מה ההבדל בין כבישת חומצה לפסיבציה של נירוסטה?

נירוסטה נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות כמו פטרוכימיקלים, מכונות מזון, חלל ומכשירים רפואיים בגלל עמידות בפני קורוזיה המצוינת, אשר נובעת בעיקר מהסרט הפסיבי של תחמוצת הכרום (Cr₂o₃) על פני השטח שלו. עם זאת, במהלך נהלי עיבוד כמו ריתוך, גלגול, הטבעה וטיפול בחום, פני הנירוסטה מועדים ליצירת מאזני תחמוצת (המורכבים מתחמוצות של ברזל, כרום וניקל), ריתוך, כתמי שמן ואזורי השפעה תרמיים. ליקויים אלה פוגעים בסרט הפסיבי המקורי, מה שמוביל לקורוזיה מקומית כמו בור וקורוזיה של נקיק, ובכך מצמצמים את חיי השירות של החומר. כדי לפתור בעיה זו, משתמשים בשתי טכנולוגיות לטיפול משטח מפתח - כבישת חומצה ופסיבציה -. אם כי שניהם שואפים לייעל את ביצועי השטח של נירוסטה, האוריינטציות הפונקציונליות שלהם,כִּימִימנגנונים ותרחישי יישומים שונים באופן משמעותי. בינתיים, משחת פסיבציה של כבישת מתכת, כחומר טיפול נוח ויעיל, ממלאת תפקיד מכריע בשני התהליכים. מאמר זה ינתח באופן שיטתי באופן שיטתי את ההבדלים בין כבישת חומצה לפסיבציה של נירוסטה, תוך התמקדות במאפייני היישום של משחת פסיבציה של כבישת מתכת.

כבישת חומצה נירוסטה ויישום של משחת פסיבציה של כבישת מתכת

כבישה חומצית היא טכנולוגיית ניקוי פני משטח ליבה עבור נירוסטה, המשמשת בעיקר להסרת זיהומים ופגמים של פני השטח. היישום הרציונאלי של משחת פסיבציה של כבישת מתכת יכול לשפר משמעותית את היעילות ואיכות הכבישה של חומצה.

הגדרה ויעדי ליבה של כבישת חומצה

כבישה של חומצת נירוסטה מתייחסת לתהליך טיפול כימי המשתמש בתקשורת חומצית (נוזל או הדבק) כדי להמיס ולהסיר מאזני תחמוצת, מוצרי חלודה, מרסס ריתוך, כתמי שמן וזיהומים אחרים על פני הנירוסטה באמצעות תגובות כימיות. יעדי הליבה שלה הם: ראשית, לנקות את פני השטח, לחסל את הפגמים הנגרמים כתוצאה מכמות תחמוצת (כמו חספוס פני השטח וחוסר אחידות); שנית, כדי להסיר את "האתרים הפעילים" העלולים לגרום לקורוזיה (כגון חלקיקי ברזל שיורי ומיקרו - שריטות); שלישית, להניח בסיס חלק ונקי לפסיבציה עוקבת או טיפולי שטח אחרים (כגון ציפוי ואלקטרופילציה). יש להדגיש כי כבישת החומצה עצמה אינה משפרת ישירות את עמידות הקורוזיה של נירוסטה; במקום זאת, זה יוצר תנאים חיוביים להיווצרות סרט פסיבי איכותי- בתהליך הפסיבציה שלאחר מכן.

מנגנון תגובה כימית של כבישת חומצה

סולם תחמוצת על משטח הנירוסטה הוא תערובת מורכבת, בעיקר כולל Fe₃O₄, feo · cr₂o₃, nio · cr₂o₃ ו- cr₂o₃. תחמוצות אלה בעלות יציבות כימית שונה ויכולות להגיב עם מדיה חומצית ליצירת חומרים מסיסים, ובכך להשיג את מטרת ההסרה. לְדוּגמָה:

תחמוצות ברזל (fe₃o₄, feo) מגיבות עם חומצה חנקתית מדוללת: 3feo + 10 hno₃ (מדולל)=3 fe (no₃) ₃ + no ↑ + 5 h₂o; Fe₃o₄ + 8 hno₃ (מדולל)=3 fe (no₃) ₃ + no ↑ + 4 h₂o.

תחמוצות כרום (cr₂o₃) מגיבות עם חומצה הידרופלואורית: cr₂o₃ + 6 hf=2 crf₃ {}}} h₂o (חומצה הידרופלואורית יכולה באופן יעיל לתחמוצות כרום שקשות לתגובה עם חומצות אחרות).

תחמוצות ניקל (NIO) מגיבות עם חומצה גופרתית: nio + h₂so₄=niso₄ + h₂o.

במהלך תהליך הכבישה החומצית, תמוסס כמות קטנה של מטריצת הנירוסטה (תופעה הנקראת "תחריט מטריצה"), אך פירוק זה ניתן לשליטה. על ידי הוספת מעכבי קורוזיה למדיום החומצי, ניתן להפחית את קצב הפירוק של המטריצה ​​לפחות מ- 0.1 גרם/מ"ר · שעה, הימנעות מ "מעל - כבישה" (בור וחספוס פני השטח הנגרמים כתוצאה מפירוק מטריצה ​​מוגזמת).

זרימת תהליכים סטנדרטית של כבישת חומצה לנירוסטה

תהליך הכבישה החומצי הסטנדרטי לפלדת אל חלד כולל חמישה שלבי מפתח, וצריך לשלוט בקפדנות על כל שלב כדי להבטיח את אפקט הטיפול:

טיפול מקדיםראשית, השתמשו בחומרים לניקוי אלקליין (כגון תמיסת נתרן הידרוקסיד עם ריכוז של 5 - 10%) או ממיסים אורגניים (כמו אתנול) כדי להסיר כתמי שמן על כתמי השמן השטחיים ייווצרו מחסום בין החומצה לבין תחמוצת, המשפיעים על אפקט הכחול. לאחר מכן, יש לשטוף את פני השטח במים זורמים כדי להסיר חומרי ניקוי שיוריים, ולייבש את פני השטח במטלית נקייה.

