Warum braucht nichtrostender Stahl, der für seine Langlebigkeit bekannt ist, trotzdem einen zusätzlichen Schutz? In diesem Artikel wird die Technik der Passivierung erläutert, die die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl erhöht. Sie erfahren, wie das Aufbringen einer dünnen Chromoxidschicht die Lebensdauer des Metalls erheblich verlängern kann, welche Schritte bei diesem Verfahren erforderlich sind und welche Vorsichtsmaßnahmen für eine wirksame Passivierung notwendig sind. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie diese wichtige Methode rostfreien Stahl in verschiedenen industriellen Anwendungen schützt.
Bei der Passivierung von rostfreiem Stahl wird eine Chromoxidschicht auf die Oberfläche und die Schweißnähte des Stahlblechs aufgebracht, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des rostfreien Stahls erhöht wird.
Die Passivierung dient auch als wirksame Methode zur Dekontaminierung. So können zum Beispiel Eisenpartikel, die sich auf der Metalloberfläche und an Schweißnähten abgesetzt haben, auf diese Weise entfernt werden (diese Eisenpartikel entstehen oft durch Schneiden, Verformung, Reibung der Geräte oder durch die Einwirkung von Metallbürsten).
Das Säurewaschen vor der Passivierung kann alle Verunreinigungen beseitigen und kleinere korrosionsgefährdete Bereiche auf der Metalloberfläche selektiv entfernen. Für eine wirksame Säurewäsche und Passivierung müssen alle organischen Verunreinigungen und Fette vorher entfernt werden.
Daher ist das übliche Verfahren wie folgt:
Unter normalen Umständen sollten Produkte so weit wie möglich im Spritzverfahren beschichtet werden. Bei kleineren Produkten oder Rohrformstücken sollte zunächst eine Behandlung durch Eintauchen in ein Bad erwogen werden.
Bei kleinen Flächen (Schweißnähte, Reparaturen) oder wenn die Sprühbeschichtung für bestimmte Produkte schädlich ist (z. B. bei der Oberfläche von vorinstallierten Röhrenwärmetauschern), ist es besser, eine Paste zu verwenden.
Die Produktionswerkstatt sollte auf der Grundlage dieses Handbuchs ein schriftliches Dokument erstellen und es dem Käufer zur Bestätigung vorlegen.
Anmerkung:
Passivierungsmittel sollten keine Salzsäure oder Chloride enthalten. Saures Waschen und Passivieren können bei niedrigen Temperaturen unwirksam sein, daher sollten diese Prozesse bei ausreichend hohen Raumtemperaturen (>10℃) durchgeführt werden.
Unter allen Umständen sollten die Behandlungen unter der Anleitung des Lieferanten durchgeführt werden. Das im Prozess verwendete Wasser (z. B. Bad, Verdünnungsmittel, Reinigungsflüssigkeit usw.) sollte so behandelt werden, dass ein niedriger Chloridgehalt gewährleistet ist (der theoretische Höchstgehalt an Chlorid beträgt 30 ppm).
Um eine wirksame Beizung und Passivierung zu gewährleisten, müssen unbedingt alle organischen Verunreinigungen von der Metalloberfläche entfernt werden, wie z. B. Fett und andere Verschmutzungen. Organische Verunreinigungen können den Beiz- und Passivierungsprozess behindern und stellen ein potenzielles Risiko für Lochfraß dar.
Zur Reinigung und Entfettung wird ein Vorreinigungsmittel auf die Metalloberfläche gesprüht. Anschließend muss es unbedingt mit einem Hochdruckreiniger abgespült werden, um die Qualität der nachfolgenden Behandlungen zu verbessern.
Die Wirksamkeit der Vorreinigung kann mit der Wasserfilmmethode überprüft werden.
Die folgenden Verfahren werden nach der Vorreinigung und Entfettung durchgeführt:
3.1 Jedes Produkt wird in die folgende Lösung getaucht:
3.2 Bei einer Temperatur der Behandlungslösung von 60℃ ist ein zehnminütiges Eintauchen ausreichend, während bei Raumtemperatur ein zweistündiges Eintauchen erforderlich ist.
3.3 Nach dem Eintauchen sollte das Produkt schnell mit Wasser abgespült werden, bis der pH-Wert des Abflusses dem pH-Wert des Spülwassers entspricht.
