Dva enakacevi iz nerjavečega jeklaimajo lahko zelo različna življenja. Ena, dostavljena z oksidnim kamnom in vdelano kontaminacijo z železom, se v nekaj mesecih pokvari v servisu za klorid. Drugi, pravilno okisan in pasiviran, teče več let na isti dolžnosti. Kemija kovin je enaka - razlika je površina, površina pa je določena z dvema obdelavama, ki ju kupci rutinsko puščajo nedoločeni.
Zakaj je površina tako pomembna kot kemija
Nerjaveče jeklo je odporno proti koroziji zaradi svojega pasivnega filma kromovega oksida, ta film pa se lahko tvori le na čisti površini, bogati s kromom. Cev, žarjena v mlinu, nosi na svoji površini dva sovražnika: toplotno obarvano oksidno lestvico iz žarjenja, ki je na svoji notranji meji osiromašena s kromom, in kontaminacijo z železom zaradi valjanja, rokovanja ali brusilnih orodij.
Plast, osiromašena s kromom, se ne more pravilno pasivizirati in postane mesto iniciacije za luknjičaste luknje; vdelano železo rjavi in madeži, sami delci rje pa delujejo kot lokalne korozijske celice. Luženje odstrani oboje; pasivacija nato zraste enoten zaščitni film. Preskočite kateri koli korak in ime stopnje na potrdilu ni material, ki je dejansko v uporabi.
Luženje: odstranitev poškodovane plasti
Dekapiranje je agresiven korak odstranjevanja vodnega kamna. Del je potopljen ali prelit z mešanico kisline – za avstenitno nerjavno jekleno je običajno mešanica dušikove in fluorovodikove kisline, z razmerji in temperaturo, določeno s kakovostjo –, ki raztopi toplotno obarvano lestvico in, kar je kritično, odstrani tanko plast, osiromašeno s kromom, pod njo.
Površina, ki ostane za nami, je svetla, čista in bogata s kromom, pripravljena za pasiviranje. Kisanje raztopi tudi vgrajeno železo in saje. To je edino zdravljenje, ki resnično odstrani poškodovano kovino; nič drugega ne obnovi površine, ko je mlinski kamen vklopljen.
Po luženju je treba površino temeljito sprati, kakovost vode za izpiranje pa je pomembna: voda, onesnažena s kloridi, na tej stopnji ponovno vnese točno tisto onesnaženje, ki je bilo odstranjeno s čiščenjem. Končno izpiranje z demineralizirano vodo ali vodo z nizko vsebnostjo klorida je standardna praksa za korozijsko kritične storitve.
Pasivacija: rast zaščitnega filma
Pasivacija je kemična obdelava, ki raztopi prosto železo s površine in omogoča, da krom tvori gost, enoten pasivni oksid. Ne gre za premaz – nič se ne odloži – gre za površinsko pretvorbo, ki pusti kovino v stanju, ki je najbolj odporno proti koroziji. Običajne metode sledijo ASTM A967:
| Metoda | Tipični pogoji (ASTM A967) | Tipična uporaba |
| Pasivacija z dušikovo kislino (potopitev) | 20-50% HNO3; običajna praksa 20-25 % pri 120-150 stopinj F za 20-30 minut | Tradicionalno, agresivno, dobro uveljavljeno |
| Pasivacija citronske kisline | 4-10 % citronske kisline, najmanj 4 minute pri 60-70 stopinjah (140-160 stopinj F) | Hrana, farmacija in okolju prijazna alternativa |
| Elektrokemična pasivizacija | Po A967 elektrokemična obdelava | Strokovno nadzorovane aplikacije |
Citronska kislina je postala prednostna pot za prehrambene in farmacevtske storitve, ker se izogne nevarnostim pri ravnanju in stroškom odstranjevanja dušikove kisline, hkrati pa izpolnjuje enaka merila sprejemljivosti. Izbira med dušikovo in citronsko kislino je odvisna od naprave in uporabe, ne pa od razlike v kakovosti.
A967 proti A380: kdo dela kaj
Oba vodilna dokumenta se pogosto citirata skupaj in opravljata različni nalogi. ASTM A380 je praksa – opisuje, kako očistiti, odstraniti vodni kamen in pasivirati, vključno z recepti za vlaganje in postopkom v trgovini, vendar ne zagotavlja sprejemljivih testov.
ASTM A967 je specifikacija - opredeljuje pasivizacijo in merila sprejemljivosti, ki jih mora izpolnjevati končna serija. Tisk, ki kliče samo A380, pove trgovini, kako naj dela, ne pa tudi, kako naj sprejme serijo; popolna specifikacija kliče oboje, pri čemer A967 nosi uspešno/neuspešno.
Sprejemni testi
Preverjanje ASTM A967 uporablja neposredne preskuse obdelane površine, ne papirologije. Najpogostejši so preskus prostega železa (kemični točkovni test, ki razkrije ostanke železa na površini), preskus s solnim razpršilom po ASTM B117 pri določeni izpostavljenosti ter preskusi potopitve v vodo ali visoke vlažnosti, ki preverjajo rjo in madeže. Partija, ki ne opravi preizkusa prostega železa, ni bila pravilno očiščena ali pasivirana, ne glede na to, kaj trdi procesni list.
Pogoste napake, ki uničijo zdravljenje
- Pasiviranje brez luženja: na sloju, ki je osiromašen s kromom, se oblikuje film in tveganje luknjičaste luknje ostaja
- Voda za izpiranje, onesnažena s kloridi: ponovno vnese kontaminacijo v zadnjem koraku
- Brušenje ali ščetkanje z orodji iz ogljikovega jekla po obdelavi: vgradi železo in uniči rezultat
- Obravnavanje fitingov in cevi kot ločenih sklopov in preskakovanje zvarnih šivov: toplotno obarvanje zvara je najpogostejše mesto okvare
- Sprejemanje veliko samo na podlagi procesnih zapisov: brez sprejemnega testa površina ni preverjena
Kaj navesti pri nakupu cevi
Da bi zagotovili, da dobavljena cev ni odgovorna za piting, mora naročilnica vsebovati naslednje:
- Površina: "lužena in pasivirana, po praksi ASTM A380 in sprejemljivosti ASTM A967"
- Način pasiviranja, če storitev to zahteva: dušikov ali citronski, pri čemer se imenuje tip A967
- Voda za izpiranje: končno izpiranje z nizko vsebnostjo klorida ali demineralizirano
- Sprejemljivost: preskus prostega železa (in solnega razpršila, če je navedeno) po A967, s priloženimi zapisi
- Za varjene cevi: toplotno obarvanost, odstranjena na šivu, vključno z notranjostjo, ali dokumentirano dekapiranje zvara
pogosta vprašanja
V: Ali je luženje isto kot pasivacija?
O: Ne. Dekapiranje odstrani oksidni kamen in plast, ki je osiromašena s kromom, z agresivno kislinsko mešanico. Pasivacija raztopi prosto železo in zraste pasivni film. Luženje je na prvem mestu, nato pa pasivacija - pasiviranje na nelukani površini ne utrdi površine.
V: Ali pasivizacija naredi nerjavno jeklo "odporno proti rji"?
O: Ne. Poveča odpornost proti koroziji, ki jo zlitina že ima. V neprimernih medijih - vroči kloridi, močne redukcijske kisline - bo pasivirano nerjavno jeklo še vedno korodiralo; obdelava ni nadomestilo za pravilno izbiro zlitine.
V: Kaj je boljše, pasivacija z dušikovo ali citronsko kislino?
O: Lahko izpolnjujejo enaka merila sprejemljivosti. Nitric je tradicionalen in agresiven; citronska kislina je varnejša za rokovanje, enostavnejša za odstranjevanje in prednostna v prehrambeni in farmacevtski dejavnosti. Odločata aplikacija in objekt.
V: Kako naj vem, da je bila pasivizacija opravljena pravilno?
O: S sprejemnim testom, ne s procesnim listom. Točkovni test brez železa in, kjer je določeno, solni razpršilec po ASTM A967 potrjujeta, da je površina dejansko čista in pasivna.
V: Ali je mogoče varjene cevi lužiti v notranjosti?
O: Da - z zalivanjem, mehanskim krtačenjem šiva ali pasto za luženje, odvisno od velikosti. Pri korozijsko kritičnih varjenih sistemih je treba odstraniti notranjo toplotno barvo šiva; je najpogostejše mesto lukenj na varjenih nerjavnih ceveh.