כבישה חומצית: מרחי או טבלו את חומר עבודת הנירוסטה במדיום חומצי (נוזל או הדבק). עבור חתיכות עבודה עם צורות מורכבות (כגון צינורות, שסתומים ומפרקי ריתוך), העדיפו הדבק - כמו מדיה (משחת פסיבציה של כבישה מתכתית). שלוט בטמפרטורה (בדרך כלל 20 - 50 מעלות) ובזמן (15-60 דקות) על פי עובי סולמות תחמוצת בעובי תחמוצת דורשים טמפרטורות גבוהות יותר וזמנים ארוכים יותר.

שְׁטִיפָה: לאחר סיום תגובת הכבישה, יש לשטוף את חומר העבודה בכמות גדולה של מים זורמים או מים מיובשים כדי להסיר תמיסת חומצה שיורית ומוצרי תחמוצת מומסים. זמן השטיפה צריך להיות לפחות 5-10 דקות, ויש לבדוק את ערך ה- pH של מי השטיפה עם נייר בדיקת pH עד שהוא ניטרלי (pH 6-7).

נטרול (אופציונלי): אם קשה לשטוף את החומצה הנותרת על פני השטח ביסודיות (כמו בפערים צרים), טבלו את חומר העבודה בתמיסה אלקליין חלשה (כמו תמיסת נתרן קרבונט עם ריכוז של 3-5%) למשך 5-10 דקות כדי לנטרל את החומצה השיורית ואז לשטוף שוב במים.

יִבּוּשׁ: יבש את חומר העבודה מיד לאחר השטיפה - השתמש בייבוש אוויר טבעי, ייבוש אוויר חם (טמפרטורה פחות או שווה ל 80 מעלות), או לנגב עם מטלית נקייה. שאריות לחות על פני השטח יגרמו בקלות ל"חלודה משנית "(המשטח הנקי פעיל מאוד ונוטה לחמצון בסביבה לחה).

שיטות יישום ספציפיות של משחת פסיבציה של כבישת מתכת בכיבוש חומצה

משחת פסיבציה של כבישה מתכתית היא משחה - כמו תערובת המורכבת מחומצות אורגניות (חומצה חנקתית, חומצה הידרופלואורית, חומצה גופרתית), מעכבי קורוזיה (כמו אורוטרופין, תיאוריאה), מעבים (כמו נתרן קרבוקסילוזיל תאי), ויציבים. בהשוואה לכבישה של חומצה נוזלית, יש לו יתרונות ברורים: הידבקות טובה (מתאימה לחתיכות עבודה אנכיות, נוטות ומורכבות {}}} חתיכות בצורת, הימנעות מתמיסת חומצה), קצב התגובה הניתן לשליטה (מעבים מאטים את דיפוזיה של התפחתות של} מעצבים), והגנת מטריקס חזק (-} kocules. שיטות היישום הספציפיות שלה הן כדלקמן:

הדבק בחירה: בחר בסוג המתאים של משחת פסיבציה של כבישת מתכת בהתאם לציון הנירוסטה. לדוגמה, 304 נירוסטה (CR: 18-20%, NI: 8-11%) יכולים להשתמש במשחה עם ריכוז חומצה חנקתית של 15-20%וריכוז חומצה הידרופלואורית של 2-3%; 316 נירוסטה (המכילה מוליבדן) זקוקה לעיסה עם ריכוז חומצה הידרופלואורית גבוהה יותר (3-5%) כדי להמיס תחמוצות מוליבדן.

הדבק בקשה: השתמש במגרד פלסטיק או נירוסטה (הימנע משימוש במגרדי ברזל כדי למנוע זיהום של חלקיקי ברזל) כדי למרוח באופן שווה את העיסה על פני השטח לטיפול, בעובי של 1-3 מ"מ. לאזורים עם מאזני תחמוצת עבים (כמו מפרקי ריתוך), הגדל את העובי ל 2-3 מ"מ והרחיב את זמן התגובה באופן מתאים.

בקרת תגובה: בטמפרטורת החדר (20 - 30 מעלות), זמן התגובה הוא בדרך כלל 15-40 דקות. אם טמפרטורת הסביבה נמוכה מ- 15 מעלות, כיסו את משטח הדבק עם סרט פלסטיק כדי להתחמם, או לחמם את חומר העבודה ל 30-50 מעלות (השתמשו במפוח אוויר חם) כדי להאיץ את התגובה. במהלך התגובה, שימו לב לצבע פני השטח שינוי-כאשר סולם תחמוצת הופך לשחור ונופל, והמשטח מראה לבן כסוף אחיד, ניתן להפסיק את התגובה.

פרסם - טיפול: השתמש באקדח מים גבוה - לחץ (לחץ מים: 0.2-0.3MPA) כדי לשטוף את המשחה הנותרת ומוצרים מומסים, ואז לייבש את פני השטח מייד. עבור יצירות עבודה עם דרישות איכות פני השטח הקפדניות (כמו מכונות מזון), נגבו את פני השטח באתנול מוחלט לאחר הייבוש להסרת זיהומים שיוריים.

פסיבציה מפלדת אל חלד וניצול משחת פסיבציה של כבישת מתכת

פסיבציה היא טכנולוגיית הגנת שטח מפתח עבור נירוסטה, שיכולה לשפר משמעותית את עמידות בפני קורוזיה על ידי יצירת סרט פסיבי צפוף. השימוש המדעי של משחת פסיבציה של כבישת מתכת הוא המפתח להבטיח את איכות הסרט הפסיבי.

הגדרה ויעדי ליבה של פסיבציה

פסיבציה מפלדת אל חלד מתייחסת לתהליך טיפול כימי המהווה סרט תחמוצת צפוף, יציב ובאר - דבק בסרט תחמוצת (בעיקר cr₂o₃) על פני השטח הנקי של נירוסטה בתנאים ספציפיים (סביבה חומצית או מחמצנת). יעדי הליבה שלה הם: ראשית, לתקן את הסרט הפסיבי שנפגע במהלך העיבוד (כגון ריתוך והטבעה); שנית, כדי להגדיל את עובי וצפיפותו של הסרט הפסיבי (מה- 2-3nm המקורי ל -5-10 ננומטר); שלישית, כדי לשפר את ההתנגדות לקורוזיה מקומית (בור, קורוזיה של נקיק) וקורוזיה כללית (קורוזיה אחידה) של נירוסטה, ומרחיבה את חיי השירות של המוצר. שלא כמו כבישה חומצית, הפסיבציה אינה מסלקתמִשׁטָחזיהומים אך מחייבים את פני השטח להיות נקיים (בדרך כלל לאחר כבישת חומצה) כדי להבטיח את ההמשכיות והאחידות של הסרט הפסיבי.