3.4 Jedes Produkt sollte erneut in die folgende Lösung getaucht werden:
3.5 Die Eintauchzeit des Produkts ist wie folgt:
3.6 Nach dem Eintauchen sollte das Produkt schnell mit Wasser abgespült werden, bis der pH-Wert des Abflusses dem pH-Wert des Spülwassers entspricht.
Bestimmte kleine Bereiche, wie Schweißnähte und hitzeempfindliche Stellen, sollten mit Beizpassivierungspaste behandelt werden. Diese Methode ist auch eine Überlegung wert, wenn eine Tauch- oder Sprühbeschichtung nicht möglich ist.
Die Beizpassivierungspaste eignet sich besonders für die lokale Behandlung nach einer Reparatur oder für die Wartung von Anlagenteilen.
Die für Edelstahl verwendete Beizpaste ist eine Mischung aus Salpetersäure und Flusssäure mit einem Klebstoff.
Verwenden Sie einen säurefesten Pinsel, um die Paste auf die Schweißnahtund glätten Sie sie mit einer Drahtbürste aus rostfreiem Stahl. Spülen Sie sie mit einem Hochdruckreiniger ab, bevor die Paste trocknet.
Die für rostfreien Stahl verwendete Passivierungspaste ist eine Mischung aus Salpetersäure und Flusssäure mit einem Klebstoff.
Verwenden Sie einen säurefesten Pinsel, um die Passivierungspaste gleichmäßig auf die gebeizten Stellen aufzutragen.
Warten Sie nach dem Auftragen dieser Paste 3-4 Stunden und bürsten Sie dann leicht mit einer Nylonbürste. Vor dem Trocknen der Paste mit einem Hochdruckreiniger abspülen und die Metalloberfläche trocknen.
Die Beizflüssigkeit und das Kolloid, die für die Sprühbeschichtung verwendet werden, bestehen hauptsächlich aus Salpetersäure (20-25%) und Flusssäure (etwa 5%) mit einem Klebstoff und einem Tensid, die eine Lösung mit geeigneter Konzentration und rheologischen Eigenschaften bilden.
Die Zusammensetzung der Passivierungsflüssigkeit und des Kolloids, die für die Sprühbeschichtung verwendet werden, ähnelt derjenigen der Beizsprühbeschichtungsflüssigkeit, enthält jedoch keine Flusssäure.
Die einzelnen Schritte sind wie folgt:
Nach sorgfältiger Vorreinigung und Entfettung (Einzelheiten siehe Abschnitt 2) wird mit säurefesten Geräten eine gleichmäßige Schicht Beizmittel auf die trockene Metalloberfläche gesprüht. Lassen Sie das Beizmittel unter Anleitung des Lieferanten eine Zeit lang einwirken.
Falls erforderlich, schrubben Sie die dunklen Schweißnähte und hitzeempfindlichen Bereiche vorsichtig mit einer Edelstahlbürste ab und bürsten Sie alle Flecken weg. Verwenden Sie einen Hochdruckreiniger, um die Metalloberfläche gründlich abzuspülen und auf verbleibende Rückstände zu prüfen.
Nach der Oxidation und der sofortigen Reinigung sollte eine gleichmäßige Schicht Passivierungsmittel mit säurefesten Geräten auf die trockene Metalloberfläche aufgesprüht werden. Unter Anleitung des Lieferanten sollte man die Säure eine Zeit lang einwirken lassen.
An stark gefärbten Schweißnähten und hitzeempfindlichen Stellen sollte bei Bedarf mit einer Edelstahlbürste gründlich geschrubbt werden, um Verfärbungen zu entfernen.
Anschließend sollte die Metalloberfläche mit einem Hochdruckreiniger gründlich abgespült werden, um sicherzustellen, dass keine Rückstände zurückbleiben, und vollständig getrocknet werden.
Dieses Verfahren entspricht den technischen Spezifikationen für das saure Waschen und Passivieren von rostfreiem Stahl.
(ausgelassen)
Die folgenden Geräte oder Bauteile müssen einer Säurewasch- und Passivierungsbehandlung unterzogen werden:
Vor der Behandlung sollten die Wärmetauscherrohre sorgfältig geschützt werden, um Erosion durch die Säure und das Passivierungsmittel zu verhindern.
Reinigung, Säurewaschen und Passivierung müssen in der Produktionswerkstatt durchgeführt werden, bevor die Geräte versandt werden.
