Keluli tahan karat digunakan secara meluas dalam industri seperti petrokimia, jentera makanan, aeroangkasa, dan peranti perubatan kerana rintangan kakisannya yang sangat baik, yang kebanyakannya berasal dari filem pasif kromium oksida (cr₂o₃) padat di permukaannya. Walau bagaimanapun, semasa prosedur pemprosesan seperti kimpalan, rolling, stamping, dan rawatan haba, permukaan keluli tahan karat terdedah untuk membentuk skala oksida (terdiri daripada oksida besi, kromium, dan nikel), spatter kimpalan, noda minyak, dan zon pengaruh terma. Kecacatan ini merosakkan filem pasif asal, yang membawa kepada kakisan setempat seperti pitting dan celah kakisan, sehingga mengurangkan hayat perkhidmatan bahan. Untuk menyelesaikan masalah ini, dua teknologi rawatan permukaan utama - asid Pickling and Passivation - biasanya digunakan. Walaupun kedua -duanya bertujuan untuk mengoptimumkan prestasi permukaan keluli tahan karat, orientasi fungsional mereka,kimiaMekanisme, dan senario aplikasi adalah berbeza. Sementara itu, pasta passivation pickling logam, sebagai bahan rawatan yang mudah dan cekap, memainkan peranan penting dalam kedua -dua proses. Artikel ini secara sistematik akan menganalisis perbezaan antara pengambilan asid dan passivation keluli tahan karat, dengan tumpuan kepada ciri -ciri aplikasi pasta passivasi logam.
Acar asid keluli tahan karat dan penerapan pasta passivation pickling logam
Pickling asid adalah teknologi pembersihan permukaan teras untuk keluli tahan karat, terutamanya digunakan untuk menghilangkan kekotoran permukaan dan kecacatan. Penggunaan rasional pasta passivation pickling logam dapat meningkatkan kecekapan dan kualiti pengambilan asid.
Definisi dan objektif teras pengambilan asid
Pickling asid keluli tahan karat merujuk kepada proses rawatan kimia yang menggunakan media berasid (cecair atau tampalan) untuk membubarkan dan mengeluarkan skala oksida, produk karat, spatter kimpalan, noda minyak, dan kekotoran lain pada permukaan keluli tahan karat melalui tindak balas kimia. Objektif terasnya adalah: pertama, untuk membersihkan permukaan, menghapuskan kecacatan yang disebabkan oleh skala oksida (seperti kekasaran permukaan dan ketidaksamaan); kedua, untuk mengeluarkan "tapak aktif" yang boleh menyebabkan kakisan (seperti zarah besi sisa dan mikro - calar); Ketiga, untuk meletakkan asas yang lancar dan bersih untuk passivation berikutnya atau rawatan permukaan lain (seperti salutan dan elektroplating). Ia harus ditekankan bahawa asid pickling itu sendiri tidak secara langsung memperbaiki rintangan kakisan keluli tahan karat; Sebaliknya, ia mewujudkan syarat -syarat yang menggalakkan untuk pembentukan filem pasif berkualiti tinggi - dalam proses passivation berikutnya.
Mekanisme tindak balas kimia pengambilan asid
Skala oksida pada permukaan keluli tahan karat adalah campuran kompleks, terutamanya termasuk fe₃o₄, feo · cr₂o₃, nio · cr₂o₃, dan cr₂o₃. Oksida ini mempunyai kebolehan kimia yang berbeza dan boleh bertindak balas dengan media berasid untuk membentuk bahan larut, dengan itu mencapai tujuan penyingkiran. Contohnya:
Besi oksida (fe₃o₄, feo) bertindak balas dengan asid nitrik cair: 3feo + 10 hno₃ (cair)=3 fe (no₃) ₃ + no ↑ + 5 h₂o; Fe₃o₄ + 8 hno₃ (cair)=3 fe (no₃) ₃ + no ↑ + 4 h₂o.
Chromium oxides (Cr₂o₃) bertindak balas dengan asid hidrofluorik: Cr₂o₃ + 6 hf=2 Crf₃ + 3 h₂o (asid hydrofluoric boleh membubarkan kromium oksida yang sukar untuk bertindak balas dengan asid lain).
Nikel oksida (NIO) bertindak balas dengan asid sulfurik: nio + h₂so₄=niso₄ + h₂o.
Semasa proses pengambilan asid, sejumlah kecil matriks keluli tahan karat juga akan larut (fenomena yang disebut "matriks etching"), tetapi pembubaran ini dapat dikawal. Dengan menambahkan perencat kakisan ke medium berasid, kadar pembubaran matriks dapat dikurangkan kepada kurang dari 0.1g/m² · H, mengelakkan "- pickling" (pitting permukaan dan kekasaran yang disebabkan oleh pembubaran matriks yang berlebihan).
Aliran proses standard pengambilan asid untuk keluli tahan karat
Proses pengambilan asid standard untuk keluli tahan karat termasuk lima langkah utama, dan setiap langkah perlu dikawal dengan ketat untuk memastikan kesan rawatan:
Pretreatment: Pertama, gunakan ejen pembersihan alkali (seperti larutan natrium hidroksida dengan kepekatan 5 - 10%) atau pelarut organik (seperti etanol) untuk menghilangkan noda minyak pada noda minyak permukaan akan membentuk halangan antara skala asid dan oksida, yang mempengaruhi kesan pengambilan. Kemudian, bilas permukaan dengan air yang mengalir untuk mengeluarkan agen pembersihan sisa, dan keringkan permukaan dengan kain yang bersih.