מנגנון היווצרות של סרט פסיבציה מפלדת אל חלד

היווצרות הסרט הפסיבי הנירוסטה מבוססת על "חמצון והעשרה סלקטיבית" של כרום. נירוסטה מכילה יותר מ- 10.5% כרום, שיש לו זיקה חזקה יותר לחמצן מאשר ברזל וניקל. בסביבה מחמצנת (כמו תמיסת חומצה חנקתית), התגובות הבאות מתרחשות על פני השטח:

חמצון של כרום: 4Cr + 3 o₂=2 cr₂o₃ (כרום במטריקס מתחמצן ליצירת cr₂o₃).

פירוק מתכות פעילות: הסביבה החומצית ממיסה כמות קטנה של מתכות פעילות (ברזל, ניקל) על פני השטח, מה שהופך את תכולת הכרום על פני השטח למועשרת יחסית (תכולת הכרום בסרט הפסיבי היא יותר מ -30%, ואילו תכולת הכרום המטריצה ​​היא רק 10.5-20%).

היווצרות וייצוב סרטים: מולקולות Cr₂o₃ יוצרות מבנה גביש משושה צפוף, המשולב בחוזקה עם המטריצה. מבנה זה יכול לחסום ביעילות את החדירה של יונים מאכלים (כגון Cl⁻, So₄²⁻) ולמנוע את המטריצה.

היציבות של הסרט הפסיבי קשורה קשר הדוק לתוכן הכרום ולתנאים הסביבתיים. תוכן כרום גבוה יותר בסרט מוביל ליציבות טובה יותר; בנוסף, הסרט הפסיבי יציב יותר בסביבות ניטרליות וחלשות אלקליין, בעוד שהוא נהרס בקלות בסביבות חומציות או מצמצמות חזקות (כמו חומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית ללא חמצון).

שלבי תהליכים נפוצים של פסיבציה

תהליך הפסיבציה הנפוץ לפלדת אל חלד כולל ארבעה שלבי מפתח, וצריך להתאים לכל שלב לפרמטרים מתאימים לתהליך כדי להבטיח את איכות הסרט הפסיבי:

טיפול מקדים: ראשית, בצע כבישה חומצית על חומר העבודה להסרת קשקשי תחמוצת, מרוסן ריתוך וכתמי שמן (אם המשטח כבר נקי, כמו קר - גיליונות נירוסטה מגולגלים, ניתן להשמיט כבישת חומצה). לאחר מכן, יש לשטוף את פני השטח במים מיובשים להסרת תמיסת חומצה שיורית, וייבש את המשטח במטלית נקייה - לחות תשפיע על האחידות של הסרט הפסיבי.

פסיבציה: טבול את חומר העבודה בפסיבטור (נוזל או הדבק) או החל את הפסיבטור על פני השטח. עבור יצירות עבודה קטנות עם צורות פשוטות, משתמשים בפסיבורים נוזליים (כגון תמיסת חומצה חנקתית עם ריכוז של 10 - 20%); עבור יצירות עבודה גדולות או מורכבות, עדיף משחת פסיבציה של כבישת מתכת. לשלוט בטמפרטורה (בדרך כלל 20-40 מעלות) ובזמן (20-60 דקות)-טמפרטורות גבוהות יותר יכולות לקצר את זמן הפסיבציה, אך הטמפרטורות המופרזות (מעל 50 מעלות) יגרמו לחמצון בפסיבאטור להתפרק.

שְׁטִיפָה: לאחר השלמת תגובת הפסיבציה, יש לשטוף את חומר העבודה במים מיונים (הימנע משימוש במי ברז, המכילים CL⁻ שעלולים לפגוע בסרט הפסיבי) למשך 5-10 דקות להסרת פסיבטור שיורי. יש לבדוק את מי השטיפה באמצעות מד מוליכות, והמוליכות צריכה להיות פחות מ- 50 מיקרו/ס"מ כדי להבטיח שום זיהומים שיוריים.

איטום וייבוש (אופציונלי): עבור יצירות עבודה המשמשות בסביבות קשות (כגון הנדסה ימית), ניתן ליישם חומר איטום סילאן על הסרט הפסיבי כדי לשפר עוד יותר את עמידות בפני קורוזיה. לאחר מכן, יבש את חומר העבודה בטמפרטורת החדר או בטמפרטורה נמוכה (פחות או שווה ל 60 מעלות) כדי להימנע מהזדקנות הטמפרטורה של הסרט הפסיבי גבוה -.

כישורי יישום מעשיים של משחת פסיבציה של כבישת מתכת בפסיבציה

משחת הפסיבציה של הכבישה המתכתית המשמשת לפסיבציה שונה מזו המשמשת לכבישה חומצית בהרכב: יש לו ריכוז חומצה נמוך יותר (חומצה חנקתית: 5 - 15%), תכולת חמצון גבוהה יותר (כמו נתרן חומצה: 5-10%, חומצה אשלגן: 2-5%), והוסיפו חומצה מצולמים (כמוכאים של אוקסאליק). רכיבים אלה יכולים לקדם היווצרות סרט cr₂o₃ צפוף תוך הימנעות מקורוזיה של מטריקס. כישורי היישום המעשיים שלה הם כדלקמן:

בדיקת הכנת פני השטח: לפני הפסיבציה, בדוק את פני השטח של חומר העבודה בעין בלתי מזוינת - לא אמורים להיות מאזני תחמוצת, כתמי שמן או חלקיקי ברזל. אם ישנם פגמים מקומיים (כגון שריטות קטנות), השתמש בנייר זכוכית עדין (רשת 400-600) כדי ללטש את פני השטח ואז לנקות אותו באתנול.

