21 Gennaio 2022

Trova la risposta a qualsiasi domanda

Expand search form

Cos’è la passivazione dell’acciaio inossidabile?

Fig. 1 – Le parti a sinistra hanno superfici pulite, lucide e resistenti alla corrosione dopo una corretta passivazione. Le parti a destra mostrano un “flash attack” dopo il trattamento in una soluzione passivante contaminata.

PIc377

La passivazione è progettata per massimizzare la resistenza intrinseca alla corrosione dei pezzi in acciaio inossidabile dopo la lavorazione.

Pic379

Fig. 3-Il cono di prova sulla sinistra mostra una finitura brillante con una resistenza migliorata dell’acciaio inossidabile a lavorazione libera quando viene passivato usando il metodo A-A-A. Il risultato della passivazione convenzionale è visibile sulla destra. Entrambi i campioni sono stati esposti alla nebbia salina.

La passivazione rimane un passo critico nel massimizzare l’essenziale resistenza alla corrosione di parti e componenti lavorati da acciai inossidabili. Può fare la differenza tra prestazioni soddisfacenti e guasti prematuri. Se eseguita in modo scorretto, la passivazione può effettivamente indurre la corrosione.

La passivazione è un metodo post-fabbricazione per massimizzare la resistenza intrinseca alla corrosione della lega inossidabile con cui è stato prodotto il pezzo. Non è un trattamento di rimozione delle incrostazioni, né è come uno strato di vernice.

Contenuto in primo piano

Non c’è un accordo universale sulla meccanica precisa di come funziona la passivazione. Ma è certo che un film di ossido protettivo è presente sulla superficie dell’acciaio inossidabile passivato. Questa pellicola invisibile è considerata estremamente sottile, meno di 0,0000001 pollici di spessore, che è circa 1/100.000 dello spessore di un capello umano!

Un pezzo pulito, appena lavorato, lucidato o decapato in acciaio inossidabile acquisisce automaticamente questa pellicola di ossido dall’esposizione all’ossigeno dell’atmosfera. In condizioni ideali, questa pellicola protettiva di ossido copre completamente tutte le superfici del pezzo.

Nella pratica, tuttavia, contaminanti come lo sporco d’officina o le particelle di ferro degli utensili da taglio possono essere trasferiti alla superficie delle parti in acciaio inossidabile durante la lavorazione. Se non vengono rimosse, queste particelle estranee possono ridurre l’efficacia del film protettivo originale.

Durante il processo di lavorazione, una quantità microscopica di ferro libero può essere consumata dall’utensile da taglio e trasferita alla superficie del pezzo in acciaio inossidabile. In certe condizioni, un sottile strato di ruggine può apparire sul pezzo. Questa è in realtà la corrosione dell’acciaio dell’utensile e non del metallo madre. A volte la fessura della particella di acciaio incorporata dall’utensile da taglio o i suoi prodotti di corrosione possono causare un attacco del pezzo stesso.

Allo stesso modo, piccole particelle di sporco d’officina contenenti ferro possono aderire alla superficie del pezzo. Anche se il metallo può apparire lucido nella condizione di lavorazione, le particelle invisibili di ferro libero possono portare alla formazione di ruggine sulla superficie dopo l’esposizione all’aria.

Anche i solfuri esposti possono essere un problema. Essi provengono dall’aggiunta di zolfo agli acciai inossidabili per migliorare la lavorabilità. I solfuri migliorano la capacità della lega di formare trucioli che si staccano in modo pulito dall’utensile da taglio durante il processo di lavorazione. A meno che il pezzo non sia adeguatamente passivato, i solfuri possono agire come siti di innesco per la corrosione sulla superficie del prodotto fabbricato.

In entrambi i casi, la passivazione è necessaria per massimizzare la naturale resistenza alla corrosione dell’acciaio inossidabile. Può rimuovere la contaminazione superficiale, come le particelle di sporco d’officina contenenti ferro e le particelle di ferro degli utensili da taglio che possono formare ruggine o agire come siti di innesco per la corrosione. La passivazione può anche rimuovere i solfuri esposti sulla superficie delle leghe inossidabili a lavorazione libera.

Una procedura in due fasi può fornire la migliore resistenza alla corrosione possibile: 1. la pulizia, una procedura fondamentale, ma a volte trascurata e 2. un bagno acido, o trattamento di passivazione.

La pulizia prima di tutto

La pulizia dovrebbe sempre venire prima. Grasso, refrigerante o altri detriti d’officina devono essere accuratamente puliti dalla superficie per ottenere la migliore resistenza alla corrosione possibile. I trucioli di lavorazione o altro sporco d’officina possono essere puliti accuratamente dalla parte. Uno sgrassatore commerciale o un detergente può essere usato per pulire gli oli di lavorazione o i refrigeranti. I materiali estranei come gli ossidi termici possono essere rimossi con la molatura o con metodi come il decapaggio acido.