Acar asid: Sapukan atau tenggelam bahan kerja keluli tahan karat dalam medium berasid (cecair atau tampal). Untuk kerja -kerja dengan bentuk kompleks (seperti paip, injap, dan sendi kimpalan), tampal - seperti media (pasta passivasi pickling logam) lebih disukai. Kawal suhu (biasanya 20 - 50 darjah) dan masa (15-60 minit) mengikut ketebalan skala oksida oksida oksida memerlukan suhu yang lebih tinggi dan lebih lama.
Membilas: Selepas tindak balas jeruk selesai, bilas bahan kerja dengan sejumlah besar air mengalir atau air deionisasi untuk menghilangkan larutan asid sisa dan produk oksida terlarut. Masa pembilasan mestilah sekurang-kurangnya 5-10 minit, dan nilai pH air pembilasan harus diuji dengan kertas ujian pH sehingga ia neutral (pH 6-7).
Peneutralan (pilihan): Jika asid sisa di permukaan sukar dibilas dengan teliti (seperti dalam jurang sempit), tenggelamkan bahan kerja dalam larutan alkali yang lemah (seperti larutan natrium karbonat dengan kepekatan 3-5%) selama 5-10 minit untuk meneutralkan asid sisa, dan kemudian berbentuk semula dengan air.
Pengeringan: Keringkan bahan kerja segera selepas membilas - Gunakan pengeringan udara semulajadi, pengeringan udara panas (suhu kurang daripada atau sama dengan 80 darjah), atau lap pengeringan dengan kain bersih. Sisa kelembapan di permukaan dengan mudah akan menyebabkan "karat sekunder" (permukaan bersih sangat aktif dan terdedah kepada pengoksidaan dalam persekitaran yang lembap).
Kaedah permohonan spesifik pasta passivation pickling logam dalam acar asid
Paste passivation pickling logam adalah pasta - seperti campuran yang terdiri daripada asid bukan organik (asid nitrik, asid hidrofluorik, asid sulfurik), inhibitor kakisan (seperti urotropine, thiourea) Berbanding dengan pengambilan asid cecair, ia mempunyai kelebihan yang jelas: lekatan yang baik (sesuai untuk kerja keras, cenderung, dan kompleks - yang berbentuk, mengelakkan aliran larutan asid), kadar tindak balas yang dikawal (penebalan melambatkan penyebaran molekul asid), dan lebih tinggi} {3} Kaedah permohonan khususnya adalah seperti berikut:
Pemilihan tampal: Pilih jenis pasta passivasi pickling logam yang sesuai mengikut gred keluli tahan karat. Sebagai contoh, 304 keluli tahan karat (CR: 18-20%, NI: 8-11%) boleh menggunakan tampal dengan kepekatan asid nitrik sebanyak 15-20%dan kepekatan asid hidrofluorik sebanyak 2-3%; 316 keluli tahan karat (mengandungi molibdenum) memerlukan tampalan dengan kepekatan asid hidrofluorik yang lebih tinggi (3-5%) untuk membubarkan oksida molibdenum.
Permohonan tampal: Gunakan pengikis keluli tahan karat atau keluli tahan karat (elakkan menggunakan pengikis besi untuk mencegah pencemaran zarah besi) sama rata memohon tampalan di permukaan untuk dirawat, dengan ketebalan 1-3mm. Bagi kawasan yang mempunyai skala oksida tebal (seperti sendi kimpalan), meningkatkan ketebalan ke 2-3mm dan melanjutkan masa tindak balas dengan sewajarnya.
Kawalan tindak balas: Pada suhu bilik (20 - 30 darjah), masa tindak balas biasanya 15-40 minit. Sekiranya suhu ambien lebih rendah daripada 15 darjah, tutup permukaan tampal dengan filem plastik untuk memanaskan badan, atau memanaskan bahan kerja hingga 30-50 darjah (gunakan blower udara panas) untuk mempercepatkan tindak balas. Semasa tindak balas, perhatikan perubahan warna permukaan-apabila skala oksida bertukar hitam dan jatuh, dan permukaan menunjukkan putih keperakan seragam, tindak balas dapat ditamatkan.
Post - rawatan: Gunakan pistol air tekanan tinggi - (tekanan air: 0.2-0.3mpa) untuk membilas tampalan sisa dan produk terlarut, dan kemudian keringkan permukaan dengan segera. Untuk bahan kerja dengan keperluan kualiti permukaan yang ketat (seperti jentera makanan), lap permukaan dengan etanol mutlak selepas pengeringan untuk menghilangkan kekotoran sisa.
Passivation keluli tahan karat dan penggunaan pasta passivasi pickling logam
Passivation adalah teknologi perlindungan permukaan utama untuk keluli tahan karat, yang dapat meningkatkan ketahanan kakisan dengan membentuk filem pasif yang padat. Penggunaan saintifik pasta passivation pickling logam adalah kunci untuk memastikan kualiti filem pasif.
Definisi dan objektif teras Passivation
Passivation keluli tahan karat merujuk kepada proses rawatan kimia yang membentuk filem oksida yang padat, stabil, dan baik - (terutamanya Cr₂o₃) di permukaan bersih keluli tahan karat di bawah keadaan tertentu (persekitaran berasid atau pengoksidaan). Objektif terasnya adalah: pertama, untuk membaiki filem pasif yang rosak semasa pemprosesan (seperti kimpalan dan setem); kedua, untuk meningkatkan ketebalan dan ketumpatan filem pasif (dari asal 2-3nm hingga 5-10nm); Ketiga, untuk meningkatkan ketahanan terhadap kakisan setempat (pitting, kakisan celah) dan kakisan umum (kakisan seragam) keluli tahan karat, memperluaskan hayat perkhidmatan produk. Tidak seperti pengambilan asid, passivation tidak dibuangpermukaankekotoran tetapi memerlukan permukaan menjadi bersih (biasanya selepas pengambilan asid) untuk memastikan kesinambungan dan keseragaman filem pasif.