הדבק ציפוי: השתמש במברשת נקייה כדי למרוח באופן שווה את משחת הפסיבציה על פני השטח, בעובי של 1-2 מ"מ (סמיך מדי יגרום לפסולת, ודק מדי יוביל להיווצרות סרטים לא אחידים). עבור פערים צרים (כגון חיבורי אוגנים), השתמש במברשת קטנה כדי למלא את העיסה בפערים כדי להבטיח שתגובת הפסיבציה תספיק.

בקרת מצב תגובה: תגובת הפסיבציה מתבצעת בטמפרטורת החדר (20-30 מעלות), והזמן הוא בדרך כלל 20-50 דקות. במהלך התגובה, הימנע מלהגע בסיסה בידיים או בחפצים אחרים כדי למנוע זיהום. עבור יצירות עבודה הדורשות עמידות בפני קורוזיה גבוהה (כמו מכשירים רפואיים), ניתן להרחיב את זמן הפסיבציה ל 60 דקות, וניתן לשלוט על הטמפרטורה ב 30-35 מעלות כדי לשפר את צפיפות הסרט.

פרסם - בדיקת פסיבציה: לאחר שטיפה וייבוש, בדוק את הסרט הפסיבי: ראשית, המשטח צריך להיות לבן כסוף אחיד או כחול בהיר, ללא כתמים או הבדלי צבע; שנית, השתמש ב"מבחן טיפות "כדי לבדוק - להפיל תמיסת סולפט נחושת 5% על פני השטח, ולא צריך להתרחש משקעים נחושת אדומים תוך 5 דקות; שלישית, השתמש בבדיקת ריסוס מלח ניטרלי (GB/T 10125) כדי לבדוק את עמידות הקורוזיה, ולא צריך להתרחש חלודה תוך 48 שעות.

ניתוח השוואתי של כבישת חומצה ופסיבציה עם דגש על משחת פסיבציה של כבישת מתכת

כבישת חומצה ופסיבציה הם שתי טכנולוגיות טיפול משלימות אך מובחנות לפני השטח. ההבדלים ביניהם באים לידי ביטוי באוריינטציה תפקודית, מנגנון כימי, שינויי שטח והיבטים אחרים וביישום מתכתמשחת פסיבציה כבישהמראה גם הבדלים ברורים.

הבדל בכיוון התפקודי

פונקציית הליבה של כבישת חומצה היא "הסרה" - היא מתמקדת בהסרת זיהומי פני השטח (מאזני תחמוצת, ריתוף ריתוך, כתמי שמן) ובפגמים (מיקרו {}}} שריטות, זיהום חלקיקי ברזל), השגת מטרת ניקוי פני השטח. זהו "תהליך הכנה" לשיפור ביצועי השטח. לדוגמה, לאחר ריתוך צינורות נירוסטה, מפרק הריתוך ייצור סולם תחמוצת עבה, אותו יש להסיר על ידי כבישת חומצה לפני הפסיבציה; אחרת, לא ניתן ליצור את הסרט הפסיבי בסולם תחמוצת.

פונקציית הליבה של הפסיבציה היא "היווצרות" - היא מתמקדת ביצירת סרט פסיבי צפוף על המשטח הנקי, ומשפרת את התנגדות הקורוזיה של נירוסטה. זהו "תהליך מגן" לשיפור ביצועי השטח. לדוגמה, קר - גיליונות נירוסטה מגולגלים בעלי משטח נקי (ללא קשקשי תחמוצת עבים), כך שניתן יהיה להעביר אותם ישירות ללא כבישת חומצה ליצירת סרט מגן.

הבדל במהות התגובה הכימית

כבישה חומצית היא "תגובת פירוק" - המדיום החומצי במשחה הפסיבציה של הכבישה המתכתית מגיב עם תחמוצות פני השטח והזיהומים ליצירת חומרים מסיסים (כמו Fe (NO₃) ₃, CRF₃), המוסרים על ידי שטיפה. במהלך התגובה מומסת כמות קטנה של המטריצה, אך פירוק זה נשלט על ידי מעכבי קורוזיה. נוסחת התגובה היא בעיקר "תחמוצת + חומצה → מלח מסיס + מים + גז" (כגון FEO + HNO₃ → Fe (NO₃) ₃ + NO ↑ + H₂O).

פסיבציה היא "תגובת חמצון" - החמצון בפסיבציה של כבישת המתכת מחמצן את הכרום על פני מטריצת הנירוסטה ליצירת סרט פסיבי. במהלך התגובה המטריצה ​​כמעט לא מומסת, והשינוי העיקרי הוא "חמצון והעשרה סלקטיביים" של הכרום. נוסחת התגובה היא בעיקר "כרום + חמצון → cr₂o₃" (כגון 4Cr + 3 no₃⁻ + 6 h⁺=2 cr₂o₃ + 3 no ↑ {{9} h₂o).

ההבדל במורפולוגיה של פני השטח ובשינויי הקומפוזיציה

לאחר כבישת חומצה, המורפולוגיה של פני השטח של נירוסטה משתנה באופן משמעותי: סולמות תחמוצת והזיהומים מוסרים לחלוטין, חספוס פני השטח מופחת (ערך ה- RA מופחת מ- 1.6 מיקרומטר ל- 0.8 מיקרומטר), והמשטח הופך להיות חלק ואחיד. הרכב השטח זהה למעשה לזה של המטריצה ​​(תוכן כרום: 10.5 - 20%, תוכן ניקל: 8-14%), ואין העשרת אלמנטים ברורה. עם זאת, אם מתרחש בקיטת יתר, המשטח יופיע בורות זעירים (קוטר: 0.1-0.5 מ"מ), אשר ישפיעו על גימור פני השטח.

