TRAWIENIE i PASYWACJA to zabiegi chemiczne stosowane na powierzchni stali nierdzewnej w celu usunięcia zanieczyszczeń i wspomagania tworzenia ciągłej, pasywnej warstwy-tlenku chromu. Zbieranie i pasywacja to zabiegi kwasowe, które nie usuwają tłuszczu ani oleju. Jeżeli obróbka jest zabrudzona, przed trawieniem lub pasywacją może być konieczne użycie detergentu lub środka czyszczącego alkalicznie.
Co to jest Picking?
Kiedy stal jest podgrzewana przez spawanie lub w inny sposób do tego stopnia, że widoczne jest zabarwienie cieplne lub warstwa zgorzeliny tlenkowej, warstwa znajdująca się poniżej została pozbawiona chromu, przez co stal jest mniej odporna na korozję. Zbieranie stali to proces nakładania roztworu kwasu w celu usunięcia ze stali nierdzewnej stref wpływu ciepła wraz z leżącą pod spodem warstwą o zmniejszonej zawartości chromu. Stal trawiona jest wolna od zanieczyszczeń powierzchniowych stalą węglową i osadzonych cząstek żelaza. Zwykle pozostawia matowe, matowe szare wykończenie. Mówiąc najprościej, trawienie usuwa warstwę pod wpływem ciepła ze stali nierdzewnej i przygotowuje powierzchnię do pasywacji.
Co to jest pasywacja?
Pasywacja jest procesem odrębnym od trawienia, który można przeprowadzić samodzielnie lub po trawieniu. W przeciwieństwie do trawienia, proces pasywacji nie usuwa metalu. Zamiast tego powierzchnię stali nierdzewnej poddaje się działaniu kwasu utleniającego w celu rozpuszczenia stali węglowej, wtrąceń siarczków i usunięcia żelaza i innych zanieczyszczeń powierzchniowych ze stali nierdzewnej. Kwas dodatkowo sprzyja tworzeniu się bogatej w chrom-powłoki pasywnej, która nadaje odporność na korozję. Podczas gdy stal trawiona będzie wyglądać na matową lub wytrawioną, prawidłowo przeprowadzona pasywacja nie wpływa na wygląd metalu.
Dlaczego tego potrzebujemy?
Wiele osób nie jest świadomych faktu, że stale nierdzewne często znajdują się w naturalnym stanie pasywnym. Jednakże, gdy stal jest poddawana jakimkolwiek manipulacjom lub obróbce, na przykład podczas spawania, naturalna warstwa tlenku chromu na powierzchni metalu ulega zmatowieniu. W rezultacie odporność na korozję stali nierdzewnej po spawaniu ulega osłabieniu. Aby przywrócić warstwę tlenku chromu na powierzchni metalu, należy pasywować stal nierdzewną. W rzeczywistości jednym z głównych powodów, dla których stal nierdzewna wymaga pasywacji, jest proces spawania. Podczas spawania metal traci wolne żelazo ze stopu, a ogólna struktura powierzchni metalu ulega znacznym zmianom. W strefie wpływu ciepła spoiny stosunek chromu do żelaza jest znacznie zmniejszony. Żelazo swobodnie spływające po metalowej powierzchni stali nierdzewnej może ułatwiać korozję/obróbkę zgrubną.
Jaka jest najlepsza dostępna metoda pasywacji?
-
Pasywacja i obróbka pasywacyjna kwasem
Powszechnie-wiadomym jest, że stal nierdzewna jest odporna na korozję. Mniej znane jest to, że za odporność na korozję odpowiada pasywna, bogata w chrom warstwa tlenku, która gromadzi się naturalnie na powierzchni stali. Tworzenie tej warstwy pasywnej nazywa się pasywacją.
Pasywacja jest zjawiskiem naturalnym. Jednakże możliwe jest zwiększenie pasywacji poprzez zastosowanie pewnych technik przemysłowych. Techniki te obejmują obróbkę kwasem utleniającym. Można powiedzieć, że najlepszą metodą pasywacji stali jest kwasowanie.
-
Odporność na temperaturę otoczenia i korozję w wysokiej temperaturze
Pod wpływem ciepła na powierzchni stali można utworzyć prostą warstwę tlenku lub zgorzelinę. Nie można tego samego powiedzieć o warstwie pasywnej. Po podgrzaniu stali naturalna warstwa pasywna staje się grubsza. Oprócz zmiany objętości zmienia również kolor, przechodząc od odcieni cieplnych do szarej skali tlenkowej. W wyniku tych widocznych warstw tlenków zmniejsza się odporność stali na korozję w temperaturze otoczenia.
Części pieca to przykłady elementów ze stali nierdzewnej, które są dostosowane do pracy w naprawdę wysokich temperaturach. Aby chronić je przed utlenianiem w wysokiej temperaturze, pokrywa się je grubszymi, trwałymi powłokami tlenkowymi.
Z drugiej strony w komponentach przeznaczonych do pracy w temperaturach otoczenia wystarczy cienka przezroczysta „warstwa pasywna”, aby zapewnić odporność na korozję.
-
Wymagania dotyczące pasywacji kwasowej
Aby przyspieszyć tworzenie się warstwy pasywnej tlenku bogatego w chrom na powierzchni stali nierdzewnej, można zastosować silne warunki utleniające. Najbardziej odpowiednim rozpuszczalnikiem do tej obróbki kwasem utleniającym jest kwas azotowy. Jego dostępność, wygoda i skuteczność sprawia, że jest on szeroko stosowanym rozpuszczalnikiem w przemysłowych procesach pasywacji stali nierdzewnej. Inne, słabsze kwasy utleniające, takie jak kwas cytrynowy, mogą również wzmacniać pasywację.
Wiadomo, że komponenty i wyroby stalowe pochodzące z hut i renomowanych akcjonariuszy są w pełni pasywne. Jednak w każdym przypadku są wyjątki. Na przykład części obrobione maszynowo, które mają skomplikowaną konstrukcję i delikatną strukturę, mogą wymagać obróbki pasywacyjnej.
