Травление нержавеющей стали – Травление нержавейки в домашних условиях

Содержание

Травление нержавеющей стали: кислотами, пастами, хлорным железом

Травление нержавеющей стали – немаловажный процесс, который обеспечивает удаление верхнего слоя материала и восстановление первоначального состояния. Суть в том, что после проведения определённых работ на поверхности нержавейки могут образоваться дефекты в виде сварных швов, оксидов и окалин, которые способны заметно подпортить внешний вид материала, а также ухудшить эксплуатационные и эстетические свойства. Отличительной чертой стали считается наличие оксидохромовой пленки, целью которой является защита верхнего слоя. Именно из-за неё и возникают вышеперечисленные дефекты, которые с трудом вступают в связь с реагентами. В случае возникновения таких неприятностей можно исправить ситуацию, воспользовавшись специальной процедурой – травление нержавеющей стали.

Травление нержавеющей сталиТравление нержавеющей стали

Процедура травления нержавеющей стали

Химическая и электрохимическая обработка или травление считается одним из лучших способов очистки верхнего слоя нержавейки. Данная процедура отлично очищает поверхность стали от сварных швов, устраняет деформации различного типа, а также способствует укреплению структуры сплава после термической обработки. Кроме очистных свойств, процедура обеспечивает восстановление пассивного слоя стали, необходимого для защиты сплава от разрушения структуры при повышенных температурах.

Суть очистки стали 12х18н10т заключается в химическом взаимодействии верхнего слоя с концентрированным кислотным раствором. В основном используются соляная либо серная кислоты, после чего в ход вступает смесь расплавленной щелочи. Процесс очистки кислотой имеет две стадии: в первую очередь металл обрабатывается основным кислотным составом, а в заключении сплав выдерживается в ванне с раствором азотной кислоты.

Обрабатывая нержавейку, стоит строго соблюдать этапы технологического процесса. Емкость с раствором, в которую помещен сплав, должна обрабатывать лишь верхние слои металла, дополнительно устраняя имеющиеся повреждения. Не рекомендуется допускать изменение макроструктуры нержавеющей стали, так как железо может потерять свои первоначальные свойства.

Применение травления

Процесс травления широко применим на производстве во время очистки верхних слоев стали от сварных швов, окалин, окислов и ржавчин. Используется во время поиска внутренних дефектов путем снятия верхнего слоя заготовки либо для изучения структуры металла.

Эта процедура обеспечивает зачистку материала, благодаря чему увеличивается адгезия верхнего слоя. Это необходимо для успешного соединения металлической заготовки с другой поверхностью, после чего наносится покрасочный, эмалированный, гальванический слой или другое защитное покрытие.

Применение травления нержавеющей сталиПрименение травления нержавеющей стали

Такой вид обработки обеспечивает не только быструю очистку заготовки, но и создаёт на верхнем слое металла заданный рисунок. С помощью травления можно вырезать канал любой толщины или оформить сложное изображение. Также возможна обработка крупных заготовок и проката. Можно легко регулировать глубину обработки до микронов, благодаря чему удастся обработать поверхность со сложными участками и мелкими пазами. Процедура применяется в проведении анализа, определяющего образование межкристаллической коррозии у нержавеющей стали.

Кроме этого данный процесс широко используется во время обработки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, цветных металлов и титана. Эта технология незаменима во время обработки мелких металлических деталей, шестеренок наручных часов. С помощью неё изготавливаются полупроводниковые микросхемы и печатные платы в электронике. Этот способ обработки обеспечивает образование токопроводящего канала на микросхемах. В авиастроении травление играет важную роль, так как с помощью этого процесса уменьшается толщина металлических листов, благодаря чему снижается вес самолёта. В нанесении рисунков и надписей данная операция также играет большую роль. Травление производит рельефное изображение, полученное путем разрушения металлической поверхности согласно определенным шаблонам. В быту операция способствует очистке трубопровода.

Методы травления

В домашних условиях и на производственных участках используется следующие виды обработки:

  • Кислотная очистка;
  • Электролитическая очистка;
  • Очистка пастами.

Травление кислотами

Наилучший результат в ходе обработки нержавеющей стали получается путем длительного выдерживания верхнего слоя нержавейки в емкости кислот из серы и азота. Как происходит данный процесс:

  1. Первоначальным этапом считается обезжиривание верхнего слоя стали, с последующей зачисткой заусениц и ожогов;
  2. Далее происходит травление в сернокислотных ваннах. Во время процесса кислотный состав разъедает шероховатость на поверхности, окалины и заусенцы. Наилучшим показателем температуры во время разъедания является 60-80 градусов по Цельсию. В течение процесса важно контролировать данный параметр. Продолжительность травления зависит от концентрации кислоты (10-12%) и маркировки стали. Стоит быть внимательней, так как истощение кислотной ванны приводит образование точечной коррозии на поверхности металла. К примеру, сталь с содержанием хрома (18%) и никеля (8%) потребует 20-40 минут обработке сернокислотной ванне. Есть возможность сократить время данной процедуры в несколько раз. Для этого следует контролировать уровень атмосферы.
  3. Следующий шаг — промывка заготовки в большом количестве жидкости.
  4. Следом стоит погрузить обрабатываемую деталь в ванну, которая наполнена азотнокислым раствором. Время процедуры занимает от 5 до 15 минут с учётом температуры ванны 50-70 градусов по Цельсию.
  5. Заключительный этап – повторное ополаскивание проточной водой.

Описанный метод травления считается стандартным и включает в себя несколько вариантов обработки. К примеру, выдержка в емкости с азотным раствором, который обогащен элементами плавиковой кислоты, увеличивает процедуру до получаса. Если поднять уровень концентрации плавиковой примеси до 15%, то получится провести процесс обработки при низкой температуре, при этом избежав предварительное опускание заготовки в кислоту. Ещё один доступный вариант обработки – очистка стали с помощью ортофосфорной кислоты. Для выполнения процедуры стоит следовать следующим шагам:

  • Обезжирить стальную заготовку любым доступным средством;
  • Промыть деталь в проточной воде и высушить;
  • Залить ванну для обработки ортофосфорной кислотой по пропорции 150 мг на литр воды;
  • Поместить сплав в емкость и ожидать в течение часа;
  • Достать и промыть в проточной воде очищенную деталь.

Сократить время обработки в сернокислой ванне можно с помощью добавления хлористого натрия в размере 5%. Благодаря этому процесс занимает 15 минут, но стоит придерживаться соответствующего температурного режима (80 градусов).

Важно помнить, что в помещении с плохой аспирацией следует заменить состав для второго этапа обработки. Проблема в выделении вредных паров из кислоты, поэтому лучше заменить раствор, используя 8% сернокислого железа и 3% плавикового раствора.

Оказать помощь в определении метода травления может окисная пленка, расположенная на верхнем слое нержавейки. Преимущество в том, что внешнее состояние подсказывает о составе плёночного слоя. Если цвет окалины зелёный, это свидетельствует о высоком уровне хрома в составе. В результате может затрудниться взаимодействие стали и кислотной ванны, следовательно, на обработку уйдет больше времени.

