PICKLING ja PASSIVATION ovat kemiallisia käsittelyjä, jotka levitetään ruostumattoman teräksen pinnalle epäpuhtauksien poistamiseksi ja jatkuvan kromi{0}oksidikalvon muodostumisen edistämiseksi. Poiminta ja passivointi ovat molemmat happokäsittelyjä, eivätkä kumpikaan poista rasvaa tai öljyä. Jos valmistus on likainen, voi olla tarpeen käyttää pesuainetta tai alkalista puhdistusta ennen peittausta tai passivointia.
Mitä poiminta on?
Kun terästä kuumennetaan hitsaamalla tai muulla tavalla siinä määrin, että lämpösävy- tai oksidihilsekerros on näkyvissä, sen alla oleva kerros on tyhjentynyt kromista, mikä tekee teräksestä vähemmän korroosionkestävän. Teräksen poiminta on prosessi, jossa levitetään happoliuosta lämmön vaikutuksille altistuneiden vyöhykkeiden ja alla olevan kromivapaan kerroksen poistamiseksi ruostumattomasta teräksestä. Peittausteräs ei sisällä hiiliteräksen pintakontaminaatiota eikä upotettuja rautahiukkasia. Se jättää tavallisesti himmeän, mattaharmaan pinnan. Yksinkertaisesti sanottuna peittaus poistaa lämpövaikutteisen ruostumattoman teräksen kerroksen ja valmistelee pinnan passivointia varten.
Mikä on passivointi?
Passivointi on peittauksesta erillinen prosessi, joka voidaan suorittaa sellaisenaan tai peittauksen jälkeen. Toisin kuin peittaus, passivointiprosessi ei poista metallia. Sen sijaan ruostumattoman teräksen pinta käsitellään hapettavalla hapolla hiiliteräksen, sulfidisulkeutumien liuottamiseksi ja raudan ja muiden pintaepäpuhtauksien poistamiseksi ruostumattomasta teräksestä. Happo edistää lisäksi kromi-rikkaan passiivikalvon muodostumista, mikä lisää korroosionkestävyyttä. Vaikka peitattu teräs näyttää himmeältä tai syövytetyltä, oikein tehty passivointi ei vaikuta metallin ulkonäköön.
Miksi tarvitsemme sitä?
Monet ihmiset eivät tiedä, että ruostumattomat teräkset ovat usein luonnollisessa passiivitilassa. Kuitenkin aina kun terästä käsitellään tai valmistetaan millään tavalla, kuten hitsattaessa, metallipinnalla oleva luonnollinen kromioksidikalvo tahriutuu. Tämän seurauksena ruostumattoman teräksen korroosionkestävyys heikkenee hitsauksen jälkeen. Kromioksidikalvon palauttamiseksi metallin pinnalle on ruostumaton teräs passivoitava. Itse asiassa yksi tärkeimmistä syistä, miksi ruostumattomat teräkset täytyy passivoida, on hitsaus. Kun metallia hitsataan, se menettää vapaan raudansa seoksesta ja metallipinnan kokonaisrakenne muuttuu huomattavasti. Hitsauksen lämpövaikutusvyöhykkeellä kromin ja raudan suhde pienenee merkittävästi. Ruostumattoman teräksen metallipinnalla vapaasti valuva rauta voi helpottaa korroosiota/karkenemista.
Mikä on paras saatavilla oleva passivointimenetelmä?
-
Passivointi ja happopassivointikäsittely
On tunnettu tosiasia, että ruostumaton teräs on korroosionkestävää-. Vähemmän tiedetään, että korroosionkestävyydestä vastaa passiivinen, runsaasti kromia sisältävä oksidikalvo, joka muodostuu luonnollisesti teräksen pinnalle. Tämän passiivikerroksen muodostumista kutsutaan passivoimiseksi.
Passivointi on luonnollinen ilmiö. Passivointia on kuitenkin mahdollista lisätä käyttämällä tiettyjä teollisia tekniikoita. Näihin tekniikoihin kuuluu hapettava happokäsittely. Voidaan sanoa, että happokäsittely on paras tapa passivoida terästä.
-
Ympäristön lämpötila ja korkean lämpötilan korroosionkestävyys
Teräksen pinnalle voidaan muodostaa yksinkertainen oksidikalvo tai hilse lämmittämällä. Samaa ei voida sanoa passiivisesta kerroksesta. Kun teräkseen kohdistetaan lämpöä, luonnollinen passiivinen kerros paksunee. Sen lisäksi, että se muuttaa äänenvoimakkuutta, se muuttaa väriä siirtyessään lämpösävyistä harmaaseen oksidiasteikkoon. Näiden näkyvien oksidikerrosten seurauksena teräksen korroosionkestävyys ympäristön lämpötilassa heikkenee.
Uunin osat ovat esimerkkejä ruostumattomasta teräksestä valmistetuista komponenteista, jotka on räätälöity toimimaan todella korkeissa lämpötiloissa. Jotta ne pysyvät suojattuna korkean lämpötilan hapettumiselta, ne on kerrostettu näillä paksummilla, kestävillä oksidihilseillä.
Toisaalta komponenteissa, jotka on tehty toimimaan ympäristön lämpötilassa, ohut läpinäkyvä "passiivinen kerros" riittää palvelemaan korroosionkestävyyden tarkoitusta.
-
Happopassivointikäsittelyn vaatimukset
Voimakkaita hapettavia olosuhteita voidaan käyttää lisäämään kromipitoisen passiivisen oksidikerroksen muodostumista ruostumattoman teräksen pinnalle. Typpihappo on sopivin liuotin tähän hapettavaan happokäsittelyyn. Sen saatavuus, mukavuus ja tehokkuus tekevät siitä laajasti käytetyn liuottimen teollisissa ruostumattoman teräksen passivointikäsittelyissä. Muut heikommat hapettavat hapot, kuten sitruunahappo, voivat myös vahvistaa passivointia.
Teräskomponenttien ja valmisteiden, jotka ovat peräisin valmistustehtaista ja hyvämaineisista osakkeenomistajista, tiedetään olevan täysin passiivisia. Jokaisessa tapauksessa on kuitenkin poikkeuksia. Esimerkiksi koneistetut osat, joilla on monimutkainen rakenne ja herkkä rakenne, saattavat tarvita passivointikäsittelyä.
