Pasivace kovů | Užitečné články o válcovaných kovových výrobcích

Díly vyrobené z litiny a různých druhů oceli jsou obzvláště náchylné ke korozi, takže stojí za to přemýšlet o způsobech jejich ochrany, včetně procesu pasivace. Pasivace oceli a jiných kovů pomáhá chránit jejich povrchy před nepříznivými vlivy povětrnostních podmínek, což zajišťuje odolnost kovových výrobků. Co potřebujete vědět o procesu pasivace?

Pasivace kovů je elektrochemický nebo chemický proces, který zahrnuje potažení povrchu kovů tenkou vrstvou jejich oxidů nebo solí s menší reaktivitou, což zvyšuje odolnost proti korozi. Výsledný nátěr je odolný vůči dalším reakcím s okolními sloučeninami.

Zpracování prvků jako je nikl, měď, nerezová ocel nebo chrom probíhá samovolně pod vlivem vzdušného kyslíku. Velkým přínosem autopasivace je schopnost samoléčení po poškození. Nejjednodušším příkladem samopasivace je výskyt patiny na měděných výrobcích, například na starých kostelech má střecha charakteristickou zelenou barvu. Patina je dihydroxykarbonát mědi, který vzniká, když měď přijde do styku s vlhkostí a oxidem uhličitým. Proces vytváření husté vrstvy patiny trvá až několik desetiletí a výsledná vrstva chrání kov a ztěžuje další reakce.

Jiné kovy, včetně některých, které se mohou na vzduchu potáhnout oxidovým filmem, se obvykle upravují v oxidačních lázních elektrolytickými nebo chemickými metodami. Například koncentrovaná kyselina dusičná se používá k vytvoření pasivní vrstvy na výrobcích z chromu olovo a hliník jsou ošetřeny kyselinou sírovou – díky tomu jsou odolné vůči korozi.

Koroze, druhy a příčiny vzniku

Faktory vedoucí ke korozi mohou být vnější a vnitřní, příčinou jejich projevu může být:

• Nedostatečné procento obsahu chrómu ve slitině.
• Pravidelné vystavování se chemicky agresivním látkám, mezi které patří chlór.
• Hustý dlouhodobý kontakt výrobku s méně korozivzdorným materiálem.
• Slabé nebo nerovné svary – Tento problém lze částečně vyřešit broušením míst spojů.

• Galvanické – vzniká působením elektrického proudu, zejména při kontaktu výrobku s mořskou vodou.
• Štěrbina – vzniká v místech kontaktu mezi několika prvky po mechanickém poškození nebo častém tření.
• Interkrystalická – koroze, která se projevuje v důsledku vícenásobného zahřátí produktu během krátké doby.
• Erozivní – projevuje se, když je výrobek neustále nebo periodicky v kontaktu s abrazivními látkami, které přispívají k destrukci ochranné vrstvy.

Výhody zpracování

Proces pasivace se pro svůj pozitivní vliv na povrchy využívá při výrobě odolných slitin. Kovy, které prošly zpracováním, získávají následující pozitivní vlastnosti:

• Jejich prezentace je výrazně vylepšena.
• Spotřebitelské vlastnosti přibývají.
• Povrchy získávají zvláštní lesk.
• Odolnost proti korozi se zvyšuje i při použití v agresivních podmínkách.
• Zlepšují se fyzikální vlastnosti povrchu.
• Zvýšená mechanická pevnost.

K vytvoření pasivního filmu jsou nejčastěji zapotřebí následující prvky:

• Náhradní díly a spojovací prvky, které jsou vystaveny značnému mechanickému zatížení a neustálému vystavení agresivnímu prostředí.
• Části zařízení kotlů, které neustále pracují při vysokých teplotách.
• Body vytvoření svaru.
• Mechanismy a součásti, které přicházejí do přímého kontaktu se slanou vodou.
• Konstrukce, které často podléhají změnám teplotních podmínek.
• Prvky radioelektroniky.
• Dekorativní předměty a šperky pro dlouhodobé zachování lesku a přitažlivosti.