Электролитическое травление

Суть электролитической очистки заключается в неравномерной анодной обработке различных структурных элементов, а также в избирательной окраске металла из-за появления пленок. Отличительной чертой данной обработки считается имение внешних источников тока.

Максимально эффективна электролитическая обработка во время определения макроструктуры металлов, сплавов подвергшихся деформации, а также высоколегированных сталей, которые отличаются высокой химической устойчивостью. Электролитическая обработка имеет три вариации травления:

  • Очистка посредством анодного растворения;
  • Анодная пленочная очитка;
  • Катодная пленочная очистка.

Самым распространённым методом электротравления считается анодное растворение, благодаря которому рельеф на поверхности образуется в результате отдельных границ или фаз зерен.

Травление готовыми пастами

На данный момент современный рынок обеспечен огромным ассортиментом различных паст для травления нержавеющей стали. Главная задача пасты – изменение неровностей окрашенной поверхности в результате высоких перепадов температуры, а также очистка сварных швов. Процесс использования травильной пасты достаточно прост и может быть применён даже в домашних условиях. Нержавейка после сварки хорошо очищается пастой густой концентрации, ведь её эффективность уже начинает проявляться при температуре 80 градусов. Перед травлением металлическую поверхность необходимо очистить от коррозии и прочих дефектов.

Травление нержавеющей стали пастамиТравление нержавеющей стали пастами

Процесс травления пастой состоит из следующих шагов:

  • Обработка верхнего слоя заготовки пастой слоем до нескольких сантиметров;
  • Выдержка в течение полутора часа;
  • Промывка под проточной водой.

Травление пастой идеально подходит для обработки сварных швов на нержавеющих марках стали. После правильной обработки поверхность способна выдерживать коррозийные атаки в самых неблагоприятных условиях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

показания, методы травления и материалы

Автор perminoviv На чтение 7 мин. Опубликовано

Нержавеющая сталь зачастую требует обработки поверхности для достижения необходимых эстетических или эксплуатационных свойств. Обработка дробеметными и пескоструйными аппаратами ограничена из-за высокой вероятности появления наклепа. Современное производство применяет травление нержавеющей стали, после предварительной термической или механической обработки. Сложность этого процесса, по сравнению с обычными черными, низколегированными сталями, объясняется наличием пленкой оксида хрома, выполняющей функцию защитного барьера. Именно она образует жесткую окалину, плохо взаимодействующую с реагентами. При технологических воздействиях могут возникнуть изменения цвета на поверхности. К ним относятся сварка, пайка, другие операции, связанные с высокими температурами. Цвета радужной побежалости можно избавиться при помощи травления. Для различных химических составов нержавеющей стали разработаны индивидуальные методы и составы для травления, учитывающие влияние элементов стали, для достижения максимального результата.

Преобладающими способами травления нержавеющих сталей являются щелочное и кислотное, которое может интенсифицироваться электролизом или протекать без такового.

Травление кислотами

Максимальный эффект травления нержавеющей стали кислотами достигается при последовательном взаимодействии поверхности нержавеющей стали в ваннах с двумя типами кислот – серной и азотной. Очередность стадий следующая

  1. Обезжиривание, удаление крупных зацепок, окалины
  2. Травление в сернокислотной ванне (концентрация 10-12%) или сернокислотной ванне (8% серной кислоты, 4% соляной). При этом происходит разъедание окалины и шероховатостей на поверхности. Идеальная температура протекания процесса находится между 60 и 80 градусов Цельсия. Контроль этого параметра важен для управления процессом. Продолжительность обработки зависит от марки стали, наличия контролируемого соотношения, концентрации кислот. В случае истощения ванны возможны проявления точечной коррозии. Для примера, сталь с 18% Cr, 8% Ni требует от 23 до 45 минут травления в сернокислой ванне. Сокращения времени обработки в два раза можно добиться, если проводить эту операцию в среде контролируемой атмосферы.
  3. Промывка в большом количестве проточной воды
  4. Погружение обрабатываемой детали в ванну, наполненную раствором азотной кислоты и плавиковой (10 – 20, 1-2 весовых процентов, соответственно). При температуре ванны 60 – 70 градусов время обработки 7 – 15 минут.
  5. Повторная промывка большим объемом водой

Представленный способ является базовым и имеет множество вариаций. Травление в одной азотнокислой ванне, с примесью кислоты плавиковой, увеличивает время травления до 30 минут. Заменителем плавиковой кислоты может выступать фтористый натрий. Увеличение концентрации плавиковой кислоты до 10% позволяет проводить процесс при низких температурных показателях, позволяя избежать предварительного опускания в серную кислоту.

Сокращение времени травления в серной кислоте можно добиться, добавив не более 5% хлористого натрия. Такой ход дает необходимый эффект за 15 минут, но при той же температуре, порядка 80 градусов Цельсия.

Будьте осторожны: если необходимо произвести процедуру, в помещении с недостаточной аспирацией, замените компоненты второго этапа травления. Кислоты выделяют вредные пары при травлении. Предлагается для замены раствор сернокислого железа (7%) и плавиковой кислоты (2%).  

Для правильного выбора метода кислотного травления нужно знать, учитывать состояние окисной пленки на поверхности нержавеющей стали. Внешний вид может подсказать о составе пленки. Зеленый цвет окалины говорит о высоком содержании окислов хрома. Соответственно действие кислотных сред будет затруднено и потребует большего времени.

Рекомендуется промежуточная механическая очистка между двумя ваннами, если снятие окалины затруднено.

Электролитическое травление

Одним из вариантов, распространенных на современных предприятиях, является электролитическое травление. Заготовка или деталь, помещенная в кислотную ванну, подключена к положительному или отрицательному контакту. При прохождении тока на поверхности нержавеющей стали происходит выделение кислорода. Газообразная фаза оказывает механическое воздействие на оксидную пленку. Это помогает ускорить процесс обработки и качество получаемой поверхности.

Травление готовыми пастами

Современная индустрия предлагает на рынке множество травильных паст для нержавеющей стали. Их основное назначение локальная обработка сварных швов, последствий изменения равномерности окраски поверхности под влиянием температурного воздействия. Принцип работы с такими пастами прост и может быть использован даже в мелких мастерских.

  • Нанесение пасты толстым слоем до 2см., при помощи щетки
  • Выдержка 60-90 минут
  • Промывка струей воды

Применение паст целесообразно для обработки сварочных швов нержавеющих марок стали. Обработанный шов способен противостоять коррозии даже в условиях сырого помещения автомобильной мойки.

Щелочное травление

Обработка поверхности нержавеющей стали расплавом каустической соды называется щелочным травлением. Следует отметить, что при этом процессе происходит разрушение окисной пленки, при этом химикалии не реагируют с металлом. Повышение температуры способствует разъеданию оксидной пленки, улучшая качество обрабатываемой поверхности. Резкое охлаждение в жидкости также способствует улучшению обрабатываемой поверхности. 

Добиться 100% результата при этом типе обработки практически невозможно. На металле возможны остаточные плены от окислов хрома, окислов никеля и железа. Среди рекомендаций по окончательной доводке таких дефектов значится кратковременная обработка в азотнокислой ванне.