לאחר הפסיבציה, המורפולוגיה של פני השטח של נירוסטה בעצם נותרה ללא שינוי (בקנה אחד עם המשטח הנקי לפני הפסיבציה), וחספוס פני השטח (ערך RA) אינו עולה. השינוי העיקרי הוא הרכב פני השטח: סרט פסיבי צפוף (עובי: 5- 10nm) נוצר על פני השטח, ותכולת הכרום בסרט היא יותר מ -30% (נבדק על ידי ניתוח ספקטרום אנרגיה של EDS). שכבה מועשרת כרום זו היא המפתח לשיפור התנגדות לקורוזיה. בנוסף, לסרט הפסיבי יש מאפיין מוליכים למחצה, שיכול לחסום את העברת האלקטרונים בין המטריצה ​​למדיום המאכל, ובכך לעכב קורוזיה.

הבדל בהשפעת שיפור עמידות בפני קורוזיה

כבישת חומצה עצמה אינה משפרת את עמידות הקורוזיה של נירוסטה. נהפוך הוא, לאחר כבישת חומצה, פני הנירוסטה נמצאים במצב פעיל "(הסרט הפסיבי המקורי מוסר, והמטריצה ​​נחשפת), ואם הפסיבציה לא מתבצעת בזמן (תוך שעתיים), המשטח נוטה לחלודה משנית (כתמי חלודה אדומים מופיעים תוך 24 שעות בסביבה חכה). תפקידו של כבישת חומצה בשיפור התנגדות לקורוזיה הוא עקיף - הוא מספק משטח נקי לפסיבציה, ומבטיח כי הסרט הפסיבי יכול להיות נוצר באופן אחיד ורציף.

פסיבציה יכולה לשפר באופן ישיר ומשמעותי את עמידות הקורוזיה של נירוסטה. הסרט הפסיבי הצפוף יכול לחסום ביעילות את החדירה של יונים מאכלים. לוקח 304 נירוסטה כדוגמה: זמן בדיקת ריסוס המלח הנייטרלי של 304 לא מופרךנירוסטההוא 24 שעות בלבד (מופיע חלודה) ואילו לאחר הפסיבציה, ניתן להרחיב את זמן בדיקת הריסוס הנייטרלי ל 48-96 שעות (ללא חלודה). בנוסף, פסיבציה יכולה גם לשפר את העמידות לחומצות אורגניות (כמו חומצה אצטית, חומצת לימון) ופתרונות אלקליין (כמו תמיסת נתרן הידרוקסיד), מה שהופך נירוסטה המתאימה לסביבות יישום קשות יותר.

ההבדל בשימוש במדבק פסיבציה של כבישת מתכת

ההבדלים בשימוש במעסק פסיבציה של כבישת מתכת בכיבוש חומצה ופסיבציה באים לידי ביטוי בעיקר בחמישה היבטים:

הבדל קומפוזיציה: משחה כבישה של חומצה יש ריכוז חומצה גבוהה (חומצה חנקתית: 15 - 25%, חומצה הידרופלואורית: 2-5%), תכולת מעכב קורוזיה גבוהה (3-5%) ותכולת חמצון נמוכה (פחות או שווה ל -1%); לרסק הפסיבציה יש ריכוז חומצה נמוכה (חומצה חנקתית: 5-15%), תכולת חמצון גבוהה (5-10%), והיא מכילה מאיצים יוצרי סרטים (2-3%, כמו חומצה לימונית).

הפרש תפקידים: משחת הכבישה החומצית ממלאת בעיקר את התפקיד של "ממיסת מאזני תחמוצת" ו"הגנה על המטריצה ​​"- החומצה הגבוהה {}}} ממיסה את קשקשי התחמוצת, ומעכב הקורוזיה מונע מעל- טולינג; ממרח הפסיבציה ממלא בעיקר את התפקיד של "חמצון כרום" ו"קידום היווצרות סרטים "- החמצון מחמצן את הכרום ליצירת Cr₂o₃, והסרט - מייצר מאצה משפר את צפיפות הסרט הפסיבי.

הפרש זמן התגובה: זמן התגובה של משחת כבישת החומצה הוא ארוך יותר (15-40 דקות) מכיוון שהוא צריך להמיס באופן מלא את מאזני התחמוצת (במיוחד מאזני תחמוצת עבים); זמן התגובה של משחת הפסיבציה הוא קצר יחסית (20-50 דקות), וניתן ליצור את הסרט הפסיבי במהירות תחת פעולת החמצון.

הודעה - הבדל הטיפול: לאחר השימוש במשחה הכבישה של חומצה, יש לשטוף את חומר העבודה ביסודיות (באמצעות מי לחץ גבוהים-) ולנטרל אופציונלי להסרת חומצה שיורית ומוצרים מומסים; לאחר השימוש במשחת הפסיבציה, יש לשטוף רק את חומר העבודה במים מיובשים (אין צורך בנטרול) כדי להימנע מפגיעה בסרט הפסיבי עם פתרונות אלקליין.

הבדל חומר עבודה רלוונטי: משחת הכבישה החומצית מתאימה לחתיכות עבודה עם סולמות תחמוצת עבה ועוד זיהומים (כמו חלקים מרותכים, חום - חלקים שטופלו, וחלקים מזויפים); משחת הפסיבציה מתאימה לחתיכות עבודה עם משטחים נקיים (כגון חומצה - חלקים כבושים, קר - חלקים מגולגלים וחלקים מלוטשים).

תרחישי יישום של כבישה ופסיבציה חומצית: התאמה לביצועי הדבק פסיבציה של כבישת מתכת

הבחירה בתהליכי הכבישה והפסיבציה של חומצות תלויה בתרחיש היישום של נירוסטה, וסוג של משחת הפסיבציה של הכבישה המתכתית צריך להתאים לדרישות הביצועים של התרחיש.

בקשה בתעשייה הפטרוכימית

בתעשייה הפטרוכימית, נירוסטה משמשת בעיקר לייצור צינורות, מיכלי אחסון וכורים, שנמצאים במגע עם מדיה מאכלת כמו נפט גולמי, גז טבעי וממסים אורגניים במשך זמן רב. דרישות המפתח לטיפול פני השטח הן: הסרת מאזני תחמוצת הריתוך (כדי למנוע קורוזיה במפרקי הריתוך) ושיפור ההתנגדות לקורוזיה של חומצה אורגנית.