Mekanisme Pembentukan Filem Passivation Keluli Tahan Karat
Pembentukan filem pasif keluli tahan karat adalah berdasarkan "pengoksidaan dan pengayaan selektif" kromium. Keluli tahan karat mengandungi lebih daripada 10.5% kromium, yang mempunyai pertalian yang lebih kuat untuk oksigen daripada besi dan nikel. Dalam persekitaran pengoksidaan (seperti larutan asid nitrik), tindak balas berikut berlaku di permukaan:
Pengoksidaan kromium: 4cr + 3 o₂=2 Cr₂o₃ (Chromium dalam matriks dioksidakan untuk membentuk Cr₂o₃).
Pembubaran logam aktif: Persekitaran berasid membubarkan sejumlah kecil logam aktif (besi, nikel) di permukaan, menjadikan kandungan kromium pada permukaan yang agak diperkaya (kandungan kromium dalam filem pasif adalah lebih daripada 30%, manakala kandungan kromium matriks hanya 10.5-20%).
Pembentukan dan Penstabilan Filem: Molekul Cr₂o₃ membentuk struktur kristal heksagon yang padat, yang digabungkan dengan matriks. Struktur ini secara berkesan dapat menghalang penembusan ion menghakis (seperti Cl⁻, so₄²⁻) dan menghalang matriks daripada menjadi berkarat.
Kestabilan filem pasif berkait rapat dengan kandungan kromium dan keadaan persekitaran. Kandungan kromium yang lebih tinggi dalam filem ini membawa kepada kestabilan yang lebih baik; Di samping itu, filem pasif lebih stabil dalam persekitaran alkali yang neutral dan lemah, sementara ia mudah dimusnahkan dalam persekitaran berasid atau mengurangkan yang kuat (seperti asid hidroklorik, asid sulfurik tanpa oksidan).
Langkah Proses Biasa Passivation
Proses passivasi biasa untuk keluli tahan karat termasuk empat langkah utama, dan setiap langkah perlu dipadankan dengan parameter proses yang sesuai untuk memastikan kualiti filem pasif:
Pretreatment: Pertama, lakukan pengambilan asid pada bahan kerja untuk mengeluarkan skala oksida, spatter kimpalan, dan kesan minyak (jika permukaan sudah bersih, seperti sejuk - lembaran keluli tahan karat, acar asid boleh ditinggalkan). Kemudian, bilas permukaan dengan air berair untuk mengeluarkan larutan asid sisa, dan keringkan permukaan dengan kelembapan kain bersih - akan menjejaskan keseragaman filem pasif.
Passivation: Tenggelamkan bahan kerja dalam passivator (cecair atau tampal) atau gunakan passivator di permukaan. Untuk bahan kerja kecil dengan bentuk mudah, passivator cecair (seperti larutan asid nitrik dengan kepekatan 10 - 20%) digunakan; Untuk kerja -kerja besar atau kompleks, pasta passivation pickling logam lebih disukai. Kawalan suhu (biasanya 20-40 darjah) dan masa (20-60 minit) -memerat yang lebih tinggi dapat memendekkan masa passivation, tetapi suhu yang berlebihan (di atas 50 darjah) akan menyebabkan oksidan dalam passivator untuk mengurai.
Membilas: Selepas tindak balas passivation selesai, bilas bahan kerja dengan air deionized (elakkan menggunakan air paip, yang mengandungi Cl⁻ yang boleh merosakkan filem pasif) selama 5-10 minit untuk menghilangkan passivator sisa. Air pembilasan harus diuji dengan meter kekonduksian, dan kekonduksian harus kurang dari 50μs/cm untuk memastikan tidak ada kekotoran sisa.
Pengedap dan pengeringan (pilihan): Untuk kerja -kerja yang digunakan dalam persekitaran yang keras (seperti kejuruteraan marin), ejen pengedap silane boleh digunakan pada filem pasif untuk meningkatkan lagi rintangan kakisan. Kemudian, keringkan bahan kerja pada suhu bilik atau suhu rendah (kurang daripada atau sama dengan 60 darjah) untuk mengelakkan penuaan suhu tinggi - filem pasif.
Kemahiran Aplikasi Praktikal Paste Passivation Pickling Metal dalam Passivation
Paste passivation pickling logam yang digunakan untuk passivation adalah berbeza daripada yang digunakan untuk pengambilan asid dalam komposisi: ia mempunyai kepekatan asid yang lebih rendah (asid nitrik: 5 - 15%), kandungan oksidan yang lebih tinggi (seperti nitrat natrium: Komponen -komponen ini boleh menggalakkan pembentukan filem Cr₂o₃ padat sambil mengelakkan kakisan matriks. Kemahiran aplikasi praktikalnya adalah seperti berikut:
Pemeriksaan Penyediaan Permukaan: Sebelum passivation, periksa permukaan bahan kerja dengan mata kasar - tidak ada skala oksida, noda minyak, atau zarah besi. Sekiranya terdapat kecacatan tempatan (seperti calar kecil), gunakan kertas pasir halus (400-600 mesh) untuk menggilap permukaan, dan kemudian membersihkannya dengan etanol.