A volte un operatore della macchina potrebbe saltare la pulizia di base, assumendo erroneamente che immergendo semplicemente il pezzo carico di grasso in un bagno acido, la pulizia e la passivazione avverranno simultaneamente. Questo non accade. Invece, il grasso contaminante reagisce con l’acido per formare bolle di gas. Queste bolle si raccolgono sulla superficie del pezzo e interferiscono con la passivazione.

Ancora peggio, la contaminazione della soluzione di passivazione, a volte con alti livelli di cloruri, può causare un “flash attack” come mostrato nella figura 1. Invece di ottenere il film di ossido desiderato con una superficie lucida, pulita e resistente alla corrosione, il flash attack causa una superficie fortemente incisa o scurita – un deterioramento della superficie stessa che la passivazione è progettata per ottimizzare.

Le parti realizzate con acciai inossidabili martensitici [che sono magnetici, con una moderata resistenza alla corrosione e capaci di resistenze allo snervamento fino a circa 280 ksi (1930 MPa)] sono indurite ad alta temperatura e poi temperate per ottenere la durezza e le proprietà meccaniche desiderate. Le leghe indurenti per precipitazione (che offrono una migliore combinazione di forza e resistenza alla corrosione rispetto ai gradi martensitici) possono essere trattate in soluzione, parzialmente lavorate, invecchiate a temperature più basse e poi lavorate in finitura.

In questi casi, i pezzi devono essere puliti a fondo con uno sgrassatore o un detergente per rimuovere qualsiasi traccia di liquido da taglio prima del trattamento termico. In caso contrario, il fluido da taglio che rimane sulle parti causerà un’eccessiva ossidazione. Questa condizione può risultare in pezzi sottodimensionati con una finitura bucherellata dopo che le incrostazioni sono state rimosse con metodi acidi o abrasivi. Se si permette ai fluidi di taglio di rimanere su parti che sono indurite in modo brillante, come in un forno a vuoto o in un’atmosfera protettiva, può verificarsi una carburazione superficiale, che porta ad una perdita di resistenza alla corrosione.

Bagni di passivazione

Dopo un’accurata pulizia, la parte in acciaio inossidabile è pronta per l’immersione in un bagno acido passivante. Si può usare uno qualsiasi dei tre approcci: passivazione con acido nitrico, acido nitrico con bicromato di sodio e passivazione con acido citrico. Quale approccio usare dipende dal grado di acciaio inossidabile e dai criteri di accettazione prescritti.

I gradi di cromo-nichel più resistenti possono essere passivati in un bagno di acido nitrico al 20% del volume (Figura 2). Come indicato nella stessa tabella, i tipi di acciaio inossidabile meno resistenti possono essere passivati aggiungendo bicromato di sodio al bagno di acido nitrico per rendere la soluzione più ossidante e capace di formare un film passivo sulla superficie. Un’altra opzione, usata al posto dell’acido nitrico più il bicromato di sodio, è quella di aumentare la concentrazione di acido nitrico al 50% in volume. L’aggiunta di bicromato di sodio e la maggiore concentrazione di acido nitrico riducono entrambi la possibilità di attacchi flash indesiderati.

La procedura di passivazione degli acciai inossidabili per lavorazioni meccaniche libere (anch’essa mostrata in Figura 2) è in qualche modo diversa da quella usata con i gradi inossidabili non per lavorazioni meccaniche libere. Questo perché i solfuri dei tipi a lavorazione libera contenenti zolfo sono parzialmente o totalmente rimossi durante la passivazione in un tipico bagno di acido nitrico, creando microscopiche discontinuità nella superficie del pezzo lavorato.

Anche i risciacqui con acqua normalmente efficienti possono lasciare residui di acido intrappolati in queste discontinuità dopo la passivazione. Questo acido può poi attaccare la superficie del pezzo se non viene neutralizzato o rimosso.

Gradi inossidabili a lavorazione libera

Per passivare efficacemente gli acciai inossidabili a lavorazione libera, Carpenter ha sviluppato il processo A-A-A (alcalino-acido-alcalino) che neutralizza l’acido intrappolato. Questo metodo di passivazione può essere realizzato in meno di 2 ore. Ecco la procedura passo dopo passo:

Potresti anche essere interessato agli argomenti

Cos’è la passivazione dell’acciaio inossidabile?

La passivazione è un processo di finitura dei metalli molto usato per prevenire la corrosione. Nell’acciaio inossidabile, il processo di passivazione utilizza acido nitrico o acido citrico per rimuovere il ferro libero dalla superficie. Il trattamento chimico porta a uno strato di ossido protettivo che ha meno probabilità di reagire chimicamente con l’aria e causare la corrosione.

Continua…

La passivazione dell’acciaio inossidabile è necessaria?

Vantaggi della passivazione Quando le parti in acciaio inossidabile sono prodotte, possono essere lasciate con ferro libero e altro materiale estraneo incorporato nella superficie. … La passivazione è necessaria per rimuovere questi contaminanti incorporati e riportare la parte alle sue specifiche originali di corrosione.

Continua…

Cosa succede se l’acciaio inossidabile non viene passivato?

La passivazione non può far sparire i problemi associati alla mancanza di un adeguato spurgo di saldatura, ad es. grave scolorimento della saldatura o saldature zuccherate. Anche il taglio, la molatura e la lucidatura meccanica alterano la superficie dell’acciaio inossidabile e possono influenzare la superficie passiva.

Continua…

Cosa significa che un metallo è auto passivante?

In un contesto generale, il termine “passivazione” significa rendere qualcosa chimicamente passivo, dove passivo è il contrario di attivo. … La maggior parte dei metalli, alluminio e titanio per esempio, sono generalmente autopassivanti. Gli atomi di valenza zero esposti reagiscono facilmente con l’ossigeno dell’aria per formare uno strato resistente di ossido.

Continua…

Come si fa a capire se l’acciaio inossidabile è passivato?

Test del solfato di rame Il test del solfato di rame rileva la presenza di ferro e ossido di ferro sulla superficie dell’acciaio inossidabile passivato. In un test di sei minuti, si formerà una pellicola di rame se è presente ferro libero. Queste macchie indicano una superficie mal passivata e i pezzi sono considerati inaccettabili.

Continua…

Quanto dura la passivazione?

Dopo quegli 8 mesi, il cestello diventa troppo degradato per essere usato in modo sicuro con la vostra attrezzatura di passivazione. Il cestino “B” è costruito per superare di gran lunga i requisiti minimi necessari per il tuo processo di passivazione e ha una vita utile di 4+ anni in media.

Continua…

L’acciaio inossidabile 304 deve essere passivato?

La passivazione dell’acciaio inossidabile protegge l’acciaio inossidabile e viene utilizzata per riparare e ripristinare la superficie del materiale secondo necessità. Il processo di passivazione è compatibile con le leghe di grado 303, 304 e 316 ed è tipicamente eseguito secondo ASTM A9367 e specifiche industriali simili per la passivazione chimica.

Continua…

L’acciaio inossidabile 316 deve essere passivato?

L’uso del processo di passivazione per l’acciaio inossidabile 316, tuttavia, è ancora raccomandato per proteggere ulteriormente lo strato di ossido naturale dai danni causati dai processi di produzione e dall’esposizione all’acqua di mare o altri ambienti altamente corrosivi.

Continua…

Tutti gli elementi di fissaggio in acciaio inossidabile sono passivati?

Mito 1. Il processo è noto come auto-passivazione, e lo strato protettivo è l’ossido di cromo. Questo strato esterno impedisce al metallo sottostante di corrodersi. Alcuni elementi di fissaggio in acciaio inossidabile sono trattati con un processo di passivazione.

Continua…

L’elettrolucidatura è la stessa cosa della passivazione?

Sebbene entrambi impieghino bagni chimici nelle loro operazioni, l’elettrolucidatura incorpora anche l’uso di una corrente elettrica per rimuovere microscopici strati superficiali di materiale per ottenere una finitura liscia, mentre la passivazione non è elettrolitica e produce una finitura superficiale priva di contaminanti con …

Continua…

18 8 e 304 sono la stessa cosa?

304 acciaio inossidabile contiene un minimo di 18% di cromo e 8% di nichel che dà il suo nome alternativo 18/8 acciaio inossidabile. 304 acciaio inossidabile contiene contenuto di cromo-nichel e basso contenuto di carbonio. Questo tipo di acciaio inossidabile è resistente all’ossidazione e alla corrosione.

Continua…

L’acciaio inossidabile 316 arrugginisce?

Confronto tra 304 vs 316 acciaio inossidabile Entrambi resistono bene alla ruggine e alla corrosione, offrendo anche una maggiore durata. … Acciaio inossidabile 316, per le applicazioni che richiedono una resistenza superiore alla corrosione o acqua, utilizzare 316 inox. Per altre applicazioni, 304 inox funzionerà bene.

Continua…

La passivazione può essere rimossa?

Una superficie di acciaio inossidabile passivato è arricchita di cromo e la sabbiatura abrasiva rimuoverà tale arricchimento.

Continua…

La passivazione rende l’acciaio inossidabile lucido?

1-I pezzi sulla sinistra hanno superfici pulite, lucide e resistenti alla corrosione dopo una corretta passivazione. … La passivazione è progettata per massimizzare la resistenza intrinseca alla corrosione delle parti in acciaio inossidabile dopo la lavorazione.

Continua…

L’elettrolucidatura previene la ruggine?

L’elettrolucidatura rimuove le impurità sulla superficie dei metalli, producendo una finitura uniforme, priva di occlusioni e microscopicamente liscia. … Eliminando le impurità si previene la corrosione e la ruggine. La corrosione del metallo è notevolmente migliorata dal processo di elettrolucidatura.

Continua…

Articolo precedente

È facile imparare Python dopo il C?

Articolo successivo

Cos’è la geografia degli emisferi?

You might be interested in …

Si possono mettere i fiori nella resina?

Se avete mai avuto un bel bouquet di fiori, potreste aver pensato a come conservare i fiori. Forse vi state anche chiedendo se si possono mettere fiori freschi nella resina. Quindi, la risposta breve a […]