בחירת תהליכים: יש לחמוק תחילה צינורות ומיכלי אחסון מרותכים (כדי להסיר את קשקשי תחמוצת הריתוך ו- 焊 מפוספס) ואז לפסול (ליצירת סרט פסיבי עמיד בסרט פסיבי); ניתן לקבל פסיביות ישירות - צלחות מגולגלות לכורים (ללא מאזני תחמוצת עבים).

התאמת דבק פסיבציה של כבישת מתכת: בחר משחה כבישה של חומצה עם תכולת חומצה הידרופלואורית גבוהה (3 - 5%) כדי להמיס את מאזני התחמוצת העשירים בכרום במפרקי הריתוך; בחר משחת פסיבציה עם תכולת חמצון גבוהה (8-10% נתרן חנקה) כדי לשפר את ההתנגדות לחומצות אורגניות. לדוגמה, בטיפול בצינורות נירוסטה 316L להובלת שמן גולמי, משמשת כבישת החומצה (חומצה חנקתית: 20%, חומצה הידרופלואורית: 4%) משמשת למשך 30 דקות, ואז משמשת פאסיבציה (חומצה חנקתית: 12%, נתרן חנקתי: 9%) משמשת למשך 40 דקות, מה שיכול להבטיח כי הצינור לא יהיה יותר מ -5 שנים.

יישום בענף מכונות מזון

בתעשיית מכונות המזון, נירוסטה משמשת לייצור מערבלים מזון, מיכלי אחסון וחגורות מסוע, הנמצאות במגע עם תוספי מזון ומזון (כמו חומצה אצטית, חומצת לימון) ודורשים עמידה בתקני בטיחות המזון (כגון GB 4806.1). דרישות המפתח לטיפול פני השטח הן: אין שאריות מתכות כבדות (כגון CR⁶⁺) ומשטח חלק (כדי להימנע משקעי מזון).

בחירת תהליכים: חלקים מרותכים (כגון מיכלי מערבל) צריכים להיות כבישה (כדי להסיר מאזני תחמוצת וכתמי שמן) ואז לפסול; קר - חגורות מסוע מגולגלות ניתנות לפסיביות ישירות (כדי לשמור על חלקות פני השטח).

התאמת דבק פסיבציה של כבישת מתכת: בחר עופרת - חופשי וכרום - משקה כבישה של חומצה חופשית (חומצה חנקתית: 15 - 18%, חומצה הידרופלואורית: 2 - 3%) כדי להימנע משוקעי מתכת כבדה; בחר משחת פסיבציה בדרגת מזון (חומצה חנקתית: 8-10%, חומצת לימון: 3%) העונה על GB 4806.1. לדוגמה, בטיפול במכלי אחסון מזון מפלדת אל חלד, משמשת כבישת החומצה משמשת למשך 20 דקות (הסרת מאזני תחמוצת הריתוך), ואז משמש משחת פסיבציה בדרגת המזון למשך 30 דקות, מה שיכול להבטיח שהמיכל יפגוש את בטיחות המזוןדרישותואין לו קורוזיה כאשר במגע עם מיצי פירות.

יישום בתחום האווירי והחלל

בשדה התעופה והחלל, נירוסטה משמשת לייצור חלקי מנוע, חלקים מבניים של חלליות וצינורות דלק, הדורשים דיוק לפני השטח והתנגדות לסביבות קשות (טמפרטורה נמוכה, קרינה גבוהה וקורוזיה של דלק). דרישות המפתח לטיפול פני השטח הן: לא מעל - כבישה (כדי להבטיח דיוק ממדי) וסרט פסיבי של צפיפות {}- (כדי להתנגד לקורוזיה של דלק).

בחירת תהליכים: חלקים מדויקים (כגון שסתומי מנוע) צריכים להיות כבושים קלות (כדי להסיר קשקשי תחמוצת קלים) ואז לפסיבי; יש לכבוש חלקים מבניים עם צורות מורכבות (כמו מסגרות חלליות) עם משחה ואז לפסיביות.

התאמת דבק פסיבציה של כבישת מתכת: בחרו נמוך - כביעת כבישה של חומצה ריכוזי ריכוז חומצה (חומצה חנקתית: 12 - 15%, חומצה הידרופלואורית: 1 - 2%) כדי להימנע מעל - כבישה ומבטיחים דיוק ממדי; בחר גבוה - משחת פסיבציה של טוהר (חומצה חנקתית: 10 - 12%, אשלגן פרמנגנט: 3-4%) ליצירת סרט פסיבי בצפיפות גבוהה. לדוגמה, בטיפול בחלקי מנוע נירוסטה 17-4 קמ"ש, משמשת הכבישה הנמוכה בחומצה נמוכה משמשת למשך 15 דקות, ואז משמש משחת הפסיבציה הגבוהה ביותר למשך 25 דקות, מה שיכול להבטיח כי לחלקים אין שינויים ממדיים ויכולים לעמוד בפני קורוזיה של דלק תעופה במשך זמן רב.

יישום בתעשיית המכשירים הרפואיים

בתעשיית המכשירים הרפואיים, נירוסטה משמשת לייצור מכשירים כירורגיים, מכשירים הניתנים להשתלות (כמו מפרקים מלאכותיים) ומכולות רפואיות, הדורשות תאימות ביולוגית קפדנית (ללא ציטוטוקסיות) ועמידות בפני קורוזיה (להתנגדות לקורוזיה של נוזל הגוף). דרישות המפתח לטיפול פני השטח הן: אין שאריות טומאה (כגון כתמי נפט, שאריות חומצה) וסרט פסיבי צפוף (כדי למנוע שחרור יון מתכת).

בחירת תהליכים: יש לכבוש מכשירים כירורגיים (כגון קרקפות) (כדי להסיר קשקשי תחמוצת עיבוד) ואז לפסול; מכשירים הניתנים להשתלה (כגון מפרקים מלאכותיים) צריכים להיות כבישים, פסיביים ואטומים (כדי לשפר עוד יותר את עמידות בפני קורוזיה).