Tampal salutan: Gunakan berus bersih untuk sama rata memohon pasta passivation di permukaan, dengan ketebalan 1-2mm (terlalu tebal akan menyebabkan sisa, dan terlalu tipis akan membawa kepada pembentukan filem yang tidak sekata). Untuk jurang sempit (seperti sambungan bebibir), gunakan berus kecil untuk mengisi tampalan ke dalam jurang untuk memastikan tindak balas passivation mencukupi.
Kawalan keadaan reaksi: Reaksi passivation dijalankan pada suhu bilik (20-30 darjah), dan masa umumnya 20-50 minit. Semasa tindak balas, elakkan menyentuh tampalan dengan tangan atau objek lain untuk mencegah pencemaran. Bagi kerja-kerja yang memerlukan rintangan kakisan yang tinggi (seperti peranti perubatan), masa passivasi boleh dilanjutkan hingga 60 minit, dan suhu dapat dikawal pada 30-35 darjah untuk meningkatkan ketumpatan filem.
Post - Pemeriksaan Passivation: Selepas membilas dan pengeringan, periksa filem pasif: Pertama, permukaannya harus menjadi seragam kulit putih atau biru cahaya, tanpa bintik -bintik atau perbezaan warna; Kedua, gunakan "ujian titisan" untuk memeriksa - lepaskan larutan sulfat tembaga 5% pada permukaan, dan tiada hujan tembaga merah harus berlaku dalam masa 5 minit; Ketiga, gunakan ujian semburan garam neutral (GB/T 10125) untuk menguji rintangan kakisan, dan tiada karat harus berlaku dalam masa 48 jam.
Analisis Perbandingan Pickling Asid dan Passivation Dengan Fokus pada Pasta Passivation Pickling Metal
Pickling dan passivation asid adalah dua teknologi rawatan permukaan yang melengkapi tetapi berbeza. Perbezaan mereka ditunjukkan dalam orientasi fungsional, mekanisme kimia, perubahan permukaan, dan aspek lain, dan penggunaan logamTampal Passivation PicklingJuga menunjukkan perbezaan yang jelas.
Perbezaan orientasi fungsional
Fungsi teras pengambilan asid adalah "penyingkiran" - Ia memberi tumpuan kepada mengeluarkan kekotoran permukaan (skala oksida, spatter kimpalan, noda minyak) dan kecacatan (mikro - calar, pencemaran zarah besi), mencapai matlamat pembersihan permukaan. Ia adalah "proses persediaan" untuk meningkatkan prestasi permukaan. Sebagai contoh, selepas paip keluli tahan karat kimpalan, sendi kimpalan akan membentuk skala oksida tebal, yang mesti dikeluarkan oleh pengambilan asid sebelum passivasi; Jika tidak, filem pasif tidak boleh dibentuk pada skala oksida.
Fungsi teras passivation adalah "pembentukan" - Ia memberi tumpuan kepada membentuk filem pasif yang padat di permukaan yang bersih, meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat. Ia adalah "proses perlindungan" untuk meningkatkan prestasi permukaan. Sebagai contoh, sejuk - lembaran keluli tahan karat yang dilancarkan mempunyai permukaan yang bersih (tiada skala oksida tebal), jadi ia boleh secara langsung dilancarkan tanpa acar asid untuk membentuk filem pelindung.
Perbezaan intipati tindak balas kimia
Pickling asid adalah "tindak balas pembubaran" - Medium berasid dalam pasta passivasi logam bereaksi dengan oksida permukaan dan kekotoran untuk membentuk bahan larut (seperti Fe (No₃) ₃, CRF₃), yang dikeluarkan dengan membasuh. Semasa tindak balas, sedikit matriks dibubarkan, tetapi pembubaran ini dikawal oleh perencat kakisan. Formula tindak balas terutamanya "oksida + asid → garam larut + air + gas" (seperti FeO + Hno₃ → Fe (No₃) ₃ + No ↑ + H₂o).
Passivation adalah "tindak balas pengoksidaan" - oksidan dalam pasta passivasi logam mengoksidakan kromium pada permukaan matriks keluli tahan karat untuk membentuk filem pasif cr₂o₃. Semasa tindak balas, matriks hampir tidak dibubarkan, dan perubahan utama adalah "pengoksidaan dan pengayaan selektif" kromium. Formula tindak balas adalah terutamanya "kromium + oksidan → cr₂o₃" (seperti 4cr + 3 no₃⁻ + 6 h⁺=2 Cr₂o₃ + 3 no ↑ ↑ + 3 h₂o).
Perbezaan morfologi permukaan dan perubahan komposisi
Selepas pengambilan asid, morfologi permukaan perubahan keluli tahan karat dengan ketara: skala oksida dan kekotoran dikeluarkan sepenuhnya, kekasaran permukaan dikurangkan (nilai RA dikurangkan dari 1.6μm hingga 0.8μm), dan permukaan menjadi licin dan seragam. Komposisi permukaan pada dasarnya sama dengan matriks (kandungan kromium: 10.5 - 20%, kandungan nikel: 8-14%), dan tidak ada pengayaan elemen yang jelas. Walau bagaimanapun, jika berlaku lebih banyak, permukaan akan kelihatan lubang kecil (diameter: 0.1-0.5mm), yang akan menjejaskan kemasan permukaan.
