Что такое пассивация металла

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

что такое пассивация металла

    Оцинкованное ведро — изделие из стали, защищённое цинковым покрытием от коррозии. Цинк выполняет роль протектора, а так как в обычных условиях он покрыт тонким пассивным слоем, покрытие растворяется не слишком быстро. Пассивация металлов — переход поверхности металла в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, препятствующих коррозии.
    • В технике пассивацией называют технологический процесс защиты металлов от коррозии с помощью специальных растворов или процессов, приводящих к созданию оксидной плёнки.

    Механизм пассивации

    При взаимодействии металлов с теми или иными компонентами растворов (расплавов) в определённом диапазоне потенциалов на поверхности металла образуются адсорбционные или фазовые слои (плёнки).

    Эти слои образуют плотный, почти непроницаемый барьер, благодаря чему коррозия сильно тормозится или полностью прекращается.

    Пассивация проводится химически или электрохимически. В последнем случае создаются условия, когда ионы защищаемого металла под действием тока переходят в раствор, содержащий ионы, способные к образованию очень малорастворимых соединений.

    Пассивация металлов в технике

    Пассивация является одним из методов защиты металлов от коррозии. Часто используется образование на поверхности металла (металлических изделий) защитных слоев — пленок оксидов при действии окислителей.

    • Одним из технологических вариантов пассивирования является воронение.
    • Для пассивации многих металлов используют растворы на основе окисляющих агентов, способных к образованию труднорастворимых соединений (хроматы, молибдаты, нитраты в щелочной среде и др.)
    • Пассивирование применяется для защиты от внутренней коррозии трубопроводов, котельного и теплообменного оборудования. Для этого, приложив к трубопроводу направленное радиально (то есть поперек оси трубы) электрическое поле, возможно электрически оттянуть свободные электроны металла, находящегося на внутренней поверхности трубы, по направлению к внешней поверхности. В результате металл на внутренней поверхности трубопровода не может вступить в химическую реакцию.

    Пассивация

    Пассивация — это явление снижения скорости газовой коррозии при понижении парциального давления. Пассивация возникает из-за образования на поверхности металла (Cu, Ti, Zr, Cr, Al и т.д.) пленки.

    Перепассивация — это нарушение пассивного состояния. Возникает при повышении парциального давления выше критического.

    Перепассивация встречается в таких марках сталей как: 08Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13, 40Х13, 15Х17.

    Дополнительные операции

    После пассивации или наполнения пассивирующего покрытия поверхность металла нередко подвергают дополнительной обработке — ингибиторами, окрашиванию или лакированию и др.

    Литература

    • Томашов Н. Д., Чернова Г. П., Пассивность и защита металлов от коррозии, М., 1965;
    • Скорчеллетти В. В., Теоретические основы коррозии металлов, Л., 1973;
    • Новаковский В. М., Обоснование и начальные элементы электрохимической теории растворения окислов и пассивных металлов, в сборнике: Коррозия и защита от коррозии, т. 2, М., 1973.

    На английском языке

    Источник: https://pellete.ru/stal/passivirovanie-stali.html

    Пассивация металлов

    что такое пассивация металла
    : 18 апреля 2020 Время чтения: 1 мин 16

    Пассивация металлических поверхностей — это процесс формирования на поверхности тонкой пленки основной функцией которой является защита металлической детали от коррозии. Пленка, образующаяся на металле, замедляет или полностью прекращает процесс коррозии. Чаще всего такая защита носит временный характер, а характеристики пленки имеют прямую зависимость от марки металла, условий пассивирования и состояния поверхности.

    Теоретически механизм пассивации описывают как электрохимический процесс ионизации адсорбированного атома кислорода со сдвигом электродного потенциала металла в положительную сторону, или как процесс образования химических связей адсорбированных атомов кислорода с поверхностными атомами с насыщением валентности.

    Как и большинство методов нанесения защитных покрытий (гальванических покрытий) процесс пассивации может быть проведен химическим или электрохимическим способом. Подготовка поверхности изделий проводится, также, аналогично процессу подготовки к нанесению гальванического покрытия – механическая очистка от загрязнений и окалины, обезжиривание, травление.

    Растворы и режимы пассивации

    Рассмотрим основные режимы процесса и растворы для пассивации:

    1. Пассивация легированных сталей дает значительное повышение стойкости к коррозии. Проводится в концентрированных растворах азотной кислоты, в некоторых случаях в кислоту добавляют двухромовокислый калий.
    2. Для пассивации с целью временного прекращения или замедления коррозии на стальных деталях используют растворы нитрита натрия с глицерином. Глицерин добавляют для повышения вязкости. Данный способствует образованию тонкой защитной пленки. Второй способ — это обработка в слабо концентрированном растворе NaNO2 и NaCO3 в течение 30 минут при цеховой температуре и 5-10 минут при нагреве до 700С.
    3. Малоуглеродистые стали обрабатывают в 10%-ном растворе бихромата калия в течение одного часа при цеховой температуре и в течение 20 минут при нагреве до 600С.
    4. Для защиты деталей, при эксплуатации во влажной среде используют 25-30% раствор NaNO2 который способствует осаждению на поверхность кристаллов нитрита натрия.
    5. Электрохимическая пассивация холоднокатаной стали проводится в электролите, содержащем в своем составе 20-30 г/л бихромата калия, 20-25 г/л фосфата натрия, 5 г/л едкого натрия. Процесс проходит при температуре 80-850С в течение 3-5 секунд при анодной плотности тока 8-10 а/дм2.

    Завершает процесс пассивации промывка изделий проточной водой и нейтрализация в слабом растворе аммиака.

    Область применения пассивации

    Область применения данного способа защиты стальных изделий от коррозии достаточно широка, это и пассивация металлоизделий при их временной консервации и кратковременная межоперационная защита изделий, заготовок, поковок и металлопроката.

    Основная область применения – защита внутренней поверхности металлических трубопроводов, теплообменников, рубашек нагрева емкостного оборудования.

    Пассивация не имеет отношение к декоративным покрытиям металлов, так-как внешний вид поверхности после пассивации не меняется.

    Источник: https://zpromma.ru/stati/passivatsiya-metallov

    Существует несколько теорий механизма пассивации металлов:

    • Пленочная теория причину пассивности поверхности металла процессу коррозии объясняет образованием тончайшего, часто невидимого слоя из соединений металла;
    • По адсорбционной теории механизм защиты металлов объясняется насыщением валентности поверхностных атомов путем образования химических связей с адсорбирующимися атомами кислорода;
    • По электрохимическому механизму предполагается ионизация адсорбированного кислородного атома, вызывающего сдвиг электродного потенциала металла в положительную сторону, что способствует пассивации поверхности.

    Процесс пассивации металлов чаще проводят с целью кратковременной защиты стальных деталей от воздействия окружающей среды. Эффективность такого метода защиты от коррозии определяется условиями пассивирования, составом металла, а также состоянием его поверхности.

    Травление детали перед пассивацией.

    Наибольшее повышение стойкости против коррозии достигается при пассивировании легированных сталей.

    Пассивация металлов может проводится химически или электрохимически. Для химической пассивации малоуглеродистых сталей рекомендуется 9 – 10% -ный раствор бихромата калия. При комнатной температуре обработку ведут в течение 1 часа, а при нагреве до 60ºС – в течение 20 минут.

    Электрохимически пассивацию металлов проводят для холоднокатаной стали в электролите, содержащем 20 – 30 г/л бихромата калия, 20 – 25 г/л фосфата натрия и 5 г/л едкого натрия, при температуре 80 – 85ºС в течение 3 – 5 секунд. Анодная плотность тока 8 – 10 А/дм2.