Методы щелочного травления

Различают следующие методы

  • Выдержка в соде. Содержание нитрата натрия должно колебаться в пределах 20-40%, разогретого до температуры 460-500 градусов Цельсия. Травление в такой среде длится в течение 15 минут. Некоторые аустенитные марки нержавеющей стали запрещено нагревать выше 450 градусов. Это может привести к межкристаллитной коррозии. Далее следует этап промывки в большом количестве воды, затем следует 5-минутное опускание в сернокислотную ванну и до 10 минут в азотнокислой.
  • Известный в Англии, с первой половины 19 века метод травления, в комплексе с пропусканием электрического тока через протравливаемую деталь. При плотности тока 11 А/м2 достаточно 15 секунд. Данная скорость протекания реакции связана с процессом электролиза. Выделение на катоде натрия и водорода способствуют восстановлению окислов. Восстановленный металл осаждается на поверхности. Данный вид травления позволяет получить обезжиренный металл, характеризующийся чистотой и однородностью. При таком способе используют соду. Возможны вариации с составом и добавлением хлористого кальция. Применяется такой метод для травления плоских, стержневых заготовок, волоченых изделий.
  • Обработка гидридами натрия основано на восстановлении воздействием на металл натрием и водородом. Наличие гидрида натрия добиваются взаимодействием водорода и натрия, находящегося в расплавленном состоянии. В расплавленную каустическую соду помещают цилиндр без нижней плоскости. Верхняя плоскость имеет отверстие. Натрий всыпают в это отверстие, он реагирует на поверхности ванны. Через пятно натрия на каустической соде пропускают струю водорода. Происходит образование гидрида и диффундирование его в объеме ванны. Достижение необходимой концентрации 1-2 % гидрида натрия происходит в контролируемых пороговых значениях. При отсутствии продукта разделения воздуха применяют диссоциированный аммиак. Детали разогревают в такой ванне до 400 градусов Цельсия. Нержавеющие стали показывают хорошие результаты травления при такой методике и продолжительности 4-17 минут. После травления рекомендуется тщательно промыть детали. В случае необходимости произвести дополнительную обработку в азотнокислой ванне. При высокой себестоимости такого метода очевидным его преимуществом является тот факт, что металл не взаимодействует с травителем. Потери металла минимальны. Более низкая температура процесса позволяет сократить расходы на теплоноситель и безопасность проведения операций.

Существуют определенные правила, выполнение которых обязательно для любого из представленных способов. Среди них приоритетные обработка поверхности металла перед травлением, удаление окисной пленки, обезжиривание. Процесс травления не менее важен.

Материалы для ванн   

Правильный выбор материала для изготовления травильных ванн сложная задача для химиков и материаловедов.

Рекомендуются емкости:

  • покрытые керамикой
  • покрытого стеклом кирпича
  • дерево, бетон с покрытием из свинца
  • вещества, производные от резины
  • определенные марки нержавеющей стали для кислотных ванн.

Содержание азотистой с примесями плавиковой или соляной кислоты позволяет применять такие же материалы. Исключение составляют лишь свинец, как покрытие, керамику с повышенным содержанием кремния, из-за их взаимодействия. Применение стали вполне возможно для использования в ваннах со щелочью, отслеживая протекание и интенсивность электролиза в непосредственной близости к материалу. При определенных условиях и содержании кислоты, ее температуры, характера есть возможность применять для травильных емкостей нержавеющие марки стали. Такие, например, как 8Х18Н8М или 10Х20Н25М4.

Из приведенной в этом обзоре информации можно сделать вывод, что режим обработки, химический состав ванны, необходимость дополнительной механической обработки, применение электролиза должны определяться исходя из конкретных начальных условий (марка стали, состояние оксидной пленки, технологические возможности) и регулироваться в контексте ожидаемого конечного результата.

solidiron.ru

Травление нержавеющей стали: показания, методы травления и материалы

Нержавеющая сталь зачастую требует обработки поверхности для достижения необходимых эстетических или эксплуатационных свойств. Обработка дробеметными и пескоструйными аппаратами ограничена из-за высокой вероятности появления наклепа. Современное производство применяет травление нержавеющей стали, после предварительной термической или механической обработки. Сложность этого процесса, по сравнению с обычными черными, низколегированными сталями, объясняется наличием пленкой оксида хрома, выполняющей функцию защитного барьера. Именно она образует жесткую окалину, плохо взаимодействующую с реагентами. При технологических воздействиях могут возникнуть изменения цвета на поверхности. К ним относятся сварка, пайка, другие операции, связанные с высокими температурами. Цвета радужной побежалости можно избавиться при помощи травления. Для различных химических составов нержавеющей стали разработаны индивидуальные методы и составы для травления, учитывающие влияние элементов стали, для достижения максимального результата.

Травление нержавеющей стали используется во многих отраслях промышленностиПреобладающими способами травления нержавеющих сталей являются щелочное и кислотное, которое может интенсифицироваться электролизом или протекать без такового.

Травление кислотами

Максимальный эффект травления нержавеющей стали кислотами достигается при последовательном взаимодействии поверхности нержавеющей стали в ваннах с двумя типами кислот – серной и азотной. Очередность стадий следующая

  1. Обезжиривание, удаление крупных зацепок, окалины
  2. Травление в сернокислотной ванне (концентрация 10-12%) или сернокислотной ванне (8% серной кислоты, 4% соляной). При этом происходит разъедание окалины и шероховатостей на поверхности. Идеальная температура протекания процесса находится между 60 и 80 градусов Цельсия. Контроль этого параметра важен для управления процессом. Продолжительность обработки зависит от марки стали, наличия контролируемого соотношения, концентрации кислот. В случае истощения ванны возможны проявления точечной коррозии. Для примера, сталь с 18% Cr, 8% Ni требует от 23 до 45 минут травления в сернокислой ванне. Сокращения времени обработки в два раза можно добиться, если проводить эту операцию в среде контролируемой атмосферы.
  3. Промывка в большом количестве проточной воды
  4. Погружение обрабатываемой детали в ванну, наполненную раствором азотной кислоты и плавиковой (10 – 20, 1-2 весовых процентов, соответственно). При температуре ванны 60 – 70 градусов время обработки 7 – 15 минут.
  5. Повторная промывка большим объемом водой

Представленный способ является базовым и имеет множество вариаций. Травление в одной азотнокислой ванне, с примесью кислоты плавиковой, увеличивает время травления до 30 минут. Заменителем плавиковой кислоты может выступать фтористый натрий. Увеличение концентрации плавиковой кислоты до 10% позволяет проводить процесс при низких температурных показателях, позволяя избежать предварительного опускания в серную кислоту.

Сокращение времени травления в серной кислоте можно добиться, добавив не более 5% хлористого натрия. Такой ход дает необходимый эффект за 15 минут, но при той же температуре, порядка 80 градусов Цельсия.

Будьте осторожны: если необходимо произвести процедуру, в помещении с недостаточной аспирацией, замените компоненты второго этапа травления. Кислоты выделяют вредные пары при травлении. Предлагается для замены раствор сернокислого железа (7%) и плавиковой кислоты (2%).  