Selepas passivation, morfologi permukaan keluli tahan karat pada dasarnya kekal tidak berubah (selaras dengan permukaan bersih sebelum passivation), dan kekasaran permukaan (nilai RA) tidak meningkat. Perubahan utama ialah komposisi permukaan: Filem pasif cr₂o₃ padat (ketebalan: 5 - 10nm) dibentuk di permukaan, dan kandungan kromium dalam filem itu lebih daripada 30% (diuji oleh analisis spektrum tenaga EDS). Lapisan yang diperkaya kromium ini adalah kunci untuk meningkatkan rintangan kakisan. Di samping itu, filem pasif mempunyai harta semikonduktor, yang boleh menghalang pemindahan elektron antara matriks dan medium yang menghakis, dengan itu menghalang kakisan.
Perbezaan kesan peningkatan rintangan kakisan
Pickling asid itu sendiri tidak meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat. Sebaliknya, selepas pengambilan asid, permukaan keluli tahan karat berada dalam "keadaan aktif" (filem pasif asal dikeluarkan, dan matriks terdedah), dan jika passivation tidak dilakukan dalam masa (dalam masa 2 jam), permukaannya terdedah kepada karat sekunder (tempat karat merah muncul dalam masa 24 jam dalam persekitaran yang lembap). Peranan pengambilan asid dalam meningkatkan rintangan kakisan adalah tidak langsung - Ia menyediakan permukaan yang bersih untuk passivation, memastikan bahawa filem pasif dapat secara seragam dan terus terbentuk.
Passivation secara langsung dan ketara meningkatkan rintangan kakisan keluli tahan karat. Filem pasif yang padat dapat menghalang penembusan ion menghakis. Mengambil keluli tahan karat 304 sebagai contoh: Masa ujian semburan garam neutral yang tidak dilesahkan 304Keluli tahan karathanya 24 jam (karat muncul), sementara selepas passivation, masa ujian semburan garam neutral boleh dilanjutkan hingga 48-96 jam (tiada karat). Di samping itu, passivation juga boleh meningkatkan rintangan kepada asid organik (seperti asid asetik, asid sitrik) dan penyelesaian alkali (seperti larutan natrium hidroksida), menjadikan keluli tahan karat sesuai untuk persekitaran aplikasi yang lebih keras.
Perbezaan dalam penggunaan pasta passivation pickling logam
Perbezaan dalam penggunaan pasta passivasi pickling logam dalam pengambilan asid dan passivation terutamanya dicerminkan dalam lima aspek:
Perbezaan komposisi: Paste pickling asid mempunyai kepekatan asid tinggi (asid nitrik: 15 - 25%, asid hidrofluorik: 2-5%), kandungan perencat kakisan yang tinggi (3-5%), dan kandungan oksidan yang rendah (kurang daripada atau sama dengan 1%); Paste passivation mempunyai kepekatan asid rendah (asid nitrik: 5-15%), kandungan oksidan yang tinggi (5-10%), dan mengandungi pemecut pembentukan filem (2-3%, seperti asid sitrik).
Perbezaan peranan: Paste pickling asid terutamanya memainkan peranan "melarutkan skala oksida" dan "melindungi matriks" - asid konsentrasi tinggi - membubarkan skala oksida, dan perencat kakisan menghalang - Pickling; Paste passivation terutamanya memainkan peranan "pengoksidaan kromium" dan "mempromosikan pembentukan filem" - oksidan mengoksida kromium untuk membentuk cr₂o₃, dan filem - membentuk pemecut meningkatkan ketumpatan filem pasif.
Perbezaan masa tindak balas: Masa tindak balas pasta pickling asid lebih panjang (15-40 minit) kerana ia perlu sepenuhnya membubarkan skala oksida (terutamanya skala oksida tebal); Waktu tindak balas pasta passivasi agak lebih pendek (20-50 minit), dan filem pasif dapat dibentuk dengan cepat di bawah tindakan oksidan.
Post - Perbezaan rawatan: Setelah menggunakan pasta asid asid, bahan kerja mesti dibilas dengan teliti (menggunakan air tekanan tinggi -) dan secara pilihan dinetralkan untuk menghilangkan asid sisa dan produk terlarut; Selepas menggunakan pasta passivation, bahan kerja hanya perlu dibasuh dengan air deionized (tiada peneutralan diperlukan) untuk mengelakkan merosakkan filem pasif dengan penyelesaian alkali.
Perbezaan bahan kerja yang berkenaan: Paste pickling asid sesuai untuk kerja -kerja dengan skala oksida tebal dan lebih banyak kekotoran (seperti bahagian yang dikimpal, panas - bahagian yang dirawat, dan bahagian palsu); Paste passivation sesuai untuk kerja -kerja dengan permukaan bersih (seperti asid - bahagian jeruk, sejuk - bahagian yang digulung, dan bahagian yang digilap).
Senario aplikasi pengambilan asid dan passivation: sepadan dengan prestasi pasta passivasi logam
Pemilihan proses pengambilan asid dan passivation bergantung kepada senario aplikasi keluli tahan karat, dan jenis pasta passivation pickling logam perlu dipadankan dengan keperluan prestasi senario.
Permohonan dalam industri petrokimia
Dalam industri petrokimia, keluli tahan karat digunakan terutamanya untuk mengeluarkan saluran paip, tangki penyimpanan, dan reaktor, yang bersentuhan dengan media menghakis seperti minyak mentah, gas asli, dan pelarut organik untuk masa yang lama. Keperluan utama untuk rawatan permukaan adalah: mengeluarkan skala oksida kimpalan (untuk mengelakkan kakisan pada sendi kimpalan) dan meningkatkan ketahanan terhadap kakisan asid organik.