Dennoch müssen die behandelten Oberflächen während der gesamten Lebensdauer des Geräts, von der ersten Verwendung bis zum vollen Betrieb, regelmäßig kontrolliert werden. Werden Verfärbungen oder Korrosionserscheinungen festgestellt, ist eine Nachbehandlung erforderlich.
Nach Abschluss des Beizpassivierungsprozesses in der Werkstatt oder auf der Baustelle sollte der Auftragnehmer separate Berichte über die Vorreinigung, das Beizen, die Passivierung und die endgültigen Behandlungsergebnisse vorlegen.
Jeder Arbeitsschritt, wie z. B. die verwendeten Behandlungsmittel, einschließlich der Verdünnungsmittel, sowie die Behandlungsmethoden und -dauer, sollte aufgezeichnet werden.
Es empfiehlt sich, die Endkontrolle innerhalb von zwei Tagen nach Abschluss der Beizpassivierung durchzuführen.
Nach dem Reinigen und Entfetten sollte die Metalloberfläche frei von Fett und organischen Stoffen sein.
Dies lässt sich mit der Wasserfilmmethode nachweisen: Auf der Metalloberfläche bildet sich ein dünner Wasserfilm, der bei Verunreinigungen an der verunreinigten Stelle aufbricht.
Alle passivierten Metalloberflächen sollten die Farbe von reinem Metall haben.
Für eine effektivere Inspektion kann am Inspektionsort eine leistungsstarke Beleuchtung installiert werden.
Diese Nachweismethode ist äußerst empfindlich. Selbst Spuren von Eisenpartikeln auf einer gründlich gereinigten Metalloberfläche können nachgewiesen werden.
Sowohl farbige Flächen als auch verdächtige Flächen sollten mit dieser Methode untersucht werden.
Warnung: Diese Methode ist auf der Oberfläche von Destillatprodukten aus Verdampfern verboten.
Methode zum Nachweis von Eisenpartikeln:
Diese Methode ist in der ASTM A380 beschrieben.
Die Testflüssigkeit wird durch Mischen der folgenden Komponenten hergestellt:
Reinigen Sie die Metalloberfläche mit einem sauberen Tuch und entionisiertem Wasser.
Sprühen Sie die vorbereitete Lösung mit einem Sprühgerät aus nicht rostfreiem Stahl.
Zeigt sich einige Minuten später eine blau-grüne Farbe, deutet dies auf eine Verunreinigung hin, während die gelbe Farbe keine Verunreinigung anzeigt.
Halten Sie die Prüfsituation fest, waschen Sie sie sofort mit entionisiertem Wasser ab und wischen Sie sie mit einem Tuch ab. Alle Prüfsubstanzen müssen entfernt werden.
Alle kontaminierten Bereiche sollten reaktiviert werden.
Ist der Bereich der Verunreinigung (blau-grün) zu groß, sollte unter Anleitung des Käufers ein gründlicherer Test durchgeführt werden.
Alle Produkte sind säurehaltig und gefährlich, daher sollten alle Mitarbeiter Masken, Schutzbrillen, Gummihandschuhe, Schürzen und Stiefel tragen.
Eine angemessene Belüftung sollte jederzeit gewährleistet sein. In jedem Fall müssen die Richtlinien des Lieferanten befolgt werden.
Kaliumferrocyanid ist ein einfaches Zyanid, das nicht giftig ist. Wenn es jedoch erhitzt wird oder mit konzentrierter Säure in Berührung kommt, setzt es giftiges Cyanidgas frei.
Wenn die Luft über einen längeren Zeitraum mit Staub, Kohlenstoffstahl oder Fett und organischen Partikeln verunreinigt ist, sind Reinigung, Beizen und Passivierung unwirksam. Der gesamte Prozess muss ein hohes Maß an Sauberkeit aufweisen.
Falls erforderlich, können die Geräte mit rostfreiem Stahl behandelt werden. Stahlbeizen und Passivierungstechniken, um die Exposition gegenüber kontaminierter Luft zu verhindern.
Um zu verhindern, dass frisch passivierte Bereiche erneut kontaminiert werden, sollten alle Behälter unmittelbar nach der Verarbeitung versiegelt werden.
Bei den notwendigen Arbeiten innerhalb des Containers muss das Personal saubere Turnschuhe oder Überschuhe und Schutzkleidung tragen.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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