Соблюдение норм безопасности должно быть приоритетом при работе с кислотамиДля правильного выбора метода кислотного травления нужно знать, учитывать состояние окисной пленки на поверхности нержавеющей стали. Внешний вид может подсказать о составе пленки. Зеленый цвет окалины говорит о высоком содержании окислов хрома. Соответственно действие кислотных сред будет затруднено и потребует большего времени.

Рекомендуется промежуточная механическая очистка между двумя ваннами, если снятие окалины затруднено.

Электролитическое травление

Одним из вариантов, распространенных на современных предприятиях, является электролитическое травление. Заготовка или деталь, помещенная в кислотную ванну, подключена к положительному или отрицательному контакту. При прохождении тока на поверхности нержавеющей стали происходит выделение кислорода. Газообразная фаза оказывает механическое воздействие на оксидную пленку. Это помогает ускорить процесс обработки и качество получаемой поверхности.

Травление готовыми пастами

Современная индустрия предлагает на рынке множество травильных паст для нержавеющей стали. Их основное назначение локальная обработка сварных швов, последствий изменения равномерности окраски поверхности под влиянием температурного воздействия. Принцип работы с такими пастами прост и может быть использован даже в мелких мастерских.

  • Нанесение пасты толстым слоем до 2см., при помощи щетки
  • Выдержка 60-90 минут
  • Промывка струей воды

Применение паст не только придает эстетики сварным швам, но и повышает эксплуатационные характеристикиПрименение паст целесообразно для обработки сварочных швов нержавеющих марок стали. Обработанный шов способен противостоять коррозии даже в условиях сырого помещения автомобильной мойки.

Щелочное травление

Обработка поверхности нержавеющей стали расплавом каустической соды называется щелочным травлением. Следует отметить, что при этом процессе происходит разрушение окисной пленки, при этом химикалии не реагируют с металлом. Повышение температуры способствует разъеданию оксидной пленки, улучшая качество обрабатываемой поверхности. Резкое охлаждение в жидкости также способствует улучшению обрабатываемой поверхности. 

Щелочное травление нержавеющих марок стали берет истоки с момента их индустриального производстваДобиться 100% результата при этом типе обработки практически невозможно. На металле возможны остаточные плены от окислов хрома, окислов никеля и железа. Среди рекомендаций по окончательной доводке таких дефектов значится кратковременная обработка в азотнокислой ванне.

Методы щелочного травления

Различают следующие методы

  • Выдержка в соде. Содержание нитрата натрия должно колебаться в пределах 20-40%, разогретого до температуры 460-500 градусов Цельсия. Травление в такой среде длится в течение 15 минут. Некоторые аустенитные марки нержавеющей стали запрещено нагревать выше 450 градусов. Это может привести к межкристаллитной коррозии. Далее следует этап промывки в большом количестве воды, затем следует 5-минутное опускание в сернокислотную ванну и до 10 минут в азотнокислой.
  • Известный в Англии, с первой половины 19 века метод травления, в комплексе с пропусканием электрического тока через протравливаемую деталь. При плотности тока 11 А/м2 достаточно 15 секунд. Данная скорость протекания реакции связана с процессом электролиза. Выделение на катоде натрия и водорода способствуют восстановлению окислов. Восстановленный металл осаждается на поверхности. Данный вид травления позволяет получить обезжиренный металл, характеризующийся чистотой и однородностью. При таком способе используют соду. Возможны вариации с составом и добавлением хлористого кальция. Применяется такой метод для травления плоских, стержневых заготовок, волоченых изделий.
  • Обработка гидридами натрия основано на восстановлении воздействием на металл натрием и водородом. Наличие гидрида натрия добиваются взаимодействием водорода и натрия, находящегося в расплавленном состоянии. В расплавленную каустическую соду помещают цилиндр без нижней плоскости. Верхняя плоскость имеет отверстие. Натрий всыпают в это отверстие, он реагирует на поверхности ванны. Через пятно натрия на каустической соде пропускают струю водорода. Происходит образование гидрида и диффундирование его в объеме ванны. Достижение необходимой концентрации 1-2 % гидрида натрия происходит в контролируемых пороговых значениях. При отсутствии продукта разделения воздуха применяют диссоциированный аммиак. Детали разогревают в такой ванне до 400 градусов Цельсия. Нержавеющие стали показывают хорошие результаты травления при такой методике и продолжительности 4-17 минут. После травления рекомендуется тщательно промыть детали. В случае необходимости произвести дополнительную обработку в азотнокислой ванне. При высокой себестоимости такого метода очевидным его преимуществом является тот факт, что металл не взаимодействует с травителем. Потери металла минимальны. Более низкая температура процесса позволяет сократить расходы на теплоноситель и безопасность проведения операций.

Существуют определенные правила, выполнение которых обязательно для любого из представленных способов. Среди них приоритетные обработка поверхности металла перед травлением, удаление окисной пленки, обезжиривание. Процесс травления не менее важен.

Материалы для ванн   

Правильный выбор материала для изготовления травильных ванн сложная задача для химиков и материаловедов.

Рекомендуются емкости:

  • покрытые керамикой
  • покрытого стеклом кирпича
  • дерево, бетон с покрытием из свинца
  • вещества, производные от резины
  • определенные марки нержавеющей стали для кислотных ванн.

Содержание азотистой с примесями плавиковой или соляной кислоты позволяет применять такие же материалы. Исключение составляют лишь свинец, как покрытие, керамику с повышенным содержанием кремния, из-за их взаимодействия. Применение стали вполне возможно для использования в ваннах со щелочью, отслеживая протекание и интенсивность электролиза в непосредственной близости к материалу. При определенных условиях и содержании кислоты, ее температуры, характера есть возможность применять для травильных емкостей нержавеющие марки стали. Такие, например, как 8Х18Н8М или 10Х20Н25М4.

В промышленных объемах ванны принимают колоссальные размеры, а соответственно и повышается их стоимость и эксплуатационные тратыИз приведенной в этом обзоре информации можно сделать вывод, что режим обработки, химический состав ванны, необходимость дополнительной механической обработки, применение электролиза должны определяться исходя из конкретных начальных условий (марка стали, состояние оксидной пленки, технологические возможности) и регулироваться в контексте ожидаемого конечного результата.

В промышленных объемах ванны принимают колоссальные размеры, а соответственно и повышается их стоимость и эксплуатационные траты Загрузка...

xn----ntbhhmr6g.xn--p1ai

Травление нержавеющей - Справочник химика 21

    В — от об. до 80°С в смеси 10—14% НЫОз и 2—47о НР при травлении нержавеющей стали. И — стальные резервуары, футерованные графитовым кирпичом. [c.214]

    ТРАВЛЕНИЕ НЕРЖАВЕЮЩИХ, ЖАРОСТОЙКИХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ [c.224]

    МН-3 40-50 60 Предварительное травление нержавеющей стали [c.91]

    ПБ-6-3 50 3—5 Окончательное травление нержавеющей стали [c.91]

    В табл. 4.3 приведены типовые составы растворов для травления сталей. Сведения об ингибиторах, рекомендуемых для травления сталей в промышленных условиях, приведены в табл. 4.4. Эти ингибиторы не могут быть использованы при травлении нержавеющих высоколегированных сталей, которые травят растворами серной или азотной кислот с добавкой галогенид-ионов в качестве активаторов растворения окалины. [c.251]