Pemilihan proses: Saluran paip dan tangki penyimpanan yang dikimpal perlu dijadikan acar terlebih dahulu (untuk mengeluarkan skala oksida kimpalan dan 焊 spatter) dan kemudian dilancarkan (untuk membentuk kakisan - filem pasif tahan); Dingin - Plat yang dilancarkan untuk reaktor boleh secara langsung dilancarkan (tiada skala oksida tebal).
Pemadanan pasta passivasi logam: Pilih tampalan asid pickling dengan kandungan asid hidrofluorik yang tinggi (3 - 5%) untuk membubarkan skala oksida yang kaya dengan kromium pada sendi kimpalan; Pilih pasta passivasi dengan kandungan oksidan yang tinggi (8-10% natrium nitrat) untuk meningkatkan rintangan kepada asid organik. Sebagai contoh, dalam rawatan saluran paip keluli tahan karat 316L untuk pengangkutan minyak mentah, pasta ickling asid (asid nitrik: 20%, asid hidrofluorik: 4%) digunakan selama 30 minit, dan kemudian pasta passion (nitrik: 12%.
Permohonan dalam industri jentera makanan
Dalam industri jentera makanan, keluli tahan karat digunakan untuk mengeluarkan pengadun makanan, tangki simpanan, dan tali pinggang penghantar, yang bersentuhan dengan makanan dan makanan tambahan (seperti asid asetik, asid sitrik) dan memerlukan pematuhan dengan standard keselamatan makanan (seperti GB 4806.1). Keperluan utama untuk rawatan permukaan adalah: tiada sisa logam berat (seperti Cr⁶⁺) dan permukaan licin (untuk mengelakkan sisa makanan).
Pemilihan proses: Bahagian yang dikimpal (seperti tangki pengadun) perlu dijadikan acar (untuk mengeluarkan skala oksida dan kesan minyak) dan kemudian dilancarkan; sejuk - tali pinggang penghantar boleh dilancarkan secara langsung (untuk mengekalkan kelancaran permukaan).
Pemadanan pasta passivasi logam: Pilih plumbum - percuma dan kromium - Paste pickling asid percuma (asid nitrik: 15 - 18%, asid hidrofluorik: 2 - 3%) untuk mengelakkan residu logam berat; Pilih pasta passivasi gred makanan (asid nitrik: 8-10%, asid sitrik: 3%) yang memenuhi GB 4806.1. Contohnya, dalam rawatan tangki simpanan makanan keluli tahan karat 304, pasta ickling asid digunakan selama 20 minit (mengeluarkan skala oksida kimpalan), dan kemudian pasta passivasi gred makanan digunakan selama 30 minit, yang dapat memastikan tangki memenuhi keselamatan makanankeperluandan tidak mempunyai kakisan apabila bersentuhan dengan jus buah.
Permohonan dalam bidang aeroangkasa
Dalam medan aeroangkasa, keluli tahan karat digunakan untuk mengeluarkan bahagian enjin, bahagian struktur kapal angkasa, dan saluran paip bahan api, yang memerlukan ketepatan permukaan yang tinggi dan ketahanan terhadap persekitaran yang keras (suhu rendah, radiasi tinggi, dan kakisan bahan api). Keperluan utama untuk rawatan permukaan adalah: tidak melebihi - pickling (untuk memastikan ketepatan dimensi) dan tinggi - filem pasif kepadatan (untuk menahan kakisan bahan api).
Pemilihan proses: Bahagian ketepatan (seperti injap enjin) perlu dijalin ringan (untuk mengeluarkan skala oksida sedikit) dan kemudian dilancarkan; Bahagian struktur dengan bentuk kompleks (seperti bingkai kapal angkasa) perlu dijalin dengan tampal dan kemudian dilancarkan.
Pemadanan pasta passivasi logam: Pilih rendah - asid asid asid pickling paste (asid nitrik: 12 - 15%, asid hidrofluorik: 1 - 2%) untuk mengelakkan - Pickling dan memastikan ketepatan dimensi; Pilih Tinggi - Paste Passivation Purity (asid nitrik: 10 - 12%, kalium permanganat: 3-4%) untuk membentuk filem pasif berketumpatan tinggi. Sebagai contoh, dalam rawatan bahagian enjin keluli tahan karat 17-4ph, pes acid asid rendah digunakan selama 15 minit, dan kemudian pasta passivasi yang tinggi digunakan selama 25 minit, yang dapat memastikan bahawa bahagian-bahagiannya tidak mempunyai perubahan dimensi dan dapat menahan kakisan bahan api penerbangan untuk waktu yang lama.
Permohonan dalam industri peranti perubatan
Dalam industri peranti perubatan, keluli tahan karat digunakan untuk mengeluarkan instrumen pembedahan, peranti implan (seperti sendi buatan), dan bekas perubatan, yang memerlukan biokompatibiliti yang ketat (tiada sitotoksisiti) dan rintangan kakisan (untuk menahan korosi bendalir badan). Keperluan utama untuk rawatan permukaan adalah: tiada sisa -sisa kekotoran (seperti noda minyak, residu asid) dan filem pasif yang padat (untuk mengelakkan pelepasan ion logam).
Pemilihan proses: Instrumen pembedahan (seperti pisau bedah) perlu dijadikan acar (untuk menghilangkan skala oksida pemprosesan) dan kemudian dilancarkan; Peranti implan (seperti sendi buatan) perlu dijadikan, dilancarkan, dan dimeteraikan (untuk meningkatkan lagi rintangan kakisan).