    Для защиты стальных изделий при межоперационном хранении используют растворы, содержащие  0,2 – 0,5% NaNO2 и 0,3 – 0,5% Na2CO3. При комнатной температуре время обработки 30 – 40 минут, при 60 – 70ºС достаточно 5 – 10 минут.

    В нейтральной среде детали можно обрабатывать 25 – 30% — ным раствором NaNO2. После высыхания на поверхности металла остается слой кристаллов нитрита натрия, который хорошо предотвращает коррозию в атмосфере с высокой влажностью.

    Для временной консервации деталей рекомендуется применять растворы нитрита натрия с добавкой глицерина, что повышает их вязкость и способствует образованию на поверхности металла тонкого пассивирующего слоя.

    Пассивирование легированных сталей производят в концентрированных растворах азотной кислоты, которая является сильным окислителем, иногда добавляют двухромовокислый калий.

    Для стали Х18Н9Т раствор содержит азотную кислоту 400 – 800 г/л, время обработки при комнатной температуре 30 – 60 минут; для стали 2Х13 в составе раствора: азотная кислота 270 – 300 г/л, бихромат калия 20 – 25 г/л, температура 40 – 45ºС, время 15 – 20 минут.

    После пассивации металлов внешний вид поверхности не меняется.

    Пассивация поверхности.

    Необходимо следить, чтобы во время пассивации металлов  не происходило газовыделения, которое свидетельствует о начале процесса травления.

    Перед операцией пассивации металлов необходимо детали подготовить: провести обезжиривание (см. «Обезжиривание поверхности»)  и травление («Травление поверхности. Часть1»). С поверхностей деталей, прошедших термическую обработку, должна быть удалена окалина (см.«Травление поверхности. Часть 2»).

    После пассивации металлов проводят тщательную промывку в проточной воде и нейтрализацию слабым (20 – 30 г/л) раствором аммиака.

    Процесс пассивирования металлов широко применяется для защиты внутренней поверхности трубопроводов и теплообменного оборудования путем внешнего воздействия электрического поля, в результате чего металл на внутренней поверхности трубопровода пассивируется и не поддается коррозии.

    По вопросам разработки технологии пассивации металлов обращайтесь к нам!

    Похожие публикации:

    Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

    Источник: http://blog.tep-nn.ru/?p=3128

    Что такое пассиватор металла?

    что такое пассивация металла
    Назад к списку статей

    Чтобы придать изделиям красивый внешний вид, защитить их от коррозии и увеличить эксплуатационный период, применяется пассивация. Производится она с помощью специальных средств, называемых пассиваторами.

    Ими осуществляется обработка металла, после которой тот становится неактивным. Пассиватор является препятствием к образованию на поверхности металла коррозийного слоя.

    Существует технологический процесс, при котором металл защищается от образования оксидной плёнки, в результате которой образовывается ржавчина.

    Что представляет собой пассивации металлов

    Все изделия, изготавливаемые из металлов, кроме инертных, при «благоприятных условиях» реагируют с кислородом и водой, в результате чего происходит коррозия. При пассивации снижается химическая активность металлов, они становятся, менее подвержены коррозии.

    Можно сказать, что пассивация, это тот же налет, что и ржавчина, но сделанный искусственным путём, происходит покрытие оксидной, фосфатной, сульфатной и хлоридной плёнкой. Состав пассиваторов зависит от типа металла, а сама пассивация значительно снижает скорость появления коррозии.

    Для продления жизни нижним слоям металла, достаточно нанести очень тонкий слой плёнки на поверхность изделия.

    Пассивация металлов

    Все металлы неодинаково реагируют на ту или иную среду. Поэтому для разных типов металлов осуществляется определённая пассивация. Есть слабые окислители, пассивирующие магний, титан, а также сильные, хорошо воздействующие на алюминий, хром. Для железа используют серную и азотную кислоты высокой интенсивности, после кратковременного воздействия образуется пленка, и реакция прекращается.

    Способы пассивации металлов:

    • 1.Контакт материала с пассиватором осуществляется посредствам вмакивания в жидкость, обмазывания или опрыскивания.
    • 2.При контакте металла с пассиватором через него пропускают электрический ток, это позволяет воспроизвести равномерную и стойкую защиту.

    Электрохимический способ применяют, к примеру, для пассивации меди. Для этого используют специальные хромосодержащие составы, через которые пропускают электрический ток. Для алюминия используется фтороводородная смесь, дихромата натрия и серная кислота применяются для пассивации цинка. Как видите, для каждого металла существуют свои пассиваторы, более того, зачастую они состоят из нескольких компонентов.

    Если вам нужно пассивировать определённый метал, не стоит экспериментировать, лучше купить уже готовый состав. Процесс пассивирования не долгий, иногда достаточно и нескольких секунд.

    Стоит знать, что чем дольше вы будете производить пассивацию, тем характернее станут изменения на поверхности.

    Но здесь тоже всё индивидуально, к примеру, после погружения цинкового изделия в раствор на 3-5 секунд, образуется радужная плёнка с зеленоватым отливом, а продержав его в растворе 30 секунд, вы получите коричневый налёт. Поэтому сроки выдержки при пассивации крайне важны.

    Не следует забывать и о том, что пассивация, это процесс, происходящий на поверхности. Если же металл будет грязным или ржавых, реакция произойдёт не с самим металлом, а примесями и сторонними частицами.

    Поэтому перед тем, как производить обработку пассиватором, надлежит обработать изделие, вымыть или зачистить, в зависимости от типа загрязнения. Если задействуется электрохимический способ обработки, здесь должны соблюдаться необходимые условия, к примеру, при пассивации латуни, железа, необходимо определённое напряжение.

    Купить качественные пассиваторы металла фирмы ADDAPT можно в компании «Руссо Индастриал», сделав запрос нашем на сайте.

    Источник: https://RussoIndustrial.ru/articles/docs/chto-takoe-passivator-metalla/

    Пассивация металла: особенности и способы проведения

    Сегодня огромное распространение получили технологии, позволяющие защитить различные виды металлических изделий от образования ржавчины.

    Одной из них является пассивация металла, представляющая собой процесс обработки металлического материала в специальных химических растворах, называемых пассиваторами.

    Чаще всего это вещества неорганического типа, обладающие высокими окислительными свойствами. При контакте с металлом пассиватор переводит его поверхность в так называемое пассивное состояние.

    В результате на металлическом изделии появляется защитная ультратонкая пленка, предотвращающая процесс его окисления. Ее толщина может варьироваться исходя из типа металла, а также того, какой именно пассиватор используется.

    После своего появления защитная пленка (фазовая или адсорбционная) становится своего рода неприступным барьером на пути распространения ржавчины.

    Это позволяет не только эффективно замедлить коррозийные процессы, но и в некоторых случаях полностью остановить их течение.

    Какие виды пассивации существуют?

    Пассивация металлов может проводиться с использованием различных принципов, а именно:

    • Химического. В этом случае металлическое изделие окунают в специальный химический раствор (или наносят последний на поверхность детали с применением соответствующего инструмента). При этом электрический ток не используется. В некоторых случаях химическое пассивирование металлов может проводиться в условиях комнатной температуры воздуха. В других же случаях требуется подогрев пассиватора.
    • Электрохимического. Этот тип пассивации предполагает применение окислительных химических растворов и электрического тока. При воздействии последнего защитный слой образуется из микроскопических частиц вещества, оседающих на поверхности металлического изделия. Особенностью этой технологии является то, что в итоге удается получить более равномерную по своей структуре пленку, обладающую высокой стойкостью к растворению.