    Почти вся вырабатываемая азотная кислота используется на месте производства (главным образом для получения удобрений). Продажи азотной кислоты в 1963 г. и 1967 г. составили только 6% общего производства [27]. Основная часть товарной азотной кислоты идет на травление нержавеющей стали. [c.362]

    В атомной технике фтористый водород применяется для получения шестифтористого урана. Жидкий фтористый водород используется как катализатор в процессах алкилировання в нефтепереработке. Фтористоводородная кислота широко применяется для травления нержавеющей стали, а также для обработки руд и очистки некоторых редких метал- лов (ниобия, тантала, бериллия), производство которых выросло в связи с применением их в оборонной промышленности. [c.414]

    Травление нержавеющей стали. 6,4 5 4,4 3 4,5 3 7,3 4 11,7 5 8,6 3 [c.415]

    Травление нержавеющей стали 0,3 1,5 [c.215]

    Рекомендованы также различные способы травления нержавеющей стали [5, 7], однако заготовки и детали из этого металла можно склеивать и без специальной обработки поверхности. Достаточно их обезжирить, протерев тампоном, смоченным ацетоном, или промыть в водном растворе ОП-7 концентрацией 1,5—2,0 г/л при 75—80 "С в течение 3—5 мин. [c.202]

    Травление нержавеющих сталей обычно производят в азотной кислоте с добавками НР, КР и других веществ. [c.31]

    Травление нержавеющей стали [c.295]

    Азотная кислота в смеси с соляной применяется для травления нержавеющей стали. [c.103]

    Для защиты стали от перетравливания и наводораживания при катодном травлении применяются электролиты, содержащие, помимо серной или соляной кислот, соли свинца или олова. Пузырьки водорода, выделяющиеся при электролизе в таких растворах, разрыхляют окалину и отрывают ее от поверхности катода. На освобожденных от окалины участках металла осаждается тонкой пленкой свинец или олово. Пленка

www.chem21.info

Травление сталей нержавеющих - Энциклопедия по машиностроению XXL

Травление электролитическое 3 — 214 Сталь нержавеющая аустенитная хромоникелевая 3 — 486, 489, 490  [c.282]

Сплавы, подвергающиеся травлению, разумно разделить на следующие три группы углеродистые и низколегированные стали нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные сплавы титановые сплавы.  [c.220]

В табл. 4.3 приведены типовые составы растворов для травления сталей. Сведения об ингибиторах, рекомендуемых для травления сталей в промышленных условиях, приведены в табл. 4.4. Эти ингибиторы не могут быть использованы при травлении нержавеющих высоколегированных сталей, которые травят растворами серной или азотной кислот с добавкой галогенид-ионов в качестве активаторов растворения окалины.  [c.251]


По данным Улига [74], обработка нержавеющих сталей после окончательной отделки в 10—20%-ной азотной кислоте при 55—60° С (в течение 15—30 мин) способствует устранению скрытых дефектов. Такой обработке может предшествовать предварительное травление стали в смеси, состоящей из 10%-ной концентрированной азотной кислоты и 1—2%-ной плавиковой кислоты.  [c.311]

Травление до блеска специальных сортов стали, например, хромоникелевой, производится в смеси кислот азотной и соляной при повышенной температуре. Если на поверхности нержавеющей стали имеется слой окалины, то перед блестящим травлением сталь обрабатывается в растворе, содержащем приблизительно одинаковые количества серной и соляной кислоты.  [c.154]

Наиболее сложным в производственных условиях оказался способ подводки анодного тока при непрерывном травлении полосы нержавеющей стали.  [c.268]

Для травления хромоникелевой (нержавеющей) стали  [c.70]

Одновременно производят подготовку пластин плакирующего металла. Подготовка пластин плакирующего слоя, когда они вырезаны из термообработанных и травленных листов нержавеющей стали, сводится к нанесению одностороннего защитного покрытия. Наилучшим материалом покрытия является никель, наносимый на поверхность пластины слоем толщиной 40—60 мкм.  [c.219]

Кислотное травление для нержавеющей стали включает в себя погружение элементов трубы в раствор, содержащий 50% азотной кислоты и 5% плавиковой кислоты. За этим следует отмывка обессоленной водой. Если изделия предназначены для работы с водой, то фитиль должен быть после этого помещен в электрическую печь и нагреваться в атмосфере воздуха в течение 1 ч до 400°С. При этой температуре следы масла либо улетучиваются, либо разлагаются, а получающийся в итоге углерод выгорает с образованием двуокиси углерода. Поскольку на поверхности нержавеющей стали должно образоваться окисное покрытие, то в печи не нужно создавать защитную атмосферу из инертного газа.  [c.127]

Для выявления структуры высоколегированных специальных сталей (нержавеющих, жароупорных, быстрорежущих), специальных чугунов и сплавов цветных металлов, кроме специальных реактивов, применяют также электролитическое травление.  [c.21]

Питание ванны током производят от силовой сети перемен- ног тока через трансформатор В качестве электродов применяют завешенные для травления листы нержавеющей стали. Корпус ванны травления изготовляют из дерева. Выделение вредных газов во время процесса отсутствует.  [c.34]


При травлении в этих растворах шлиф укрепляют в зажиме из железа, никеля или нержавеющей стали.  [c.126]

Наряду с травлением погружением для аустенитных нержавеющих сталей опробованы другие методы для выявления 7-фазы и ее модификаций.  [c.138]

Жаке [102] исследовал структуру нержавеющей стали (18% Сг и 8% Ni) во взаимосвязи с электролитической полировкой, а также склонностью к интеркристаллитной коррозии и пассивированию. После анодной полировки различные методы травления (сульфатом меди + соляной кислотой, щавелевой кислотой и цианидом натрия, электролитическое окисление) можно применять для выявления границ зерен.  [c.145]

Некоторые способы окрашивающего травления сплавов на основе железа, особенно нелегированной стали, были приведены ранее. Они пригодны для низколегированной, а также для ледебуритной стали, но не для нержавеющих ферритных или аустенитных хромистых или хромоникелевых сталей. Марганцовистый аустенит в марганцевой стали в этом отношении составляет исключение он окрашивается даже тиосульфатом натрия.  [c.152]

Для травления окисленных нержавеющих сталей, содержащих шпинелп, оксиды хрома, никеля, титана, молибдена, вольфрама н др. легнрующи.х элементов, неприменимы растворы травления для углеродистых сталей. Обычно травильные растворы для Нержавеющих сталей состоят из смеси нескольких кислот со специальными добавками, выполняющими функции окислителя, ингибитора или регулятора травления.  [c.110]

Наибольшее распространение в металлургической промышленности для рыхления окалины, возникающей на нержавеющих, жа-ропрочных и жаростойких сталях, получили растворы щелочи и селитры. Обработка сталей в расплаве каустической соды и селитры (400—520 °С) сильно облегчает последующее удаление окалины кислотами. Значительная часть рыхлой окалины удаляется паром воды при охлаждении стали водой. Для удаления остальной окалины и придания поверхности блестящего вида сталь после обработки в расплаве и охлаждения травят 10—12% НС1 или смесью 15-18% h3SO4+3—5% Na l (7 =60-70°С, =3 10 мин). После травления сталь пассивируют в 5—8%-ной HNO3 (Г = = 50—55 °С, =2ч-3 мин).  [c.226]