Pemadanan pasta passivasi logam: Pilih tinggi - Paste Pickling Pactling Paste (asid nitrik: 18 - 20%, asid hidrofluorik: 2-3%) tanpa kekotoran logam berat; Pilih pasta passivasi biokompatibel (asid nitrik: 8-10%, hidrogen peroksida: 5-6%) yang memenuhi ISO 10993. Tiada sitotoksis dan boleh menahan kakisan cecair badan selama lebih dari 10 tahun.
Kawalan Keselamatan dan Kualiti dalam Pickling Asid dan Passivation: Titik Utama Penggunaan Pasta Pasifik Pickling Logam
Proses pengambilan asid dan passivasi melibatkan media yang menghakis (pasta passivation pickling logam), jadi perlindungan keselamatan yang ketat dan kawalan kualiti diperlukan untuk memastikan keselamatan pengendali dan kestabilan kesan rawatan.
Langkah perlindungan keselamatan untuk pengendali
Paste passivation pickling logam mengandungi asid kuat (asid nitrik, asid hidrofluorik) dan oksidan, yang menghakis dan menjengkelkan. Pengendali mesti mengambil langkah perlindungan keselamatan berikut:
Peralatan Perlindungan Peribadi (PPE): Pakai asid - pakaian tahan (diperbuat daripada bahan neoprena), asid - sarung tangan tahan (ketebalan lebih besar daripada atau sama dengan 0.5mm, diperbuat daripada getah nitrile), goggle percikan kimia (dengan face} asid nitrik dan wap asid hidrofluorik). Untuk operasi dengan sejumlah besar kabus asid, topeng gas muka penuh - harus dipakai.
Spesifikasi operasi: Elakkan hubungan langsung antara kulit dan pasta - jika tampalan secara tidak sengaja disumbat pada kulit, segera bilas dengan sejumlah besar air mengalir selama 15 minit atau lebih, dan gunakan salap yang meneutralkan (seperti salap kalsium gluconate untuk pembakaran asid hidrofluorik); Sekiranya pes dipecat ke dalam mata, segera bilas dengan mesin basuh mata selama 20 minit atau lebih, dan pergi ke hospital untuk rawatan dengan segera.
Keselamatan Tempat Kerja: Beroperasi dalam bengkel pengudaraan - telaga (pasang peralatan ekzos mekanikal dengan kadar pertukaran udara lebih besar daripada atau sama dengan 8 kali/jam) untuk mengelakkan pengumpulan kabut asid; menubuhkan tanda amaran (seperti "kawasan menghakis, tiada kemasukan tanpa perlindungan") di sekitar kawasan operasi; Letakkan peralatan kecemasan (mesin basuh mata, mandi kecemasan, penyelesaian meneutralkan) dalam jarak 10 meter dari kawasan operasi, dan periksa kesahihannya sekali seminggu.
Keperluan perlindungan alam sekitar dalam proses rawatan
Proses pengambilan asid dan passivasi akan menghasilkan kabut asid, air sisa, dan tampalan sisa, yang mesti dirawat mengikut piawaian perlindungan alam sekitar untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar:
Rawatan kabus asid: Pasang menara penyerapan kabus asid (menggunakan larutan natrium hidroksida dengan kepekatan 10-15% sebagai penyerap) di pelabuhan ekzos bengkel. Kecekapan penyerapan harus lebih besar daripada atau sama dengan 95%, dan kepekatan kabut asid dalam gas ekzos harus memenuhi GB 16297 (kabut asid nitrik kurang daripada atau sama dengan 20mg/m³, kabut asid hidrofluorik kurang daripada atau sama dengan 1mg/m³).
Rawatan air sisa: Kumpulkan air sisa yang membilas dan peneutralan air sisa ke dalam tangki rawatan air sisa yang berdedikasi. Proses rawatan adalah: peneutralan (tambah kapur untuk menyesuaikan pH ke 7-8) → hujan (tambah polyaluminium klorida untuk mengeluarkan ion logam berat) → penapisan (gunakan penapis pasir kuarza) → pelepasan. Kualiti air pelepasan harus memenuhi GB 8978 《Standard Pelepasan Air Sisa Bersepadu (CR³+ kurang daripada atau sama dengan 0.5mg/L, Ni²+ kurang daripada atau sama dengan 0.1mg/L, pH 6-9).
Rawatan tampal sisa: Kumpulkan pasta passivation pickling logam yang tidak digunakan atau tamat ke dalam baldi plastik yang dimeteraikan (ditandai dengan "sisa berbahaya"), dan mempercayakan syarikat pelupusan sisa berbahaya yang berkelayakan untuk rawatan (selaras dengan GB 18597 《Piawaian umum untuk penyimpanan sisa berbahaya Express). Jangan campurkan tampalan sisa dengan sisa -sisa lain (seperti sisa domestik) untuk mengelakkan tindak balas kimia dan kemalangan.
Piawaian kawalan kualiti untuk pengambilan asid dan passivation
Untuk memastikan kestabilan dan kebolehpercayaan kesan pengambilan asid dan passivasi, piawaian kawalan kualiti berikut harus dilaksanakan:
Piawaian kualiti asid asid:
Penampilan: Permukaan adalah putih keperakan seragam, tanpa skala oksida, spatter kimpalan, noda minyak, atau bintik -bintik karat; Tidak lebih dari - pickling fenomena (seperti pitting, warna tidak sekata).
Kebersihan: Lap permukaan dengan kain bersih putih, dan tidak ada sisa hitam atau perubahan warna pada kain; Kandungan minyak permukaan kurang daripada atau sama dengan 5mg/m² (diuji oleh kaedah berat filem minyak).