    Как проводится пассивация различных видов металла?

    В первую очередь следует выделить процесс пассивации стального сплава, так как он широко применяется в различных вилах промышленности. В начале поверхность обезжиривают, а затем покрывают ее специальным химическим составом, состоящим из активных веществ. В результате это позволяет сделать металл пассивным, повысив его долговечность и стойкость к атмосферному воздействию. Нередко для этого используется 70-80% раствор нитрита натрия.

    Если же речь касается процесса пассивирования меди, то для такой цели, как правило, используют растворы, основным компонентом которых является хром. Это химическое вещество способствует образованию прочной, долговечной пленки. При этом материал будет обладать высокой стойкостью к появлению ржавчины при нахождении в среде, содержащей значительное количество оксидов серы.

    Когда нужно провести пассивацию цинка, то следует отметить, что такая процедура требует максимальной концентрации внимания, ведь очень важно, чтобы защитная пленка была настолько тонкой, насколько это возможно. Это вызвано тем, что у цинковых изделий, как правило, и так очень небольшая толщина чистого металла. Поэтому при значительной толщине пленки слой чистого цинка будет еще уменьшен.

    Кроме того, в некоторых случаях может потребоваться и процедура пассивации железа. Этот металл особо подвержен образованию ржавчины. Для создания на его поверхности защитной пленки применяют различные виды химических веществ, в том числе раствор серной кислоты.

    Отличное советское видео про особенности процесса:

    Источник: http://xn--80affkvlgiu5a.xn--p1ai/slovar/passivaciya-metalla-osobennosti/

    Химическая пассивация как оптимальное покрытие жаропрочной стали

    Пассивация металла — процесс, в результате которого на поверхности металла образуется оксидная плёнка, препятствующая образованию коррозии. Название метода покрытия происходит от слова «пассивность». Цель пассивации — снизить химическую активность металла при взаимодействии с другими металлами или агрессивными условиями окружающей среды.

    В своём роде, появление плёнки — то же разрушение металла. Но, разрушая верхний слой материала на несколько десятков нанометров, пассивация спасает нижние слои от появления ржавчины.

    Таким образом, химическая пассивация — взаимодействие окислителя с обрабатываемой поверхностью.

    Этапы химической пассивации

    1. Если предварительно не подготовить металлическое изделие, то окислитель вступит в реакцию не со сплавом, а с посторонними элементами. Поэтому, перед пассивацией необходимо зачистить поверхность. Очистку выполняют 2 способами: мытьём или ошкуриванием изделия при помощи наждачной бумаги. Теперь можно приступить к пассивации.

    2. Сам процесс представляет нанесение на изделие химического реагента. На сплаве образуется защитная плёнка, состоящая в основном из солей и окислов. Плёнка делает структуру изделия наиболее крепкой и долговечной. Эффективность процедуры зависит от следующих факторов:

    • состав раствора;
    • состав сплава;
    • состояние поверхности обрабатываемой детали.

    Лучше всего поддаются химической пассивации высоколегированные стали, особенно хромникелевые. А вот углеродистые стали следует обрабатывать только для кратковременной защиты, так как уровень защитного слоя на них существенно слабее.

    3. Очистка при помощи воды. Соли, которые могли остаться на изделии, могут вызвать коррозию. Поэтому промывку следует проводить тщательно.

    4. Остатки кислоты необходимо нейтрализовать с помощью 2-3 % раствора аммиака или раствора, состоящего из 25-30 г/л олеиновой кислоты и 2-4 г/л гидроксида натрия. Обработка проводится при 80 — 90 °С на протяжении 2-3 минут.

    Какой раствор используется?

    Использование различных растворов зависит от свойств сплава. Рассмотрим, какие растворы применяются для пассивирования различного класса черных металлов:

    Высоколегированные сплавы, устойчивые к коррозии — азотная и серная кислоты.

    • Сплавы ферритного класса — калий двухромовокислый, азотная кислота.
    • Углеродистые стали — калий двухромовокислый, хромовый ангидрид, фосфорная кислота, гидроксид натрия.
    • Среднелегированные стали — хромовый ангидрид, фосфорная кислота.

    Температура и время пассивирования также зависят от класса сплава. Температура составляет диапазон от 18 до 90 °С, а время — от 3 до 60 минут.

    Чем выше температура раствора, тем быстрее протекает процесс.

    Применение пассивации

    • Пассивация используется для металлических деталей под покраску. Она не только защищает от коррозии, но и обезжиривает изделия. Применяется в сфере машиностроения.
    • Пассивация паровых турбин. Но зачем нужна пассивация нержавеющей стали, ведь она и так не поржавеет? Оказывается, если сплав находится в непрекращающемся контакте с агрессивной средой, то он может разрушиться. В качестве примера выступает сварной шов. Иногда на нём присутствуют частички железа. И тогда подвергается коррозии даже нержавейка.
    • Стоматологическая область. Обрабатываются нижняя часть имплантов — винты, которые вмонтируются в челюсть. Пассивация используется для исключения разрушения импланта в челюстной кости.
    • Химическая пассивация часто проводится с декоративной целью. При кратковременной обработке на поверхности появляется радужная плёнка. Яркие предметы использования — краны, дверные ручки.
    • Пассивация украшений из бижутерии используется во избежание аллергических реакций.

    Химическая пассивация заметно продлевает срок службы изделий из металла и заслуживает широкого применения в самых разнообразных областях.

    Источник: https://metizmash.ru/Articles/Chemical-passivation

    Пассивация

    В современном мире используется большое количество методов для предотвращения образования коррозии на поверхности разных видов металлов. Вещества, которые для этого применяются, покрывают поверхность тонкой пленкой, которая не дает металлам окисляться.

    По толщине защитная пленка быть разной. Она зависит от наносимого на металлы состава. Также для проведения процедуры защиты металлов от коррозии применяются методы, которые основаны на изменении их свойств. Пассивация относится именно к такой категории процессов.

    Пассивация поверхностей

    Практически все металлы являются достаточно прочными материалами. Однако на их структуру и общее состояние может повлиять обычный кислород или жидкость. Под влиянием агрессивной среды на поверхности металлических изделий скапливается налет, который представляет собой коррозию. Он опасен тем, что под его влиянием структура металла разрушается, и изделие из него становится непригодным для дальнейшего использования.

    В современном мире широкое применение нашла пассивация. Она представляет собой не легкую процедуру. С этим справиться без определенных знаний практически невозможно. Процедура заключается в том, чтобы растворить верхнюю часть металла при помощи анода. При этом молекулы распадаются на вещества, которые обладают разным уровнем заряда. Для того чтобы ионы приобрели упорядоченный вид к металлу проводят электрический ток с низким уровнем напряжения, который составляет всего 6-12 вольт.

    Ионы делятся на положительно заряженные и отрицательно заряженные. Во время прохождения через металл электрического тока положительно заряженные частицы стремятся к катоду, а отрицательно заряженные к аноду. Именно на аноде образуются оксиды металлов, которые и являются результатом расщепления верхнего металлического слоя. В итоге на поверхности обрабатываемого металла появляется очень тонкая защитная пленка, которая обладает уникальными защитными качествами.

    Пассивация направлена на то, чтобы сделать активность металла меньше. Он становится пассивным и практически не подвергается влиянию окружающей среды.

    В современных отраслях промышленности данная процедура является достаточно востребованной. Она помогает защищать металлические поверхности от появления коррозии. Процесс пассивации применяется в тех ситуациях, когда есть необходимость в тщательной подготовке поверхности для нанесения лакокрасочного покрытия. Также данная процедура является незаменимой на тех предприятиях, где металлическим предметам приходится очень часто осуществлять взаимодействие с агрессивной окружающей средой.