Typy zpracování

Chemické pasážování je použití speciálních chemických činidel, která podporují tvorbu oxidového filmu. Pasivní vrstva se nanáší na povrch kovu tak, že se ponoří do nádoby naplněné roztokem (v průmyslovém měřítku) nebo se nastříká na povrch výrobku nástřikem (nejčastěji se používá k obnově pasivní vrstvy). K ošetření svarů a jiných složitých (malých) ploch se používá speciální gel nebo pasta, která se vtírá do vrchní vrstvy.

Při metodě chemické pasivace se velmi rychle vytvoří oxidový film, a aby proces neprošel hlouběji, používají se speciální neutralizační látky, po kterých se kov pere v různých prostředích pod vlivem různých teplot. Obecně jsou chemické procesy povrchové úpravy kovů následující:

• Povrch se čistí pomocí abrazivních materiálů, poté se odmašťuje sodou nebo louhem. Pečlivé zpracování je velmi důležité, protože jakákoli kontaminace může vést ke vzniku špatně zpracovaných oblastí.
• Následně se tlakem horké a studené vody smyjí odmašťovací prostředky a zbytky abrazivního ošetření.
• Pasivace kovu se složením vybraným pro konkrétní materiál s další neutralizací chemického činidla pomocí sody.
• Důkladné opláchnutí kovových výrobků pod tekoucí vodou.
• Sušení, kontrola kvality povrchu. Kontrola kvality ochranné vrstvy může být provedena chemickou metodou: prvek je ošetřen roztokem ferrokyanidu draselného pomocí kyseliny dusičné. Tento druh nárazu umožňuje okamžitě identifikovat místa nekvalitního zpracování – tato místa získávají charakteristickou modrou barvu. V továrních laboratořích se vzorky z hotové šarže chemicky testují.

Pokud kvalita oxidového filmu zůstane neuspokojivá, vyčistí se a proces se opakuje.

Proces elektrochemické pasivace je zpracování ocelí a kovových slitin nanášením solí nebo kyselin a elektrolytů na jejich povrch. Proces zpracování využívá elektrický proud, který zahřívá elektrolyt a vede k výskytu nabitých částic na vnější vrstvě železa, které se postupně usazují a vytvářejí odolný ochranný film.

Nerezová ocel

K přeměně obyčejného železa na nerezovou ocel se používají speciální legovací prvky, z nichž hlavním je chrom. Oceli s přídavkem 12% chromu jsou chráněny pouze před atmosférickými vlivy. Pokud se do kovu přidá 17% chromu, bude již schopen odolat účinkům kyseliny dusičné. Pokud je však ochranná vrstva mechanicky poškozena nebo v místech svarových spojů, může i ta nejkvalitnější nerezová ocel podléhat korozi. Proto je zpracování svaru důležitým úkolem ve výrobním procesu. Dodatečnou ochranu lze poskytnout ošetřením nerezové oceli kyselinami s použitím kyseliny sírové, chlorovodíkové nebo dusičné.

Konstrukční oceli

Pro vytvoření ochranné vrstvy na konstrukční nebo speciální oceli se potahuje niklem, kadmiem nebo zinkem pomocí solí chromu. Tato úprava spolehlivě chrání před korozí po mnoho let. V případě poškození povrchové vrstvy lze výrobek ošetřit stejným složením ručně nebo nástřikem.

Hliník

Spolehlivý a velmi odolný oxidový film se na hliníku objevuje přirozeně, vlivem atmosférického kyslíku. I přes svou sílu se však velmi rychle ničí působením vysokých teplot nebo aktivních kyselin. Proto je lepší kov předem eloxovat, což umožní získat ochrannou vrstvu o tloušťce až 20 mikronů. V některých režimech se dosahuje ještě vážnějších výsledků – ochranné fólie, které vydrží zatížení cca 1500 kg/mm. Nejlepší způsob, jak vytvořit pasivní film na hliníku, je jeho ošetření kyselinou dusičnou – takový kontakt vytvoří odolný ochranný povlak.

Stříbro

Tento ušlechtilý kov je zpracován tak, aby při působení vzduchu a slunečního záření neztmavl. K tomu se na její horní mezní vrstvu nanese dichroman draselný K2Cr2.