При травлении на холоду до 60 сек реактив выявляет микроструктуру углеродистой, а также мартенситных и ферритных нержавеющих и жаропрочных сталей. Феррит и карбиды травит слабо. Хорошо выявляет структуру металла после дуговой наплавки и сварки. Реактив широко применяют для выявления границ аусте-нитных зерен в термически обработанных углеродистых, низко-и среднелегированных сталях, содержащих марганец, кремний, молибден, хром, вольфрам, никель. Для этой цели рекомендуется многократное травление в течение нескольких (2—10) минут с иереполи-ровкой. После 15-мин отпуска при 200—250° С структура выявляется контрастнее. Соляную кислоту можно заменить азотной, при этом время травления следует несколько сократить. При травлении сталей, содержащих большое количество легирующих элементов, можно увеличить концентрацию кислот.  [c.14]

Для осаждения железа на нержавеющую сталь (18% Сг, 9% N1, 0,6% 51) предложен [55] горячий хлористый или сернокислый (400 г/л Ре304-7Н20) электролит с повыщенной кислотностью (pH 0,05—0,1) плотность тока на катоде (8—10)-Ю А/м . Прочное сцепление осадка железа с нержавеющей сталью достигается после электрохимического травления стали на аноде в 2,5—5%-ном растворе НС1 при температуре 20 °С, плотности тока (8—10)- 10 А/м в течение 1—3 мин с последующей промывкой водой. Эти условия были разработаны на одном из заводов СССР и проверены в производственных ваннах при электролитическом желез-нении (толщина слоя 100—150 мкм) брусков из нержавеющей стали длиной 500 мм и толщиной 50—100 мм для изготовления биметалла железо—нержавеющая сталь. Покрытые железом бруски нержавеющей стали соединяли с сутунками ( чушками ) железа в специальные пакеты, которые подвергались затем горячей прокатке.  [c.301]

С целью облегчения удаления окалины при химическом травлении сталь рекомендуется подвергать предварительной обработке в 5—8%-ном растворе азотной кислоты при температуре около 50° С, с выдержкой примерно в течение 1 ч. Окалина при этом разрыхляется и легче удаляется при последующей обработке в травильных растворах, состав которых указан выше. При этом выдержка в кислотных растворах обычно не должна превышать 20—40 мин при 60—80° С. Далее следует промывка металла в проточной воде и пассивация (светление или отбелка) в 5—8%-ном растворе азотной кислоты с последующей промывкой в холодной или горячей проточной воде. Однако применение такого метода травления для хромистых нержавеющих сталей мартенситного класса не дало положительного результата.  [c.265]

Для травления стали обьгчных марок употребляется серная кислота, для травления нержавеющей и жароупорных марок сталей — соляная или азотная кислоты.  [c.359]

Наиболее надежным методом подготовки поверхности аустенитной стали (а также нержавеющей хромистой стали) перед азотированием является травление стали в концентрированной соляной кислоте, нагретой до температуры 50—90 С. При травлении часть металла растворяется, в результате чего диаметр или толщина детали уменьшается на 0,03—0,04 мм. Применяется также травление в горячем 50%-ном растворе соляной кислоты, в горячем 30%-ном растворе серной кислоты и в 20%-ном растворе фосфорной ююлоты при комнатной температуре.  [c.289]

Детали перед загрузкой в расплав тщательно просушивают. В процессе обработки металла в расплаве окалина частично отслаивается и оседает в виде шлама на дно ванны. Оставшуюся окалину после промывки удаляют травлением в растворе, содержащем 10—18% серной кислоты (плотность 1,84) с добавкой 3—8% поваренной соли, или в растворе 20% серной кислоты, 1,5% азотнокислого натрия и 2,5% поваренной соли. Продолжительность травления 3—15 мин, температура растюра 70—80° С. При травлении хромистых нержавеющих сталей типа 1X13, Х17, Х25 и Х27 температура раствора должна быть 50—60° С.  [c.102]

Удаление окалины травлением или другим методом — весьма ответственная операция в общей технологии высокохромистых нержавеющих сталей. Вследствие высокой плотности и большой коррозионной устойчивости окалины их приходится травить в специальных реагентах и с большей осторожностью, чем обычные стали, так как иначе происходит более сильное растравливание основного металла. Применяется либо кислотное травление с ингибиторами, либо травление с наложением анодного или переменного тока. В последнее время находит все большее применение для травления сталей, легированных высоким содержанием хрома, травление в щелочных расплавах NaOH и NaNOs и, особенно,, в восстановительных щелочных расплавах, содержащих гидрид натрия.  [c.492]

Межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей можно также выявить электрохимическим путем — анодным травлением в течение 5 Л1ин при плотности тока 0,65 a/ м и 20 Ю С в 60%-ном растворе серной кислоты с 0,5% уротропина или другого замедлителя коррозии. Метод анодного травления, заключающийся в анодной поляризации исследуемого участка поверхности стали, обладает тем достоинством, что позволяет быстро (1,5—5 мин) определять склонность стали к межкристаллитной коррозии непосредственно на полуфабрикатах и готовых сварных изделиях. Применение этого метода дает возможность производить межоперационную проверку склонности металла к меж-кристаллитной коррозии и соответствующей термической обработкой устранять эту склонность.  [c.345]

Материал ванны—нержавеющая сталь типа ЭЯ1Т, стекло,или керамика. Порядок травления обезжириваниае, травление в растворе 1, промывка в горячей (80° С) воде, травление в растворе 2, нейтрализация, сушка.  [c.294]

Хьюсби [7 ] приводит дополнительные данные по травлению нержавеющих сталей смесью из азотной и соляной кислот и хлорной меди.  [c.104]

Серра Рибера и Фелин Матас [2] объяснили связь между фигурами травления и кристаллическим строением нержавеющей стали Штриховое травление специальных сталей, за исключением марганцовистого аустенита по методу Клемма, до сих пор еще не обнаружено. При имеющихся прожилках, по данным Нортготта [3], легированные стали должны травиться 5%-ным спиртовым раствором азотной кислоты, а нержавеющие стали — 10%-ным раствором персульфата аммония в соляной кислоте,  [c.109]

Травитель 20 [50 мл НС1 5 мл HNO3 0,15—2 мл ингибитора коррозии 50 мл HjO]. Этот травитель, широко используемый для нержавеющих сталей, впервые предложен Гоереном [12]. Добавка ингибитора содействует равномерному выявлению структуры. Применение реактива требует некоторого опыта необходимо подбирать концентрацию ингибитора, иначе может проходить точечная коррозия. Травление производят при температуре около 50° С [13 ].  [c.114]

Травитель 25 [25 мл НС1 8—44 г Fe lg 75 мл Н О]. Этим / реактивом путем промывочного травления, по данным Куррана [17], можно выявлять структуру нержавеющих сталей. Длительность травления составляет 30 с.  [c.115]

