces probíhá:

1. Za počáteční fázi se považuje odmaštění vrchní vrstvy oceli, po kterém následuje čištění otřepů a popálenin;
2. Dále dochází k leptání v lázních s kyselinou sírovou. Během procesu kyselé složení odstraňuje nerovnosti na povrchu, vodní kámen a otřepy. Nejlepší teplota při korozi je 60-80 stupňů Celsia. Během procesu je důležité tento parametr kontrolovat. Doba leptání závisí na koncentraci kyseliny (10-12%) a označení oceli. Vyplatí se být opatrnější, protože vyčerpání kyselé lázně vede k tvorbě důlkové koroze na kovovém povrchu. Například ocel obsahující chrom (18 %) a nikl (8 %) bude vyžadovat 20-40 minut ošetření v lázni s kyselinou sírovou. Dobu tohoto postupu je možné několikrát zkrátit. Chcete-li to provést, musíte ovládat úroveň atmosféry.
3. Dalším krokem je umytí obrobku ve velkém množství kapaliny.
4. Dále byste měli obrobek ponořit do lázně naplněné roztokem dusičnanů. Procedura trvá od 5 do 15 minut s přihlédnutím k teplotě lázně 50-70 stupňů Celsia.
5. Poslední fází je opakované opláchnutí tekoucí vodou.

Popsaná metoda leptání je považována za standardní a zahrnuje několik možností zpracování. Například držení v nádobě s roztokem dusíku, který je obohacen o prvky kyseliny fluorovodíkové, prodlužuje proceduru na půl hodiny. Pokud zvýšíte úroveň koncentrace fluoridové nečistoty na 15 %, budete moci proces zpracování provádět při nízké teplotě, přičemž se vyhnete předběžnému spouštění obrobku na kyselinu. Další dostupnou možností úpravy je čištění oceli pomocí kyseliny fosforečné. Chcete-li dokončit postup, měli byste postupovat podle následujících kroků:

• Odmastěte ocelový obrobek pomocí jakýchkoli dostupných prostředků;
• Opláchněte díl tekoucí vodou a osušte;
• Naplňte léčebnou lázeň kyselinou ortofosforečnou v poměru 150 mg na litr vody;
• Umístěte slitinu do nádoby a počkejte hodinu;
• Vyjměte a opláchněte vyčištěnou část pod tekoucí vodou.

Dobu zpracování v lázni s kyselinou sírovou můžete zkrátit přidáním chloridu sodného v množství 5 %. Díky tomu proces trvá 15 minut, ale měli byste dodržovat vhodný teplotní režim (80 stupňů).

Je důležité si uvědomit, že v místnosti se špatnou aspirací by měla být kompozice pro druhý stupeň léčby nahrazena. Problémem je uvolňování škodlivých par z kyseliny, proto je lepší nahradit roztok za použití 8% síranu železnatého a 3% roztoku fluorovodíku.

Oxidový film umístěný na horní vrstvě nerezové oceli může pomoci při určování metody leptání. Výhodou je, že vnější stav udává složení filmové vrstvy. Pokud je barva stupnice zelená, znamená to vysokou hladinu chrómu ve složení. V důsledku toho může být interakce mezi ocelí a kyselou lázní obtížnější, což má za následek delší doby zpracování.

Elektrolytické leptání

Podstatou elektrolytického čištění je nerovnoměrná anodická úprava různých konstrukčních prvků a také selektivní zabarvení kovu vzhledem k vzhledu filmů. Charakteristickým rysem tohoto zpracování je přítomnost externích zdrojů proudu.

Elektrolytické zpracování je nejúčinnější při určování makrostruktury kovů, slitin, které prošly deformací, a také vysokolegovaných ocelí, které se vyznačují vysokou chemickou odolností. Elektrolytické zpracování má tři varianty leptání:

• Čištění anodickým rozpouštěním;
• Anodické filmové sedum;
• Čištění katodového filmu.

Za nejběžnější způsob elektroleptání je považováno anodické rozpouštění, díky kterému vzniká na povrchu reliéf v důsledku jednotlivých hranic nebo fází zrn.

Leptání hotovými pastami

V současné době je na moderním trhu k dispozici obrovský sortiment různých past pro moření nerezové oceli. Hlavním úkolem pasty je měnit nerovnosti lakovaného povrchu v důsledku vysokých teplotních změn a také čistit svary. Proces použití leptací pasty je poměrně jednoduchý a lze jej použít i doma. Nerez lze po svaření snadno vyčistit hustou pastou, protože jeho účinnost se začíná projevovat již při teplotě 80 stupňů. Před leptáním je třeba povrch kovu očistit od koroze a jiných vad.

Proces leptání pasty se skládá z následujících kroků:

• Zpracování horní vrstvy obrobku vrstvou pasty až do několika centimetrů;
• Expozice po dobu jedné a půl hodiny;
• Oplachování pod tekoucí vodou.

Leptací pasta je ideální pro zpracování svarů nerezových ocelí. Po správném ošetření je povrch schopen odolat korozivním útokům v těch nejnepříznivějších podmínkách.