Měď

Ke zpracování mědi se používají roztoky chrómu. Hustá ochranná vrstva vytvořená pod jejich vlivem není následně vymazána.

Mosaz

Nejčastěji se mosaz zpracovává při výrobě zbraní, součástí letadel a lékařských přístrojů. Při výrobě šperků je mosaz potažena vrstvou pasivního filmu, aby získala zlatou barvu. Ochranný povlak je velmi odolný a stabilní a nebojí se vlhkosti.

Závěr

Bez ohledu na typ pasivace je myšlenka stejná. Povrch kovu je v kontaktu s nějakým médiem (vzduchem, kyselinou nebo něčím jiným) a na rozhraní těchto dvou prostředí se vytvoří vrstva sloučeniny, která je odolná vůči další reakci.

Naše služby

Společnost STALMET poskytuje tuzemským zákazníkům řešení uznávaná po celém světě. Provádíme pasivaci, pečlivou přípravu produktů pro proces, výběr řešení a vhodných metod zpracování. Proto, pokud máte zájem o služby jako je pasivace železa, hliníku nebo jakýchkoliv jiných kovů, kontaktujte naše pracovníky. Garantujeme vám, že na konci spolupráce budete naprosto spokojeni nejen s jejími vynikajícími výsledky, ale také s krátkými časy dokončení zakázek a extrémně nízkými náklady. Nabízíme také odborné technické poradenství a pomoc při výběru efektivního řešení.

Výhody kontaktování naší společnosti:

• Individuální přístup ke každému klientovi.
• Vysoce kvalitní servis a poradenství na vysoké profesionální úrovni.
• Možnost objednání výroby a zpracování malých i velkých sérií kovových výrobků.
• Vysoká rychlost dokončení díla, dodržení termínů uvedených ve smlouvě o poskytování služeb.
• Dostupné ceny pro každého a příjemné bonusy pro stálé zákazníky.
• Velká výrobní kapacita.
• Přijímání objednávek od klientů z Petrohradu a Leningradské oblasti. Spolupráce se zástupci jiných regionů Ruska je možná.

Za dobu působení společnosti STALMET na trhu válcovaného kovu se našimi partnery stalo více než jeden a půl tisíce organizací a podniků. Proto, když si nás vyberete jako partnera, můžete si být jisti kvalitou námi poskytovaných služeb.

Chcete-li kontaktovat naše specialisty, zavolejte na jedno z telefonních čísel uvedených na webových stránkách nebo použijte službu online objednávek a zavolejte zpět s uvedením svých kontaktních údajů. Můžete nám také napsat dopis zasláním do poštovní schránky společnosti.

Vytvořte si na webu přihlášku, co nejdříve vás budeme kontaktovat a zodpovíme všechny vaše dotazy.

Pasivace kovů je přechod kovového povrchu do neaktivního, pasivního stavu spojený s tvorbou tenkých povrchových vrstev sloučenin, které zabraňují korozi.

Pasivace je ve strojírenství technologický proces ochrany kovů před korozí pomocí speciálních řešení nebo procesů, které vedou k vytvoření oxidového filmu.

Pasivační mechanismus

Při interakci kovů s určitými složkami roztoků (taveninami) v určitém potenciálním rozsahu se na povrchu kovu tvoří adsorpční nebo fázové vrstvy (filmy). Tyto vrstvy tvoří hustou, téměř neprostupnou bariéru, díky které je koroze značně inhibována nebo zcela zastavena. Pasivace se provádí chemicky nebo elektrochemicky. V druhém případě nastávají podmínky, kdy ionty chráněného kovu pod vlivem proudu přecházejí do roztoku obsahujícího ionty schopné tvořit velmi špatně rozpustné sloučeniny.

Pasivace kovů v technologii

Pasivace je jednou z metod ochrany kovů před korozí. Často se na povrchu kovů používají ochranné vrstvy – filmy oxidů pod působením oxidačních činidel.

Jednou z technologických možností pasivace je modření. K pasivaci mnoha kovů se používají roztoky na bázi oxidačních činidel schopných tvořit těžko rozpustné sloučeniny (chromany, molybdenany, dusičnany v alkalickém prostředí atd.).