Ketepatan dimensi: Untuk bahagian ketepatan, perubahan dimensi selepas pengambilan harus kurang daripada atau sama dengan 0.01mm (diuji oleh mikrometer).
Piawaian kualiti Passivation:
Penampilan: Permukaan seragam kulit putih atau biru muda, tanpa bintik -bintik, perbezaan warna, atau mengupas filem pasif.
Rintangan kakisan: Ujian semburan garam neutral (GB/T 10125) selama 48 jam, tiada karat atau pitting; Ujian titisan sulfat tembaga (GB/T 4334.5) selama 5 minit, tiada hujan tembaga merah.
Ketebalan filem pasif: Ketebalan filem Cr₂o₃ ialah 5 - 10nm (diuji oleh spektroskopi fotoelektron X-ray, XPS).
Kekerapan pengesanan: Untuk pengeluaran batch, pemeriksaan sampel dijalankan pada kadar 5% (sekurang -kurangnya 3 keping setiap batch); Untuk bahagian utama (seperti bahagian aeroangkasa, peranti perubatan), pemeriksaan penuh 100% diperlukan.
Penggunaan yang betul dan penyimpanan pasta passivasi pickling logam
Penggunaan yang betul dan penyimpanan pasta passivasi pickling logam adalah penting untuk memastikan prestasi dan keselamatannya:
Gunakan langkah berjaga -jaga:
Pemeriksaan tamat tempoh: Semak tarikh pengeluaran dan jangka hayat pada label produk sebelum digunakan - pasta yang tidak dibuka mempunyai jangka hayat 6 bulan, dan tampalan dibuka hendaklah digunakan dalam masa 1 bulan. Sekiranya pes berlapis atau dilapisi, ia tidak boleh digunakan.
Cek Keserasian: Sahkan bahawa pes bersesuaian dengan gred keluli tahan karat - sebagai contoh, jangan gunakan tinggi - tampalan asid hydrofluoric (asid hidrofluorik lebih besar daripada atau sama dengan 5%) untuk 304 keluli tahan karat untuk mengelakkan lebih dari - korosi.
Elakkan pencampuran: Jangan campurkan pes acit asid dan pasta passivasi, dan jangan bercampur dengan bahan kimia lain (seperti alkali, pengurangan agen) untuk mengelakkan tindak balas kimia ganas (seperti penjanaan gas, letupan).
Keperluan penyimpanan:
Persekitaran: Simpan di gudang yang sejuk, kering, dan baik -, dengan suhu 5-30 darjah dan kelembapan relatif kurang daripada atau sama dengan 70%. Elakkan cahaya matahari langsung dan dekat dengan sumber haba (seperti pemanas, dapur).
Penempatan: Letakkan tampalan dalam rak penyimpanan khusus (diperbuat daripada plastik atau keluli tahan karat), dan simpannya 1 meter dari bahan dan makanan alkali. Rak penyimpanan harus ditandakan dengan "bahan -bahan yang menghakis" dan "tidak merokok".
Pengurusan Inventori: Mewujudkan akaun inventori untuk merekodkan kuantiti masuk dan keluar tarikh tamat tempoh, dan gunakan prinsip "pertama - dalam, pertama -" untuk mengelakkan tamat tempoh.
Punca asid keluli tahan karat, passivation, dan pasta passivation pickling logam
Pickling dan passivation asid keluli tahan karat adalah dua teknologi rawatan permukaan penting dengan orientasi fungsional yang berbeza: Pickling asid memberi tumpuan kepada "pembersihan permukaan" dengan mengeluarkan skala oksida dan kekotoran, sementara passivation memberi tumpuan kepada "perlindungan permukaan" dengan membentuk filem pasif yang padat. Perbezaan mereka ditunjukkan dalam mekanisme kimia (pembubaran vs pengoksidaan), perubahan permukaan (pengoptimuman morfologi berbanding pengayaan komposisi), dan kesan rintangan kakisan (peningkatan tidak langsung berbanding peningkatan langsung). Paste passivation pickling logam, sebagai bahan teras dalam kedua -dua proses, mempunyai komposisi dan kaedah aplikasi yang berbeza - asid pickling paste mempunyai kepekatan asid tinggi dan keupayaan pembubaran yang kuat, sementara pasta passivation mempunyai kepekatan oksidan yang tinggi dan filem yang baik - membentuk prestasi.
Dalam aplikasi praktikal, pemilihan proses dan pasta harus berdasarkan ciri -ciri industri (petrokimia, makanan, aeroangkasa, perubatan) dan status bahan kerja (bahagian yang dikimpal, bahagian sejuk -). Pada masa yang sama, perlindungan keselamatan yang ketat (peralatan perlindungan peribadi, pengudaraan tempat kerja) dan kawalan kualiti (pemeriksaan penampilan, ujian rintangan kakisan) mesti dilaksanakan untuk memastikan keselamatan pengendali dan kestabilan kesan rawatan.
Dengan peningkatan keperluan untuk perlindungan alam sekitar dan prestasi produk, arah pembangunan masa depan pasta passivasi pickling logam akan menjadi "hijau, tinggi - kecekapan, dan berfungsi" - seperti membangunkan kromium - tampal (dengan diri - mengawal kadar tindak balas). Inovasi ini akan terus mempromosikan pembangunan teknologi rawatan permukaan keluli tahan karat dan mengembangkan skop aplikasi keluli tahan karat di bidang akhir yang lebih tinggi -.