Травитель 52 [50 мл НС1 10 г USO4 50 мл HjO]. Реактив Куррана, по данным Марбле [39], пригоден для травления нержавеющей стали и для определения глубины поверхностных зон, упрочненных азотом, независимо от температуры азотирования.  [c.122]

Для исследования стали с 18% Сг и 8% Ni на склонность к интеркристалл итной коррозии Шафмейстер [79] считает пригодным электролитическое травление. Он предполагал, что наиболее благоприятные условия для выявления карбидов, помимо действия электролитов, могут быть достигнуты путем изменения силы тока и длительности травления. Наряду со степенью диссоциации своеобразие травления нержавеющих сталей в различных электролитах зависит в значительной степени от образования и разрушения пассивирующего слоя. Шафмейстер применял в качестве катода при электролизе (комнатная температура) пластину из стали 18/8, закаленной в воде с температуры 1100° С, площадью 5000 мм .  [c.132]

В работе [80] приведены реактивы для изучения выделений карбидов в нержавеющих сталях, содержащих, % С 0,12 Сг 18,2 Ni 8,3 и С 0,16 Сг 21,4 Ni 21,3, после закалки с 950—1075° С и отпуска при 500—800° С. Изучена пригодность для электролитического травления растворов пикриновой и соляной кислот, хлорной кислоты и сульфата меди, хромового ангидрида и соляной кислоты, феррицианида калия и гидроксида калия.  [c.133]

Травитель 106 [электролитическое травление]. Содержащуюся в нержавеющих сталях ст-фазу Гиллман [98] выявлял электролитически. При исследовании образцов из стали, содержащей, % С 0,25 Si 1,5—3  [c.141]


mash-xxl.info

Электрохимическое травление нержавеющей стали - Электроэрозионная и электрохимическая размерная обработка

Уважаемый форум, прошу помощи в электрохимическом травлении нержавеющей стали.

 

К сожалению новичкам нет возможности прикрутить в сообщение ссылку, соответственно и фото. А Приложить атачем получается файлы только до 200 КБ, надеюсь - что-то удасться разобрать.

 

В качестве источника питания использую советское зарядное устройство авто аккумуляторов с реастатом (12В, 10А)

Электролит: водопроводная вода + 4 столовых ложки поваренной соли на литр воды. Пробовал добавлять 3-10 мл соляной кислоты (60%) на литр электролита. В обоих сценариях, описанных ниже, при добавлении кислоты ничего не менялось.

 

1. В качестве катода использовалась пластина из нержи ~ 8см х 10см, анод - само изделие, таких же размеров, площадь травления ~ 55 см2. Нерж марки AISI 304 (08Х18Н10). Обьём электролита ~ 1.5 литра. Расстояние между катодом и анодом ~ 2 см. Сила тока ~ 9.5А, напряжение просело до 4-5 вольт, при понижении силы тока - напряжение не возрастало. Травил 1.5 часа, электролит наргелся до 60 градусов. В нижней части пластины протравка в 1.5 - 2 раза глубже (0,3 - 0,4мм), почему? Фрагмент результата ниже на фото под номером 1.

 

Оба фрагмента травились по идентичному шаблону.

 

2. В качестве катода использовал трубу из нержи с пропилом, д=8см х 21 см. Анод - само изделие - труба д=5см х 20 см, площадь травления ~ 250 cm2. Нерж марки AISI 304 (08Х18Н10). Обьём электролита ~ 3.5 литра. Расстояние между катодом и анодом ~ 1,5 см по всей окружности. Сила тока от 3 А до ~ 9.5А, напряжение просело до 2-3 вольт. В общей сложности травил около 15 часов, 4 раза менял электролит, т.к. была густая каша из гидроксида, электролит не нагрелся. Сначала несколько часов травил при слабом токе 3А, потом на 6А, последние 5 часов - 9А. Пробовал только на большом токе травить (9,5 - 10А), получалось все време примерно одинаково. Фрагмент результата - на фото выше под номером 2. На фото ниже - ванна для травления. На трубе образовались глубокие канавки по линии рисунка и множество рубцов на незащищенной поверхности, как таковой протравки не получилось вообще - просто "множество дыр". Глубина до 1 мм.

 

 

 

Необходимо протравить трубу с краями ровнее и более гладкой протравленной поверхностью, чем на рис. 1. Настоящие попытки протравки трубы - рис. 2 никуда не годятся.

 

Подскажите пожалуйста, что делаю не так? Куда двигаться?

Почему так сильно просаживается напряжение? Пробовал ещё два лабораторных блока питания современных на 5А и на 25А, просаживались примерно так же в обоих случаях. Не стал их мучать, т.к. на обоих сразу же загорался индикатор перегрузки.

Учитывается ли при травлении нержи плотность тока, если да - как рассчитывать? (в нете встречал только при полировке и гальванике)

Может быть с составом электролита стоит поиграться? Посоветуйте в какую сторону играть. Какой температуры должен быть электролит? Стоит ли его греть\охлаждать?

Может цилиндрообразный катод так себя ведёт? Но где-то читал, что для равномерной протравки катод должен быть примерно равен площади анода и быть удалён на равном расстоянии от поверхности.

Стоит ли использовать какие либо ещё вспомошательные средства? Компрессор от аквариума, механическая мешалка и т.д.?

 

Заранее спасибо за помощь.

post-25916-1280799906_thumb.jpg

post-25916-1280800030_thumb.jpg

post-25916-1280800040_thumb.jpg

post-25916-1280800181_thumb.jpg

www.chipmaker.ru

Травление и пассивация нержавеющей стали » Forstex

Почему пассивация

Процесс пассивации возвращает нержавеющую сталь или другие металлы обратно к своим первоначальным спецификациям, удаляя ненужные вкрапления и масла с поверхности. При механической обработки детали из нержавеющих сталей, различные частицы могут проникать в поверхность основного металла, ослабляя его устойчивость к коррозии и делая деталь более восприимчивой к факторам окружающей среды. Искры, грязь и другие частицы и остатки, такие как свободное железо, смазка и обрабатывающие масла, влияют на прочность естественной поверхности и могут проникать в поверхность в процессе обработки. Они остаются невидимыми для человеческого глаза и часто являются причиной коррозии. «Пассивный» определяется — как менее подверженный влиянию факторов окружающей среды. Процесс улучшает и очищает поверхность детали. Восстановленная поверхность действует как защитное покрытие для таких факторов окружающей среды, как воздух, вода и другие экстремальные условия. Важно отметить, что пассивация не меняет внешний вид основного металла.

Преимущества пассивации

  • Улучшенное сопротивление коррозии
  • Равномерное сглаживание
  • Удаление заусенцев
  • Чистота
  • Долгий срок службы изделий

Пассивация остается важным этапом в максимизации коррозионной стойкости деталей и компонентов из нержавеющей стали.Процесспозволяет существенно увеличить срок эксплуатации деталей.Неправильно выполненная пассивация может фактически вызвать коррозию.

Пассивация представляет собой метод позволяющий максимизировать присущую коррозионную стойкость нержавеющего сплава, из которого изготовлена заготовка
Нет универсального способа относительно точной механики работы пассивации.Но несомненно, что на поверхности пассивной нержавеющей стали присутствует защитная оксидная пленка. Эта невидимая пленка считается чрезвычайно тонкой, толщиной менее 0,0000001 дюйма, что составляет около 1/100 000 толщины человеческого волоса!