Pozinkované díly jsou často pasivovány chromátováním.

Pasivace se používá k ochraně potrubí, kotlů a zařízení výměníků tepla před vnitřní korozí. Za tímto účelem je možné pomocí elektrického pole směrovaného radiálně (tj. přes osu potrubí) na potrubí elektricky vytáhnout volné elektrony kovu umístěné na vnitřním povrchu potrubí směrem k vnějšímu povrchu. V důsledku toho nemůže kov na vnitřním povrchu potrubí vstoupit do chemické reakce.

Pasivace nerezové oceli

I přes vysokou odolnost nerezové oceli vůči korozi vyžaduje také dodatečnou ochranu, kterou lze získat technologickým procesem, jako je pasivace.

V případech, kdy jsou i výrobky z nerezové oceli vystaveny velkému riziku, je nutnost pasivačního postupu zřejmá.

Stanovení vysoké korozní odolnosti nerezových ocelí

Podstatou takového jevu, jako je koroze, je to, že povrch kovu se začíná zhoršovat pod vlivem negativních vnějších faktorů a životního prostředí. Typicky koroze v důsledku konstantní oxidace ovlivňuje kov vrstvu po vrstvě a postupně ničí vnitřní strukturu oceli. V mnoha případech již nemá smysl lokalizovat postižená místa vnitřní struktury kovu, takže ocelové výrobky musí být nahrazeny novými.

Pasivace jako technologie, která umožňuje spolehlivou ochranu oceli před korozí, je základem vytvoření tak jedinečného kovu, jakým je nerezová ocel. Chemické složení převážné většiny ocelí patřících do kategorie nerez může obsahovat různé prvky:

Hlavním legujícím prvkem těchto ocelí, jehož množství v jejich složení se může pohybovat mezi 12–20 %, je chrom. Přidání různých legujících prvků do složení korozivzdorných ocelí umožňuje dodat jim požadované fyzikální a chemické vlastnosti, ale za odolnost slitiny oceli proti korozi je zodpovědný chrom.

Aby byl kov odolný vůči ještě agresivnějším prostředím, mezi které patří kyselina chlorovodíková, sírová a další, zvyšuje se nejen kvantitativní obsah chrómu v něm, ale také se do jeho složení přidávají prvky jako měď, molybden, nikl atd. Jinými slovy pasivují kov, to znamená, že zvyšují jeho pasivitu vůči korozním procesům.

Pasivace, při které se k chemickému složení nerezové oceli přidávají vhodné legující prvky, není jedinou podmínkou vysoké korozní odolnosti kovu. Aby ochranné vlastnosti nerezové oceli zůstaly na vysoké úrovni, musí být oxidový film na jejím povrchu, sestávající převážně z oxidu chrómu, neporušený, musí mít jednotné chemické složení a tloušťku.

Příčiny koroze

Navzdory tomu, že chemické složení nerezové oceli musí obsahovat pasivátory, které výrazně zvyšují její korozní odolnost, její povrch a vnitřní struktura mohou podléhat korozi.

Hlavním důvodem, proč se nerezová ocel začíná zhoršovat, je nedostatečný nebo nerovnoměrný obsah chrómu v jejím chemickém složení. Korozi může způsobit i kontakt s kovem, který je výrazně méně odolný vůči oxidaci. Výrobky z nerezové oceli, které byly vzájemně spojeny svařovací technologií, často podléhají zničení. I když je nerezová ocel velmi kvalitní, po svaření se může pokrýt vrstvou rzi. Aby se předešlo takovým negativním jevům, musí být svary používané ke spojování výrobků z nerezové oceli důkladně očištěny a vyleštěny. Tento postup umožňuje odstranit z povrchu svaru a samotných výrobků z nerezové oceli zbytky méně korozivzdorného kovu, který byl použit k provádění svářečských prací.

Velmi často se částice kovu méně odolného vůči korozi dostávají na povrch nerezové oceli v případech, kdy se její zpracování provádí v těsné blízkosti ocelových výrobků. Pokud je v blízkosti řezán, leštěn nebo jinak zpracováván běžný kov, pak se jeho částice, jakmile jsou na nerezové oceli, jistě stanou zdrojem její koroze. Mohou se objevit i na nerezové oceli, pokud se ji rozhodnete zpracovat nástrojem, který dříve interagoval s běžným kovem. Proto je vhodné používat nástroje, zejména ty řezného typu, ke zpracování pouze stejného druhu materiálů.

Nejkritičtějším místem na povrchu nerezových výrobků z hlediska vzniku a rozvoje korozních procesů je svar. Proto je důležité místo vzniklého svarového spoje nejen důkladně vyčistit, vybrousit a vyleštit, ale také pasivovat, k čemuž se používají různé roztoky kyselin.

Zpracování svarových spojů na nerezové oceli, po kterém se provádí chemická pasivace, se provádí pomocí kovového kartáče a brusky. Zároveň je důležité zajistit, aby nástroje používané při pasivaci dříve nereagovaly s běžným kovem, jehož částice se mohou stát zdrojem rozvoje korozních procesů.

Chcete-li zkontrolovat, zda jsou na povrchu nerezové oceli nějaké vměstky obyčejného kovu, můžete použít dvě metody:

• Zpracování vodným roztokem kyseliny dusičné a ferrokyanidu draselného.

Místa na povrchu výrobku, která obsahují inkluze volného železa, po tomto ošetření okamžitě zmodrají. Nutno podotknout, že tato zkušební metoda se používá především ve výrobních laboratořích.

• Smáčení obyčejnou vodou.

Produkt se v tomto stavu udržuje několik hodin. Pokud jsou na nerezové oceli vměstky volného železa, pak se oblasti s takovými vměstky začnou pokrývat rzí.

U nerezových výrobků je téměř nemožné zajistit takové provozní podmínky, aby nepřicházely do styku s jinými kovy a agresivním prostředím a nepodléhaly mechanickému poškození. Proto je nutná výše zmíněná technologická operace – pasivace.

Dodatečný stupeň ochrany poskytovaný pasivací se často snaží zajistit:

• Trubkové konstrukce z nerezové oceli;
• Upevňovací prvky;
• Trupové prvky konstrukcí a mechanismů působících v mořské vodě.

Pasivace není vždy vhodná ani pro produkty podobného účelu.

V mnoha případech je pasivace nepraktická a může dokonce zhoršit ochranné vlastnosti oceli. Před provedením pasivace byste měli analyzovat provozní podmínky produktu, abyste se nakonec rozhodli, zda jeho povrch potřebuje dodatečnou ochranu.

Pasivace, pokud je o jejím provedení rozhodnuto, musí zajistit zhotovení ochranné vrstvy celistvé a tloušťky jednotné, čehož je dosaženo přísným dodržením technologického postupu. Pasivace se zpravidla provádí v případech, kdy je potřeba dodatečná ochrana na vnějším než vnitřním povrchu výrobku z nerezové oceli.

Podstatou procesu jako je pasivace je, že povrch výrobku z nerezové oceli je ošetřen speciálním roztokem na bázi kyseliny dusičné a v některých případech i kyseliny citrónové. Někdy může být takový roztok doplněn malým množstvím (2-6 %) bichromanu sodného. Chemické složení takového roztoku, stejně jako parametry, jako je teplota ohřevu a doba výdrže, závisí na jakosti zpracovávané nerezové oceli.

<em>Podobný</em>

Výhody společnosti

1. Rychlá reakce na vaši žádost
2. Vysoká kvalita odvedené práce
3. Výběr chem. reagencie individuálně pro zákazníka
4. Specialisté s více než 10 lety zkušeností v oboru
5. Nízké ceny, protože pracujeme na nákladech
6. Krátká doba mobilizace a rychlý nástup do práce

• Skutečná adresa Moskva, sv. Bolshaya Pochtovaya 55/59, budova 1, kancelář 436
• telefon+7 (499) 322 – 30 – 62
• E-mail[email protected]
• Naplánovat Po-Pá 09: 00 18 na: 00