    Пассивация металлов является полезной процедурой, которая делает эти вещества пассивными. Она позволяет им сохранять свои свойства на длительное время. Тонкая пленка обладает отличным уровнем защиты, который придает металлам дополнительную прочность и твердость.

    Процесс пассивации

    Процедуру пассивации можно осуществлять на производственных предприятиях или в домашних условиях.

    Она состоит их нескольких этапов:

    Перед любыми процедурами по защите металлических поверхностей от коррозии используется их подготовка. Она заключается в том, чтобы сделать поверхность максимально более чистой, чтобы наносимым на поверхность металлов веществам было легче проникать в их структуру. Для начала следует удалить с металла все загрязнения. Сделать это можно путем мыться и отшкуривания при помощи наждачной бумаги.

    • Приготовление электролита

    На втором этапе необходимо подготовить вещество, которое будет способствовать под воздействием небольшого тока образованию тонкой пленки, защищающей от коррозийного налета.

    • Проведение электрического тока

    На данном этапе необходимо провести электрический ток с небольшим уровнем напряжения.

    Важно: Для достижения наилучшего результата величина электрического напряжения не должна быть более двенадцати градусов.

    • Обработка металла после процедуры пассивации

    На заключительном этапе проводится проверка металла на прочность. Поверяется его устойчивость к влиянию окружающей среды.

    Виды пассивации

    В настоящее время по способу проведения пассивации выделяются следующие виды пассивации:

    Данный вид пассивации заключается в том, чтобы нанести на поверхность металла солей и кислых растворов наряду с электролитом. В итоге проведения данной процедуры на поверхности металла оседают заряженные частицы, которые образую тонкую пленку, обеспечивающую надежную защиту от коррозии.

    Данная процедура подразумевает обработку металлов химическими реагентами, которые образуют на их поверхности защитную пленку. Для этого применяются растворы, которые состоят из никеля, хрома и других элементов. Они делают структуру металла более плотной и твердой.

    Пассивация металла

    По видам металлов пассивация может быть представлена такими процессами, как:

    Данный вид пассивации применяется на многочисленных производственных предприятиях. Он дает возможность после обезжиривания поверхности наносить на поверхность металла активных веществ, которые сделают металла пассивным. Изделия из обработанной таким образом стали получаются прочными долговечными.

    пассивации стали.

    Для данного вида пассивации характерно использование растворов, сделанных на основе хрома. Данное вещество образует на поверхности плотную пленку, которая делает металла более прочным.

    В настоящее время не редко используется пассивации цинка. Стоит отметить, что во время данной процедуры необходимо быть предельно внимательным, чтобы пленка покрытия была максимально тонкой. Это нужно по той причине, что у цинковых изделий толщина материала итак не относится к разряду больших. Если пленка будет толстой, то толщина металла еще уменьшится.

    пассивации цинков.

    Железо является одним из самых известных металлов, которые подвержены образованию на их поверхности коррозии. Именно по этой причине для защиты изделий из данного материала рекомендуется использовать специализированные методы. Пассивация данного металла проводится в растворе серной кислоты. В результате на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка.

    Источник: http://lkmprom.ru/clauses/tekhnologiya/passivatsiya-chto-predstavlyaet-soboy-tekhnologiya/

    Пассивирование металла: назначение, технология, методы

    Несмотря на то, что нержавеющая сталь отличается высокой устойчивостью к коррозии, дополнительная защита, которую позволяет получить такая технологическая операция, как пассивация, для нее желательна. В отдельных случаях, когда большому риску развития коррозии подвержены даже изделия, изготовленные из нержавеющей стали, необходимость в выполнении такой процедуры не вызывает сомнений.

    Примеры нержавеющих поверхностей, подвергнутых коррозии, и результаты проведенной пассивации

    Чем обусловлена высокая коррозионная устойчивость нержавеющих сталей

    Суть такого явления, как коррозия, состоит в том, что поверхность металла под воздействием негативных внешних факторов и окружающей среды начинает разрушаться. Что характерно, коррозия из-за постоянного окисления поражает металл слой за слоем, постепенно разрушая внутреннюю структуру стали. Во многих случаях локализовать пораженные участки внутренней структуры металла уже не имеет смысла, поэтому стальные изделия приходится заменять на новые.

    Пассивирование (или пассивация) как технология, позволяющая обеспечить надежную защиту стали от коррозии, лежит в основе создания такого уникального металла, каким является нержавеющая сталь. В химическом составе преимущественного большинства сталей, относящихся к нержавеющей категории, могут содержаться различные элементы:

    • никель;
    • молибден;
    • кобальт;
    • ниобий;
    • марганец.

    Однако основным легирующим элементом таких сталей, количество которого в их составе может варьироваться в пределах 12–20%, является хром. Добавление различных легирующих элементов в состав нержавеющих сталей позволяет придать им требуемые физико-химические характеристики, но именно хром отвечает за коррозионную устойчивость стального сплава.

    Влияние хрома на свойства нержавеющей стали

    Нержавеющие стальные сплавы, в составе которых содержится 12% хрома, проявляют высокую коррозионную устойчивость только при взаимодействии с окружающим воздухом. Если количество хрома в химическом составе нержавеющей стали увеличить до 17%, то изделия из нее смогут спокойно взаимодействовать с азотной кислотой, не утрачивая при этом своих эксплуатационных характеристик.

    Чтобы сделать металл устойчивым к еще более агрессивным средам, к числу которых относятся соляная, серная и другие кислоты, в нем не только увеличивают количественное содержание хрома, но и добавляют в его состав такие элементы, как медь, молибден, никель и др. Иными словами, выполняют пассивирование металла, то есть увеличивают его пассивность к коррозионным процессам.

    В процессе пассивации зоны сварочного шва образуется прочная пленка

    Пассивация, при которой в химический состав нержавеющей стали добавляют соответствующие легирующие элементы, – это не единственное условие высокой коррозионной устойчивости металла. Чтобы защитные свойства нержавеющей стали оставались на высоком уровне, оксидная пленка на ее поверхности, состоящая преимущественно из оксида хрома, должна быть целой, иметь однородный химический состав и толщину.

    Причины возникновения коррозии

    Несмотря на то, что в химическом составе нержавеющей стали должны содержаться пассиваторы, значительно повышающие ее коррозионную устойчивость, ее поверхность и внутренняя структура могут подвергаться коррозии.

    Основной причиной, по которой нержавеющая сталь начинает разрушаться, является недостаточное или неравномерное содержание в ее химическом составе хрома. Вызвать коррозию также может контакт с металлом, который отличается значительно меньшей устойчивостью к окислению. Часто подвергаются разрушению изделия из нержавейки, которые были соединены между собой по технологии сварки.

    Коррозия труб полотенцесушителя, возникшая по причине недобросовестного исполнения сварочного шва производителем

    Что характерно, даже если нержавеющая сталь отличается очень высоким качеством, после сварки она может покрыться слоем ржавчины. Чтобы избежать таких негативных явлений, сварные швы, при помощи которых выполнено соединение изделий из нержавейки, необходимо тщательно зачищать и полировать. Такая процедура позволяет удалить с поверхности сварного шва и самих изделий из нержавейки остатки менее устойчивого к коррозии металла, который был использован для выполнения сварочных работ.

    Очень часто на поверхность нержавейки частички менее устойчивого к коррозии металла попадают и в тех случаях, когда его обработка выполняется в непосредственной близости от стальных изделий.

    Так, если рядом пилят, шлифуют или выполняют другие виды обработки обычного металла, то его частички, попав на нержавеющую сталь, обязательно станут источниками ее коррозии. На нержавейке они могут появиться и в том случае, если вы решите выполнить ее обработку инструментом, который до этого взаимодействовал с обычным металлом.

    Именно поэтому инструменты, особенно относящиеся к режущему типу, желательно использовать для выполнения обработки только однотипных материалов.

    Коррозия вытяжки из нержавеющей стали, произошедшая вследствие чистки изделия железной щеткой

    Однако, конечно, наиболее критичным местом на поверхности изделий из нержавейки с точки зрения возникновения и развития коррозионных процессов является сварной шов. Именно поэтому важны не только тщательная зачистка, шлифовка и полировка места сформированного сварного соединения, но и его пассивация, для чего используются различные кислотные растворы.

    Пассивация (химическое пассивирование), как правило, выполняется с применением раствора, основу которого составляет азотная кислота. Обработка таким раствором тщательно подготовленного участка изделия из нержавеющей стали позволяет сформировать оксидную пленку, отличающуюся высокой пассивностью к коррозионным процессам.

    Обработка сварных соединений на нержавейке, после которой и выполняется химическое пассивирование, осуществляется при помощи металлической щетки и шлифовальной машинки. При этом, как уже говорилось выше, важно следить за тем, чтобы используемые при пассивации инструменты не реагировали до этого с обычным металлом, частички которого могут стать источником развития коррозионных процессов.

    Чтобы проверить, не присутствует ли на поверхности нержавейки включений обычного металла, можно воспользоваться двумя способами.

    Обработка водным раствором азотной кислоты и ферроцианида калия

    Места на поверхности изделия, на которых присутствуют включения свободного железа, после выполнения такой обработки сразу окрасятся в синий цвет. Следует отметить, что такой способ проверки используют преимущественно в условиях производственных лабораторий.

    Смачивание обычной водой

    Изделие выдерживают в таком состоянии на протяжении нескольких часов. Если на нержавейке присутствуют включения свободного железа, то участки с такими включениями начнут покрываться ржавчиной.

    Виды коррозии

    Несмотря на то, что коррозионный процесс приводит практически к одинаковым последствиям, причины, ее вызывающие, могут быть различными.

    Наиболее частой причиной коррозии изделий из нержавейки, используемых в бытовых условиях, является применение для их чистки средств, содержащих в своем химическом составе значительное количество хлора.

    Такие средства активно способствуют разрушению оксидной пленки на металле, что приводит к развитию коррозионного процесса на всей его поверхности (т.е. общей коррозии).

    Щелевая коррозия нержавейки возникает в тех случаях, когда детали из такого металла длительное время соприкасаются между собой. Коррозия данного типа, что характерно, часто начинает развиваться в местах крепежа. Различают также точечную коррозию, которую часто называют питтинговой. Она возникает в тех случаях, когда оксидная пленка на нержавейке повреждена механическим способом.

    Коррозия нержавейки под водой проявляется в большей степени в местах соединения деталей

    Если нержавейка контактирует с разнородным для нее металлом в токопроводящей среде, начинает развиваться коррозия, которая получила название гальванической. Этому процессу наиболее подвержены изделия из нержавеющих сталей, эксплуатируемые в морской воде и при этом контактирующие с металлами, отличающимися меньшей степенью легирования.

    Межкристаллитная коррозия – очень распространенное явление, возникающее в тех случаях, когда изделие из нержавеющей стали было подвергнуто значительному перегреву. При сильном нагреве (свыше 500°) на границах кристаллической решетки нержавеющей стали формируются карбиды хрома и железа, которые и становятся причиной снижения прочности металла.

    Коррозия нержавеющей стали может возникать из-за применения хлоросодержащих чистящих составов

    Различают также эрозивную коррозию, которая возникает, если нержавейка постоянно находится под воздействием абразивной среды. Постоянно воздействуя на поверхность металла, частички такой среды разрушают защитную оксидную пленку, которая не успевает восстанавливаться.

    Пассивирование нержавейки

    Обеспечить такие условия эксплуатации изделий из нержавеющей стали, чтобы они не контактировали с другими металлами и агрессивными средами, а также не подвергались механическим повреждениям, практически невозможно. Именно поэтому необходима упомянутая выше технологическая операция – пассивирование. Дополнительную степень защиты, которую обеспечивает пассивирование (пассивация), часто стараются обеспечить:

    • трубным конструкциям из нержавейки;
    • крепежным элементам;
    • корпусным элементам конструкций и механизмов, эксплуатируемых в морской воде.

    Между тем пассивация не всегда целесообразна даже для изделий подобного назначения.

    Пассивирование сварочного шва нержавейки

    Пассивирование, хотя и является методом обработки нержавеющей стали, способным обеспечить ее дополнительной защитой от коррозии, во многих случаях является нецелесообразным и даже может ухудшить защитные свойства стали. Поэтому прежде чем выполнять пассивацию, следует проанализировать условия, в которых будет эксплуатироваться изделие, чтобы однозначно решить, нужна ли его поверхности дополнительная защита.

    Пассивация, если решение о ее выполнении принято, должна обеспечивать получение цельного и равномерного по толщине защитного слоя, что достигается строгим соблюдением технологического процесса. Как правило, пассивацию выполняют в тех случаях, когда дополнительная защита необходима внешней, а не внутренней поверхности изделия из нержавеющей стали.

    Суть такого процесса, как пассивация, заключается в том, что поверхность изделия из нержавеющей стали обрабатывают специальным раствором, основу которого составляет азотная, а в некоторых случаях и лимонная кислота. Иногда такой раствор могут дополнять незначительным количеством (2-6%) бихромата натрия. Химический состав такого раствора, а также такие параметры, как температура нагрева и время выдержки, зависят от марки обрабатываемой нержавеющей стали.

    Источник: http://met-all.org/obrabotka/himicheskaya/passivacija-metalla-passivirovanie-nerzhavejushhej-stali.html

    Химическое пассивирование нержавеющей стали

    Во многих сферах промышленности, строительства и ремонта используются инструменты, крепежи и метизы из нержавеющей стали. Но несмотря на то, что данный материал обладает повышенной устойчивостью к образованию коррозии, все же в некоторых случаях ржавчина может проявиться. Для предотвращения этого необходимо принятие дополнительных мер – химическое пассирование изделий.

    Что такое пассивация?

    Процесс пассивации позволяет вернуть нержавеющей стали свои первоначальные свойства, дополнительно защищая ее от воздействия многих внешних факторов. Это специальная химическая обработка металлических изделий, после проведения которой на их поверхности образуется специальное защитное покрытие. При взаимодействии с концентрированными кислотами на нержавеющей стали появляется малозаметная пленка. Этот процесс и называется пассивацией.

    Прибегают к данному методу как для дополнительной обработки во время производства изделий, так и для восстановления основных свойств деталей из нержавейки.

    Зачем это необходимо?

    Лист нержавеющей стали имеет на своей поверхности очень тонкую оксидную пленку. Именно она и препятствует образованию ржавчины на деталях, крепежах, метизах, изготовленных из этого материала. Но малейшее нарушение целостности этого покрытия приводит к тому, что основные антикоррозийные свойства нержавейки утрачиваются. Причины повреждения оксидной пленки могут быть самыми разными:

    при контакте материала с хлором; при взаимодействии стали с морской водой; в случае повреждений механическим или физическим путем, в том числе при царапинах и незначительных вмятинах.

    Поэтому важно соблюдать условия эксплуатации, которые регламентированы заводами-производителями тех или иных изделий (столовых приборов, крепежей, метизов, рабочих инструментов, цельных листов и проч.). Запрещается использовать моющие средства, имеющие в своем содержании хлор и иные агрессивные химические вещества.

    Но самый большой ущерб оксидной пленке наносит сварка. Особенно это губительно в случае сварки труб. В такой ситуации защитная поверхность разрушается вдоль всего шва. Для восстановления поверхностей и защиты изделий от образования ржавчины применяется пассивация стали. Но здесь еще не менее важную роль играет и состав нержавейки.

    Классификация нержавеющей стали

    Антикоррозийные свойства нержавейки напрямую зависят от ее состава. Исходя из этого данную сталь маркируют. Классификация позволяет различать каждый тип нержавеющего металла по гибкости, твердости, степени антикоррозийной защиты. В зависимости от состава и своего назначения различают:

    мартенситные стали. Из них обычно изготавливаются ножи (в том числе и для пищевой промышленности), турбины. Эта сталь, имея в своем содержании большое процентное соотношение хрома, очень твердая; ферритные материалы. Количество хрома в такой стали превышает предыдущее значение на 3-4%.

    Этот материал имеет высокую устойчивость фосфорной кислоты, аммиачной селитры и азотной кислоты; аустенитные стали. Этот вид нержавеющей стали весьма пластичный. Часто его используют в машиностроении; дуплексные или ферро-аустенитные металлы.

    Это очень прочные, но вместе с тем пластичные нержавеющие материалы.

    Исходя из состава нержавейки, можно определить, есть ли необходимость в дополнительной обработке изделий или нет. От этого же зависит и вероятность образования коррозии на поверхности элементов, изготовленных из этого вида стали.

    Технология и методы

    Существуют различные методы обработки нержавейки. Но выделяют два основных способа пассивации стали:

    Травление химическими кислотами (концентратами) на отдельных участках. Эта технология часто применяется для обработки сварных швов, но допускается и в других случаях. Этот процесс имеет различные варианты последовательности обработки. Различаются они как по составу химических веществ, так и по времени проведения работ.

    Самым распространенным способом в этом случае является электролитическое травление. Эта технология заключается в том, что изделие из нержавеющей стали помещают в специально подготовленную ванну, состоящую из концентрированных кислот. Через этот состав пропускается электрический ток (переменный или постоянный).

    Металл играет роль либо катода, либо анода. Подаваемый ток оказывает механическое воздействие на сталь, благодаря чему происходит выделение водорода или газообразного кислорода. Это помогает отделению окисной пленки на поверхности изделия. Травления готовыми смесями кислот.

    Они могут быть изготовлены в виде паст, гелей, спреев, концентратов. Этот способ наиболее удобен.

    Независимо от того, какой метод применяется для пассивирования нержавеющей стали, важно соблюдать последовательность выполнения работ.

    Этапы химического пассивирования

    В процессе формирования однородной инертной пленки на поверхности изделий из нержавейки важно учитывать особенности состава стали и степень повреждения защитного покрытия. Химическое пассивирование сегодня является неотъемлемой частью в работе с нержавеющими материалами. Это позволяет продлить срок их службы, избавиться от ржавчины и повреждений, а также предотвратить образование коррозии. Во время проведения работ по пассивации следует соблюдать поочередность этапов:

    Сначала осуществляется очистка материалов от загрязнений. Удаляются жирные пятна, ржавчина и прочие налеты. При технологии травления химическими кислотами изделие погружают в ванну со смесью соляной кислоты и серной. При температуре от 60 до 80 градусов сталь здесь выдерживается в течение 20-40 минут.

    Если применяется метод травления готовыми смесями кислот, то для очистки используются специальные концентрированные составы (пасты, гели, спреи), которые наносятся на поверхность стали ручным способом. Химикат оставляют ориентировочно на 30 минут. Затем проводится тщательная промывка изделий водой. Начинается процесс пассивации.

    В первом случае сталь погружают в кислотную ванну. Во втором – наносят гели, пасты, спреи и прочие готовые химические составы на поверхность изделия. В случае с готовыми средствами предусмотрен еще один этап – обработка пассиватором. Это позволяет обеспечить принудительное образование оксидной пленки на нержавеющей стали.

    Последний этап состоит из тщательной промывки изделия.

    Состав нержавеющей стали и марка играют далеко не последнюю роль во внешнем виде изделия после химического пассивирования. Некоторые виды имеют темный цвет, другие же более светлый. Но независимо от этого данный способ обработки стали имеет целый перечень преимуществ:

    улучшается сопротивление к образованию коррозии; происходит равномерное сглаживание поверхности изделия; удаляются заусенцы, царапины, вмятины; срок службы изделий значительно увеличивается.

    Где можно заказать услугу?

    Данную процедуру должны проводить компетентные специалисты, имеющие большой опыт и определенные знания в этой области. В нашей компании работают настоящие профессионалы своего дела. Мы осуществляем химическое пассивирование нержавеющей стали, учитывая особенности ее состава, степень повреждения и размер изделия. Все работы осуществляются в специально отведенном месте и с соблюдением всех требований по технике безопасности.

    Заказать

    Источник: https://Filigrann.ru/uslugi/himicheskoe-passivirovanie-nerzhaveyushhej-stali

    Электролитическое и химическое пассивирование металлов

    Пассивирование, (или пассивация) металлов является особой обработкой, в ходе которой внешний слой материала приобретает новые свойства, делающие металлы похожим на благородные – то есть не поддающимися окислению и каким-либо другим негативно влияющим на него действиям.

    В ходе обработки получаются оксидные плёнки на поверхности. И если эта плёнка не будет как-то нарушена грубым физическим воздействием, то любой метал, ранее требовавших особых условий эксплуатации, делается перед ними защищённым и стойким.

    Суть и описание процесса

    Для защиты от коррозии или других видов химических разрушений на поверхности металла формируют фазовый или адсорбционный слой (плёнку). Технически это выглядит как нанесение такого защитного покрытия с помощью специальных растворов (химическое пассивирование) или к созданию защитного барьера прибегают другими способами (электролитическая пассивация).

    Электролитическая является более предпочтительной как химически более стойкая.

    Целью процесса является снижение химической активности металлов с возможностью их сохранения. Ведь убытки от коррозии как от атмосферных воздействий, так и от реагентов в технологических процессах во всём мире может достигать величин десятков миллиардов долларов.

    И для защиты этих металлов практически к каждому из них придуман свой механизм нанесения защитных слоёв (потому что универсальных методов не существует, каждый металл требует своего подхода).

    На практике это вылилось в разработку особых режимов воздействия, уникальных составов электролитов и расчёта напряжения и силы тока для каждого конкретного случая нанесения плёнок на металл.

    Пассивирование металла можно рассматривать как образование своего рода ржавчины на его поверхности. Только «ржавчина» эта рукотворная и с заранее заданными свойствами.

    Химическая пассивация

    Это обработка металлов растворами соединений, которые способны быстро образовать оксидную поверхность. Но чтобы процесс не пошёл вглубь, особенно активно разрушая слабые места в кристаллических решётках металлов. На определённой стадии его останавливают, применяя вещества-нейтрализаторы, а затем подвергая металл промывке в разных средах и при разной температуре.

    Типичная картина может выглядеть так:

    • зачистка поверхности металла, предназначенного для пассивации, абразивными материалами;
    • обезжиривание поверхности едким натром или кальцинированной содой;
    • удаление обезжиривающий веществ вместе с растворёнными ими соединениями напором горячей, а затем холодной воды;
    • пассивирование подходящим к данному металлу составом в заранее рассчитанном времени»
    • нейтрализация химического реагента-пассиватора кальцинированной содой;
    • промывка в проточной холодной воде»
    • сушка обдувом тёплого или горячего воздуха;
    • визуальный и инструментальный контроль поверхности, в т. ч. и с помощью оптических датчиков, настроенных на типичную структуру получившейся оксидной плёнки.

    При неудовлетворительном качестве полученных результатов процесс повторяют, начиная с абразивной зачистки.

    Электролитическая пассивация

    Основана на свойстве металлов переходить через электролит с приложенным напряжением на поверхность обрабатываемого металла. Для каждого конкретного вида металла подбирается присущий только ему электролит. А в качестве анода также используется металл, подходящий по своим физико-химическим показателям.

    При анодной пассивации поляризующий ток должен превысить некоторую критическую величину, при которой природа металл, электролита, его температура и концентрация начинают работать на покрытие погружённого в ванну металла защитной плёнкой.

    Которая не даёт возникнуть обратному «ионному току». Этот момент и является началом образования «непробиваемого» оксидного слоя, перед которым оказываются бессильными вещества-окислители.

    Кроме самых агрессивных, для которых будут предусмотрены особые режимы пассивации и особые вещества для неё.

    Пассивирование стали

    Входящее в состав любых видов сталей железо, как её основа, подвержена коррозии больше, чем какой-бы то ни было металл.

    Лучшей защитой от коррозии для железосодержащих материалов является добавление легирующих добавок в железный расплав, которые делают сталь нержавеющей. Но нержавеющая сталь дорога.

    Поэтому защитить более простые марки стали от ржавчины можно обработкой их в электролитических ваннах с добавлением в электролит ингибиторных пигментов в виде суриков – железных или свинцовых.

    Указанные пигменты могут работать и как химические пассиваторы, без применения сложного механизма их соединения с покрываемым металлом. Нанесение таких пигментов осуществляется обычными малярными принадлежностями, и связано обычно с большими габаритами обрабатываемых поверхностей, которые не поместишь в электролитическую ванну (корпуса судов всех видов). Но в этом случае защитное действие будет слабее.

    При анодном же покрытии с помощью пигментов в пограничном обрабатываемом внешнем слое возникает высокая плотность тока в порах образуемой защитной плёнки. В железе как части стального сплава защитные оксидные плёнки в естественных условиях образоваться не могут, то пассивирование возможно только в случае включения в механизм покрытия пигментов-ингибиторов.

    Но основное различие в образовании защитных слоёв на металле методами химической и электролитической пассивации заключается в скорости процесса и прочности образуемой фазовой плёнки. Ведь и в химической ванне, и в ней же, но с добавленным к процессу электрическим током и напряжением процесс образования оксидной или солевой плёнки идёт по одному сценарию.

    Пассивация конструкционных и специальных сталей

    Для надёжной пассивации сталей их желательно предварительно покрыть, все или частично (те их элементы, которые будут испытывать наибольшее воздействие неблагоприятных факторов) никелем, цинком или кадмием с использованием хромовых солей.

    Пассивирование этими солями выгодно тем, что после укрепления поверхностного слоя изделия эксплуатируются без опасности возникновения коррозий очень длительное время.

    А в случае начала ржавления отдельных участков их можно, не разбирая и не снимая с места конструкцию, пассивировать этим же составом с солями хрома прямо на месте, методом аппликации пропитанных растворами накладок.

    Пассивация алюминия

    На алюминии оксидная и очень прочная плёнка образуется в естественных условиях под воздействием кислорода воздуха. Многие помнят школьный опыт, когда с алюминиевой проволоки, опущенной в ртуть, надфилем снимается небольшой слой , а потом этот обработанный надфилем кончик вынимался из ртути. И обработанный конец на воздухе мгновенно покрывался «шубой» из кристаллов окисла.

    Но в обычных условиях атмосферного воздействия оксида на алюминии образуются не столь быстро и имеют вид прозрачной плёнки толщиной всего несколько мМк. По своим свойствам она очень близка к химически-инертному оксиду алюминия корунду. Недостаток такой природной плёнки – её неустойчивость при значительном повышении температуры или при длительном воздействии активных кислот.

    Для стойкой защиты не обойтись без процесса анодирования, результатом которого бывает получение защитных плёнок толщиной от 5 до 20 мМк. А в отдельных режимах можно получить и сверхпрочные плёнки,(выдерживающие нагрузку до 1500 кг на мм, то есть выше, чем у инструментальной стали.

    Пассивация серебра

    Серебро относится к благородным металлам, несмотря на изменение его свойств на свету (оно темнеет). До наступления эры цифровой фотографии эта способность серебра использовалась в создании светочувствительных материалов (фотоплёнки и фотобумаги).

    Но потемнение изделий из серебра в быту – процесс часто нежелательный, и для его предотвращения используют химические способы предохранения верхнего, пограничного с воздухом, слоя металла, от воздействия света и воздуха. Лучше же всего предотвращает такие изменения пассивация методом обработки серебра в хромпике – двухромовокислый калий K2 Cr2 O7.

    Для его осуществления хромпик в количестве 60 г разводят в 1 литре кипячёной нежёсткой воды. Рабочая температура раствора от 25 до 40 градусов, это не критично. Пассивацию проводят, просто погрузив серебряное изделие в ванну полностью на 20 минут и периодически перемешивать раствор.

    В случаях, когда разведённое количество хромпика не покрывает изделие полностью (статуэтка сложной формы или объёмный серебряный канделябр) попеременное обрабатывание поверхности частями лучше не практиковать, а развести реактив в необходимом для нормального объёма количестве воды.

    Химическое пассивирование нержавейки

    Несмотря на то, что нержавеющая сталь как в своей массе, так и в поверхностном слое уже инактивирована в смысле воздействия на неё неблагоприятных условий среды, иногда коррозия находит у этой стали слабые места.

    Сталью железо делают легирующие добавки. А основной такой добавкой, делающей сталь нержавеющей, является хром. Но при его 12% в составе сплава он защитит сталь только от атмосферных воздействий. При 17% выдержит уже обработку азотной кислотой, одной из самых агрессивных кислот.

    Дело ещё и в состоянии поверхности нержавеющего материала. И если поверхностный слой нарушен, если на нём есть глубокие царапины, задиры, микроскопические ударные кратеры, то даже легированный металл будет подвержен коррозии.

    А иногда достаточно сварного шва на поверхности. И пусть сварка тоже выполняется специальными электродами и в специальном режиме, образующееся в шве чистое железо станет центром коррозии, которая примет цепной характер. Да что сварка? Даже если резать или пилить рядом с нержавеющей конструкцией обычную, нелегированную сталь, то опилки, стружки и любой формы частички от неё, попавшие на нержавейку, тоже быстро станут такими центрами.

    Заключение

    А в итоге, когда начинаешь разбирать причины появления ржавчины на нержавеющей стали, выясняется, что виной было уничтожение естественной для этого вида стали оксидной плёнки.

    Поэтому дополнительной защитой, которая нужная нержавейке – это обработка кислотами: серной, соляной, азотной с последующей нейтрализацией её остатков после того, как она уже образовала химически-нейтральный защитный слой на металле.

    И смыть остатки нейтрализатора водой, а потом вытереть насухо. Теперь только очередное грубое механическое нарушение оксидной плёнки способно запустить механизм коррозии.

    По этой же причине домохозяйкам ни в ком случае не стоит чистить посуду из полированной нержавейки абразивными составами, да ещё с примесью хлора. Пример? «Комет». Очистит эффективно, это да. Но параллельно запустит процесс коррозии металла.