На практике загрязняющие вещества, такие как грязь или частицы железа из режущих инструментов, могут быть перенесены на поверхность деталей из нержавеющей стали во время обработки.Если их не удалить, эти посторонние частицы могут снизить эффективность исходной защитной пленки.

Во время процесса обработки микроскопическое количество свободного железа может быть стерто с режущего инструмента и перенесено на поверхность заготовки из нержавеющей стали.При определенных условиях на этих частицах может появиться тонкое покрытие ржавчины. Это фактически коррозия стали из инструмента, а не основного металла. Иногда частицы стали из режущего инструмента или продуктов его коррозии может вызвать повреждение самой детали.
Точно так же мелкие частицы железосодержащей грязи могут прилипать к поверхности детали.Несмотря на то, что металл может выглядеть блестящим в условиях механической обработки, невидимые частицы свободного железа могут привести к ржавлению на поверхности после воздействия воздуха.

Проблемой могут быть и открытые сульфиды.Они исходят от добавления серы к нержавеющим сталям для улучшения обрабатываемости. Если деталь не будет правильно пассивирована, сульфиды могут выступать в качестве центров инициации для коррозии на поверхности продукта.

В всех случаях требуется пассивация, чтобы максимизировать естественную коррозионную стойкость нержавеющей стали.Онапоможет удалить поверхностное загрязнение, такие как частицы железосодержащей цельной грязи и частиц железа из режущих инструментов, которые могут образовывать ржавчину или действовать как места инициации для коррозии. Пассивация также может удалять сульфиды, открытые на поверхности нержавеющих сплавов без механической обработки.
Двухступенчатая процедура может обеспечить наилучшую коррозионную стойкость: 1. чистка, (обезжиривание, травление), но в некоторых случаях не выполняемая процедура 2. кислотная ванна или пассивирующая обработка.

Первая очистка

Смазка, охлаждающая жидкость или другие загрязнения должны быть тщательно удалены от поверхности, чтобы получить наилучшую коррозионную стойкость.. Коммерческий обезжириватель или моющее средство можно использовать для очистки механических масел или охлаждающих жидкостей. Посторонние вещества, такие как термические оксиды, возможно, должны быть удалены путем измельчения или такими методами, как кислотное травление.

Иногда оператор может пропустить основную очистку, предполагая ошибочно, что просто погружая смазку в кислотную ванну, одновременно чистка и пассивирование будут происходить одновременно.Этого не происходит. Вместо этого загрязняющая жир реагирует с кислотой с образованием пузырьков газа. Эти пузырьки собираются на поверхности заготовки и мешают пассивации.
Хуже того, загрязнение пассивирующего раствора, иногда высоким содержанием хлоридов, может вызвать «вспышку» коррозии. Вместо того, чтобы получить желаемую оксидную пленку с блестящей, чистой, коррозионностойкой поверхностью, вспышка вызывает сильно протравленную или затемненную поверхность — ухудшает саму поверхности, что пассивация предназначена для оптимизации.
Части, изготовленные из мартенситных нержавеющих сталей [которые являются магнитными, с умеренной коррозионной стойкостью и с пределом текучести до (1930 МПа)], на квадратный дюйм затвердевают при высокой температуре и затем отжигаются для обеспечения требуемой твердости и механических свойств.Осаждающие упрочняемые сплавы (которые обеспечивают лучшее сочетание прочности и коррозионной стойкости, чем мартенситные сорта) могут обрабатываться в растворе, частично обрабатываться, выдерживаться при более низких температурах, а затем заканчиваться механической обработкой.
В таких случаях детали необходимо тщательно очистить обезжиривающим или очищающим средством для удаления следов режущей жидкости перед термообработкой.В противном случае режущая жидкость, остающаяся на деталях, вызовет чрезмерное окисление. Это условие может привести к тому, что нижние слои остаются с крапчатой да же после удаления окалины кислотными или абразивными методами. Разрезающие жидкости могут оставаться на деталях и затвердевать в вакуумной печи или защитной атмосфере, может произойти науглероживание поверхности, что приведет к потере коррозионной стойкости.

Травление

Травление — это удаление смежного низко хромистого слоя металла с поверхности нержавеющей стали химическими средствами.

Там, где сталь нагревается путем сварки, термической обработки или других средств, до такой степени, что можно увидеть цветной слой оксида, на поверхности стали под оксидным слоем имеется обедненный хромом слой.Более низкое содержание хрома дает более низкую коррозионную стойкость. Чтобы восстановить наилучшую коррозионную стойкость, необходимо удалить поврежденный металлический слой, обнажив полностью легированную поверхность из нержавеющей стали.

Механическое удаление может привести к образованию абразивных или других частиц (препятствующих коррозии) или может быть непрактичным, поэтому обычно используются химические средства.

Процедуры, включающие травильные растворы азотной (HNO 3) и фтористоводородной (HF) кислот, удаляют масштаб и нижний слой, обедненный хромом, и восстанавливают коррозионную стойкость. Растворы травления также удаляют загрязняющие вещества, такие как частицы железа и железа. Растворы травления, отличные от смесей азотной и фтористоводородной кислот, существуют и могут использоваться для специализированных применений.

Травильные пасты, где раствор смешивают с инертным носителем, обычно используются для обработки выбранных областей, таких как сварные швы. Травление включает удаление металла и изменение в визуальной яркости металла. Электрополирование — полезная альтернатива травлению.Металлическое удаление достигается, но обычно приводит к яркой, гладкой и более стойкой к коррозии поверхности.

Пассивные ванны

После тщательной очистки деталь из нержавеющей стали готова для погружения в пассивирующую кислотную ванну. Можно использовать любой из трех методов — пассивацию азотной кислоты, азотную кислоту с пассивацией дихромата натрия и пассивацию лимонной кислоты. Какой метод к использованию зависит от класса нержавеющей стали и заданных параметров.

Более устойчивые хромоникелевые марки могут пассивироваться в ванне с азотной кислотой (20% по объему) . Менее стойкие марки нержавеющей стали могут быть пассивированы путем добавления дихромата натрия в ванну с азотной кислотой, чтобы сделать раствор более окисленным и способным образовывать пассивную пленку на поверхности. Другой вариант, используемый вместо азотной кислоты плюс дихромат натрия, заключается в увеличении концентрации азотной кислоты до 50% по объему. Добавление дихромата натрия, и более высокая концентрация азотной кислоты снижают вероятность нежелательной коррозии.

Исторически сложилось, что азотная кислота использовалась для пассивации нержавеющей стали, но в последнее время распространение получило более безопасное и эффективное средство с использованием лимонной кислоты. В отличие от азотной кислоты, составы для пассивирования лимонной кислотой имеет много преимуществ:

  • Лимонная кислота НЕ удаляет другие элементы в сплаве, эффективно ограничивая глубину конечного слоя оксида хрома
  • Лимонная кислота НЕ вводит тяжелые металлы (опасные отходы) в ванну
  • Лимонная кислота удаляет только железо
  • Лимонная кислота намного безопаснее и безвредна для окружающей среды

forstex.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *