Травление и пассивация нержавеющей стали

ТРАВЛЕНИЕ И ПАССИВАЦИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ И КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Коррозионная стойкость – это функция состава сплава, структуры и качества защитного пассивационного слоя на поверхности стали.

Пассивационный слой = слой окиси хрома, который формируется самопроизвольным способом на поверхности стали с содержанием хрома Cr>12%.Этот слой защищает металл от окружающей среды, то есть от коррозии.

Для формирования защитного слоя (кроме содержания хрома) необходимы:

• металлически чистая поверхность;
• достаточное количество кислорода;

Если какого-либо из этих факторов не хватает, то защитный слой не формируется и коррозионная стойкость существенно снижается.

Факторы, разрушающие пассивационный слой:

1. сверление, токарная обработка, фрезование, выгибание: после этих процессов защитный слой восстанавливается сам, но можеть быть худшего качества по причине загрязнения поверхности или попадания мелких частиц инородных материалов, например, в случае использования одного инструмента для обработки обычной и нержавеющей стали.
2. сварка: окисление и цвета побежалости на поверхности после сварки являются причиной возникновения коррозии. Единственным способом защиты от этого является удаление нарушенного слоя.
3. хлориды: внешние факторы (детергенты, моющие средства и т.д.) в результате проникновения приводят к опасной коррозии в короткие сроки.
4. загрязнение: грязь от обуви, мокрых рук, пыль и другое.   

2. КОРРОЗИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Большенство металлов поддается коррозии в окружающей среде. Благодаря добавлению в состав хрома формируется защитный слой из окиси хрома, который предохраняет основной металл от коррозии. Стабильность защитного слоя в основном зависит от внешних факторов. Если имеет место равномерная поверхностная коррозия и уровень деградации не превышает значения 0,1 мм, то такой материал считается коррозионно стойким.  Однако некоторые факторы  могут существенным образом снижать стойкость материала и приводить к серьезным  повреждениям в очень короткие сроки.

Основные типы коррозии:

1. Поверхностная общая коррозия: Равномерная коррозия на поверхности металла

2. Язвенная коррозия: появляется в различных металлах от алюминия, титана, низко легированных и высоко легированных сталях до сталей с содержанием никеля. Коррозия вызвана локальной атакой в основном хлоридов, содержащихся в технических моющих средствах, детергентах, в щелочных, кислых, и других растворах. В результате чего появляются местные глубокие язвы, которые очень быстро увеличиваются, особенно в нижней части.

Агрессивные ионы хлора Сl входят в реакцию с пассивационным слоем повреждая его. В месте повреждения появляется коррозия путем образования трещины и ее развития, которая активизирует анодное растворение металла в устье трещины.

Пассивационный слой в этом случае становится катодом с минимальным количеством кислорода. Из-за слабого доступа кислорода вовнутрь трещины не может восстановиться пассивационный слой, а химическая реакция  всё время  сопровождается убытком железа, что в конечном результате приводит к быстрому  повреждению металлического элемента.

3. Щелевая коррозия: Щелевая коррозия протекает в зазорах (щелях) при сочленении деталей и узлов машин, работающих в агрессивных и атмосферных средах. Коррозия развивается с большой скоростью и представляет высокую опасность для конструкции и аппаратов. Разрушение по данному механизму связывают с изменением электрохимических условий в местах, где затруднены доступ электролита и отвод продуктов коррозии.

4. Межкристаллитная коррозия: заключается в быстром селективном растворении границ зерен металла (ядро не атакуется), которое сопровождается снижением прочности и пластичности изделий. Причиной коррозии является термическое воздействие, приводящее к удалению хрома вдоль границ зерен. В результате чего снижается уровень содержания хрома, ниже 12%, и соответсвенно уменьшается коррозионная стойкость металла.

5. Коррозионное растрескивание: выступает вследствие наличия остаточных напряжений, пластических деформаций, дефектов сварных швов, технологических и конструктивных концентраторов напряжений. Все это приводит к повышению термодинамической неустойчивости и чувствительности металла к воздействию агрессивной среды. 

3. ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

4. УСЛОВИЯ   ТРУДА 

  ........ в стадии написания ........

5. КОНТРОЛЬ И КАЧЕСТВО АНТИКОРРОЗИННОГО ПОКРЫТИЯ

Тестирование согласно нормы DIN 50021 (этот стандарт был заменен стандартом ISO 9227):

Идентичные образцы нержавеющей стали тестировались на коррозионную стойкость в одинаковых условиях после следующих видов обработки:

• обработка шлифованием;
• пескоструйная обработка;
• травление.

В результате тестирования коррозия появилась на образцах, обработанных шлифованием и пескованием уже после 24часов, а обработанных травлением после 720 часов (30 дней).

6. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ:

• при использовании паст для травления типа MOST BLUE, ANTOX 71E, нетрайлизация осуществляется с помощью пастыMOST NEUTRALIZATOR, ANTOX NP;
• при остальных методах (распыление и погружение) к сточным водам добавляется известь до момента получения значенияpH>6,5.

ОБРАБОТКА СТОЧНЫХ ВОД:

1. к сточным водам добавлять известь до момента получения значения pH>6,5;
2. отстоявшуюся воду слить в канализацию;
3. собранные осадки, которые содержат тяжёлые металлы высушить;
4. сухие осадки передаются предприятию по утилизации отходов.