    Источник: https://martensit.ru/ximicheskaya/passivirovanie/

    Пассивация металлов — АСГАРД-Сервис

    Пассивация металлов — переход поверхности металла в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, препятствующих коррозии.

    В технике пассивацией называют технологический процесс защиты металлов от коррозии с помощью специальных растворов или процессов, приводящих к созданию оксидной пленки.

    Механизм пассивации

    При взаимодействии металлов с теми или иными компонентами растворов (расплавов) в определённом диапазоне потенциалов на поверхности металла образуются адсорбционные или фазовые слои (плёнки).

    Эти слои образуют плотный, почти непроницаемый барьер, благодаря чему коррозия сильно тормозится или полностью прекращается. Пассивация проводится химически или электрохимически.

    В последнем случае создаются условия, когда ионы защищаемого металла под действием тока переходят в раствор, содержащий ионы, способные к образованию очень малорастворимых соединений.

    Пассивация металлов в технике

    Пассивация является одним из методов защиты металлов от коррозии. Часто на поверхности металлов используется защитные слои – пленки оксидов при действии окислителей.

    Одним из технологических вариантов пассивации является воронение. Для пассивации многих металлов используют растворы на основе окисляющих агентов, способных к образованию труднорастворимых соединений (хроматы, молибдаты, нитраты в щелочной среде и др.)

    Оцинкованные детали часто пассивируют, подвергая хроматированию.

    Пассивирование применяется для защиты от внутренней коррозии трубопроводов, котельного и теплообменного оборудования. Для этого, приложив к трубопроводу направленное радиально (то есть поперек оси трубы) электрическое поле, возможно электрически оттянуть свободные электроны металла, находящегося на внутренней поверхности трубы, по направлению к внешней поверхности. В результате металл на внутренней поверхности трубопровода не может вступить в химическую реакцию.

    Пассивация нержавеющей стали

    Несмотря на высокую устойчивость нержавеющей стали к коррозии, для нее также желательна дополнительная защита, которую позволяет получить такой технологический процесс как пассивация.

    В случае, когда большому риску подвержены даже изделия из нержавеющей стали, необходимость в выполнении процедуры пассивации очевидна.

    Обусловленность высокой коррозионной устойчивости нержавеющих сталей

    Суть такого явления, как коррозия, состоит в том, что поверхность металла под воздействием негативных внешних факторов и окружающей среды начинает разрушаться. Что характерно, коррозия из-за постоянного окисления поражает металл слой за слоем, постепенно разрушая внутреннюю структуру стали. Во многих случаях локализовать пораженные участки внутренней структуры металла уже не имеет смысла, поэтому стальные изделия приходится заменять на новые.

    Пассивация как технология, позволяющая обеспечить надежную защиту стали от коррозии, лежит в основе создания такого уникального металла, каким является нержавеющая сталь. В химическом составе преимущественного большинства сталей, относящихся к нержавеющей категории, могут содержаться различные элементы:

    • Никель;
    • Молибден;
    • Кобальт;
    • Ниобий;
    • Марганец.

    Основным легирующим элементом таких сталей, количество которого в их составе может варьироваться в пределах 12–20%, является хром. Добавление различных легирующих элементов в состав нержавеющих сталей позволяет придать им требуемые физико-химические характеристики, но именно хром отвечает за коррозионную устойчивость стального сплава.

    Чтобы сделать металл устойчивым к еще более агрессивным средам, к числу которых относятся соляная, серная и другие кислоты, в нем не только увеличивают количественное содержание хрома, но и добавляют в его состав такие элементы, как медь, молибден, никель и др. Иными словами, выполняют пассивирование металла, то есть увеличивают его пассивность к коррозионным процессам.

    Пассивация, при которой в химический состав нержавеющей стали добавляют соответствующие легирующие элементы – не единственное условие высокой коррозионной устойчивости металла. Чтобы защитные свойства нержавеющей стали оставались на высоком уровне, оксидная пленка на ее поверхности, состоящая преимущественно из оксида хрома, должна быть целой, иметь однородный химический состав и толщину.

    Разница между травлением и пассивацией

    Основное различие между травлением и пассивацией заключается в том, что травление — это процесс, который используется для удаления загрязнений, а также нанесения узора на металлической поверхности, тогда как пассивация — это защита металлической поверхности от коррозии .

    Как травление, так и пассивация — это процессы, которые используются для защиты металлической поверхности. Травление является формой обработки поверхности металла. При травлении химически обрабатывается металлическая поверхность. Пассивация, с другой стороны, делает материал «пассивным» к коррозии. В отличие от травления, здесь защищается металлическая поверхность до того, как на нее попадет какая-либо примесь.

    1. Обзор и основные отличия
    2. Что такое травление
    3. Что такое пассивация
    4. В чем разница между травлением и пассивацией
    5. Заключение

    Что такое травление ?

    Травление — это процесс обработки металлических поверхностей с целью удаления любых загрязнений с поверхности, а также нанесения узора. Примеси могут включать в себя пятна, ржавчину, окалину, неорганические загрязнения и т.д. Травлению подвергаются такие металлы, как железо и его сплавы; драгоценные металлы: серебро; цветные металлы: медь,  алюминиевые сплавы и т.д.

    Травление ножа

    Химический агент, который используется в этом процессе содержит серную кислоту, можно также использовать соляную кислоту или фосфорную кислоту. Кроме того этот агент также содержит некоторые другие ингредиенты. Например, смачивающие агенты, ингибиторы коррозии и т.д. Процесс травления является распространенным при очистке стальных поверхностей в процессах выплавки стали.

     Необходимость этого процесса заключается в удалении на поверхности металла веществ, которые могут повлиять на дальнейшую обработку металла, такую ​​как нанесение покрытия и покраска. Удаление накипи является важным этапом этого процесса. Многие процессы горячей обработки оставляют обесцвечивающий оксидный слой (окалину) на поверхности металла.

     Чтобы удалить этот слой окалины, деталь окунают в раствор кислот для травления.

    Однако у этой техники есть некоторые недостатки. Среди прочего, этот процесс сложен для такой обработки, поскольку травильный раствор является коррозийным (он содержит сильные кислоты). Кроме того, водородное охрупчивание является еще одной проблемой для некоторых сплавов. Другим недостатком является то, что он образует шлам в качестве отходов этого процесса. Пример: отработанный щелок является опасным отходом.

    В чем разница между травлением и пассивацией?

    Травление — это процесс обработки металлических поверхностей с целью удаления любых загрязнений с поверхности или нанесения узора на металл. Делают его, используя растворы кислот. Таким образом, они защищает поверхность металла от загрязнений на поверхности металла или наносят на эту поверхность узор.

     Пассивация — это процесс превращения материала в «пассивный» для коррозии. Это ключевое различие между травлением и пассивацией. Более того, пассивация иногда бывает естественной (например, образование оксидного слоя на открытом воздухе), или с помощью химической реакции.

     Кроме того, пассивация защищает металлическую поверхность еще до того, как она подвергнется воздействию обычного воздуха.

    Заключение — Травление против Пассивации

    Металлы в большинстве случаев очень реактивны, когда они подвергаются воздействию воздуха. Травление и пассивация — это две технологии, которые используются для защиты металлической поверхности. Разница между травлением и пассивацией заключается в том, что травление — это процесс, который используется для удаления загрязнений или нанесения узора на металлической поверхности, тогда как пассивация — это защита металлической поверхности от коррозии.

    Источник: https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-travleniem-i-passivaciej/

    ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое химико термическая обработка
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод
Шпонка что это такое

Закрыть