התאמת דבק פסיבציה של כבישת מתכת: בחר גבוה - משקה כבישה של חומצת טוהר (חומצה חנקתית: 18 - 20%, חומצה הידרופלואורית: 2-3%) ללא זיהומים מתכתיים כבדים; בחירת משחת פסיבציה ביולוגית תואמת (חומצה חנקתית: 8-10%, מי חמצן: 5-6%) העונה על ISO 10993. לדוגמא, בטיפול במפרקים מלאכותיים של פלדה אל חלד 316L, משמשת חמוס חומצה גבוהה, ובסופו של דבר לא נעשה שימוש במעמד של סילוק, ובוודאי שהאף סיום, ובוודאי שהוא נעשה שימוש במפרקים של 40 דקות. ציטוטוקסיות ויכולה לעמוד בפני קורוזיה של נוזל הגוף במשך יותר מעשר שנים.

בקרת בטיחות ואיכות בכבישה וחיבוק חומצה: נקודות מפתח של שימוש במדבק פסיבציה של כבישת מתכת

תהליכי הכבישה והפסיבציה של חומצה כוללים מדיה קורוזיבית (משחת פסיבציה של כבישת מתכת), כך שנדרשים הגנה על בטיחות ובקרת איכות קפדנית כדי להבטיח את בטיחות המפעילים ואת יציבות השפעות הטיפול.

אמצעי הגנת בטיחות למפעילים

משחת פסיבציה של כבישת מתכת מכילה חומצות חזקות (חומצה חנקתית, חומצה הידרופלואורית) וחומרי חמצון, שהם מאכלים ומעצבנים. על המפעילים לנקוט באמצעי הגנת הבטיחות הבאים:

ציוד מגן אישי (PPE): ללבוש חומצה - סרבלים עמידים (העשויים מחומר ניאופרן), חומצה - כפפות עמידות (עובי גדול יותר או שווה ל 0.5 מ"מ, העשויות מגומי ניטריל), משקפי התזות כימיים (עם גזים, עם גזים (} גזים, עם גזים חומציים (} גזים (} גזים (} גזים (} גזים (} גז, גז, גז, גז, גז, גז, גזים, גזים, גזים גזים, מתאים לחומצה חנקתית ולאדי חומצה הידרופלואורית). עבור פעולות עם כמות גדולה של ערפל חומצי, יש ללבוש מסכת גז מלאה {}}} מלאה.

מפרטי פעולה: הימנע ממגע ישיר בין העור לבין העיסה - אם העיסה מתנפצת בטעות על העור, שוטפים מייד עם כמות גדולה של מים זורמים למשך 15 דקות ומעלה, והפעילו משחה מנטרלת (כמו משחה סידן גלוקונאט על כוויות חומצה הידרופלואורית); אם העיסה מתיזת בעיניים, שוטפים מייד עם מכונת עיניים למשך 20 דקות ומעלה, ופנו לבית החולים לטיפול מייד.

בטיחות במקום העבודה: פועל בבאר - סדנה מאווררת (התקן ציוד פליטה מכני עם שער חליפין אוויר גדול יותר או שווה ל 8 פעמים/שעה) כדי להימנע מהצטברות ערפל חומצה; הגדר שלטי אזהרה (כגון "שטח מאכל, ללא כניסה ללא הגנה") סביב אזור הפעולה; מקם ציוד חירום (מכונת מכונת עיניים, מקלחת חירום, פיתרון נטרול) בטווח של 10 מטרים מאזור הפעולה ובדוק את תקפותו פעם בשבוע.

דרישות להגנת הסביבה בתהליך הטיפול

תהליכי הכבישה והפסיבציה של חומצה יניבו ערפל חומצי, מי שפכים ומשחת פסולת, אשר יש לטפל בהם בהתאם לתקני הגנת הסביבה כדי למנוע זיהום סביבתי:

טיפול בערפל חומצי: התקן מגדל ספיגת ערפל חומצי (באמצעות תמיסת נתרן הידרוקסיד עם ריכוז של 10-15% כסופג) ביציאת הפליטה של ​​הסדנה. יעילות הקליטה צריכה להיות גדולה יותר או שווה ל 95%, וריכוז ערפל החומצה בגז הפליטה אמור לעמוד ב- GB 16297 (ערפל חומצה חנקתית פחות או שווה ל 20 מג/מ"ק, ערפל חומצה הידרופלואורית פחות או שווה ל 1 מג/מ"ג).

טיפול בשפכים: אסוף את שטיפת מי הפסולת ואת מי הפסולת נטרול למיכל טיפול ייעודי במי שפכים. תהליך הטיפול הוא: נטרול (הוסף סיד להתאמת pH ל- 7-8) → משקעים (הוסף פולילומינום כלוריד להסרת יוני מתכת כבדה) → סינון (השתמש במסנן חול קוורץ) → פריקה. איכות מי הפריקה צריכה לעמוד ב- GB 8978 《משולבת של פריקת שפכים משולבת אקספרס (CR³+ פחות או שווה ל- 0.5 מג/ל ', NI²+ פחות או שווה ל 0.1 mg/l, pH 6-9).

טיפול בדבק פסולת: אסוף את משחת הכבישה של פסיבציה מתכתית שלא נעשה בו שימוש או שפג תוקף לדלי פלסטיק אטום (המסומן ב"פסולת מסוכנת "), והפקידו חברת סילוק פסולת מסוכנת מוסמכת לטיפול (בהתאם לתקנים כלליים של GB 18597 《לאחסון של אקספרס של Wastes Fastes). אל תערבב משחת פסולת עם פסולת אחרת (כמו פסולת ביתית) כדי להימנע מתגובות ותאונות כימיות.

תקני בקרת איכות לכבישת חומצה ופסיבציה

כדי להבטיח את היציבות והאמינות של השפעות הכבישה והפסיבציה של החומצה, יש ליישם את תקני בקרת האיכות הבאים:

סטנדרטים איכותיים של כבישה חומצית:

הוֹפָעָה: פני השטח לבן כסוף אחיד, ללא מאזני תחמוצת, מרסס ריתוך, כתמי שמן או כתמי חלודה; לא מעל - תופעות כבישה (כגון בור, צבע לא אחיד).

נִקָיוֹן: נגב את המשטח במטלית נקייה לבנה, ואין שאריות שחורות או שינוי צבע על הבד; תכולת שמן השטח פחות או שווה ל 5 מג/מ"ר (נבדק בשיטת משקל סרטי השמן).

דיוק ממדי: לחלקים מדויקים, השינוי הממדי לאחר הכבישה צריך להיות פחות או שווה ל- 0.01 מ"מ (נבדק על ידי מיקרומטר).

תקני איכות פסיבציה:

הוֹפָעָה: המשטח הוא לבן כסוף אחיד או כחול בהיר, ללא כתמים, הבדלי צבע או קילוף של הסרט הפסיבי.

עמידות בפני קורוזיה: בדיקת ריסוס מלח ניטרלי (GB/T 10125) למשך 48 שעות, ללא חלודה או בור; בדיקת טיפות סולפט נחושת (GB/T 4334.5) למשך 5 דקות, ללא משקעים נחושת אדומים.

עובי הסרט הפסיבי: עובי הסרט cr₂o₃ הוא 5 - 10nm (נבדק על ידי ספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרונית של רנטגן, xps).

תדר איתור: לייצור אצווה, בדיקת הדגימה מתבצעת בשיעור של 5% (לפחות 3 חלקים לכל אצווה); עבור חלקי מפתח (כגון חלקי חלל, מכשירים רפואיים), יש צורך בבדיקה מלאה של 100%.

שימוש ואחסון נכון של משחת פסיבציה של כבישת מתכת

השימוש והאחסון הנכונים של משחת פסיבציה של כבישת מתכת הם מכריעים להבטיח את הביצועים והבטיחות שלה:

השתמש באמצעי זהירות:

בדיקת תפוגה: בדוק את תאריך ההפקה וחיי המדף בתווית המוצר לפני השימוש ב - משקה לא נפתחת יש חיי מדף של 6 חודשים, ויש להשתמש בהדבקה שנפתחה תוך חודש. אם העיסה שכבה או עגומה, לא ניתן להשתמש בה.

בדיקת תאימותאשר: אשר כי העיסה תואמת את דרגת הנירוסטה - לדוגמה, אל תשתמשו במעסק גבוה {}}} הידרופלואורי (חומצה הידרופלואורית גדולה או שווה ל -5%) עבור 304 נירוסטה כדי להימנע מעל- קורוזיה.

הימנע מערבב: אל תערבב משחת כבישה של חמקות וחיבור פסיבציה, ואל תערבב עם כימיקלים אחרים (כמו אלקאליס, חומרים מפחיתים) כדי להימנע מתגובות כימיות אלימות (כמו ייצור גז, פיצוץ).

דרישות אחסון:

סְבִיבָה: אחסן במחסן מגניב, יבש ובאר - מאוורר, עם טמפרטורה של 5-30 מעלות ולחות יחסית של פחות או שווה ל 70%. הימנע מאור שמש ישיר וקרוב למקורות חום (כמו תנורי חימום, תנורים).

מיקום: הניחו את העיסה במתלה אחסון ייעודי (עשוי מפלסטיק או נירוסטה), ושמרו אותה מטר וחצי מחומרים אלקליין ומזון. יש לסמן את מתלה האחסון ב"חומרים מאכלים "ו"לא עישון".

ניהול מלאי: הקימו חשבון מלאי לתיעודם של הכמויות הנכנסות והיוצא ותאריכי התפוגה, והשתמשו בעקרון "הראשון - פנימה, תחילה - out" כדי למנוע תפוגה.

כבישה של חומצות נירוסטה, פסיבציה ומדבק פסיבציה של כבישת מתכת

כבישה ופסיבציה של חומצות נירוסטה הן שתי טכנולוגיות חיוניות לטיפול פני השטח עם אוריינטציות תפקודיות מובחנות: כבישת חומצה מתמקדת ב"ניקוי פני השטח "על ידי הסרת מאזני תחמוצת וזיהומים, ואילו הפסיבציה מתמקדת ב"הגנה על פני השטח" על ידי יצירת סרט פסיבי צפוף. ההבדלים ביניהם באים לידי ביטוי במנגנונים כימיים (פירוק לעומת חמצון), שינויים בשטח (אופטימיזציה של מורפולוגיה לעומת העשרה בהרכב) והשפעות עמידות בפני קורוזיה (שיפור עקיף לעומת שיפור ישיר). משחת פסיבציה של כבישה מתכתית, כחומר ליבה בשני התהליכים, יש קומפוזיציות ושיטות יישום שונות - משחה כבישה של חומצה יש ריכוז חומצה גבוהה ויכולת פירוק חזקה, בעוד שלסיבובציה יש ריכוז חמצון גבוה וסרט טוב {}}} ביצירת ביצועים.

ביישומים מעשיים, בחירת התהליכים והדבקות צריכה להיות מבוססת על מאפייני התעשייה (פטרוכימיה, מזון, תעופה וחלל, רפואה) ומצב עבודה (חלקים מרותכים, קר {}}} חלקים מגולגלים). במקביל, יש ליישם הגנה על בטיחות קפדנית (ציוד מגן אישי, אוורור במקום העבודה) ובקרת איכות (בדיקת מראה, בדיקת עמידות בפני קורוזיה) כדי להבטיח את בטיחות המפעילים ואת יציבות השפעות הטיפול.

עם הדרישות ההולכות וגוברות להגנה על הסביבה וביצועי המוצר, כיוון ההתפתחות העתידי של משחת פסיבציה של כבישת מתכת יהיה "ירוק, גבוה - יעילות, ופונקציונלי" - כמו פיתוח כרום {{2} פסולת חומצה (כדי להפחית חומצה, להפחתת חומצה (4} חומצה (} חומצה (4} (4} (4} gistience (4} (4} (4} (4} gistience) הדבק (עם עצמי - ויסות את קצב התגובה). חידושים אלה יקדמו עוד יותר את פיתוח טכנולוגיית הטיפול במשטח הנירוסטה וירחיבו את היקף היישום של נירוסטה בשדות סיום גבוהים יותר {}}}.