Хим пас покрытие как выглядит
Пассивирование металлов и гальванических покрытий
Пассивирование – это технология, которая обеспечивает защиту поверхности заготовок из высоколегированных сталей от потемнения и окисления. Кроме того, она делает металлические конструкции устойчивыми к коррозии.
Обозначение по чертежу: Хим.Пас.
Цвет покрытия: совпадает с оттенком обрабатываемого металла.
Если вы хотите заказать пассивирование легированных деталей вам необходимо учесть следующие факторы:
Хотите узнать больше информации об услуге?
Оформить заявку или звоните по телефону: +7 (909) 06-90-888
Описание химического пассивирования и его цели
Суть химпассивации металлических деталей состоит в следующем: на поверхность заготовки наносится тонкий антикоррозийный слой. Это покрытие, образуется после нанесения специальных реактивов.
Также пассивирование выполняют электрохимическим методом. Для этого заготовку помещают в ванну с растворенной в воде солью. Деталь используется как катод, по которому пускается отрицательно заряженные частицы. Ионы металла оседают на его поверхности и образуют практически непроницаемый слой. При этом деталь практически сохраняет свой первичный внешний вид и цвет.
Пассивацию металлов проводят для защиты стальных деталей от воздействия окружающей среды. После этого коррозионные процессы замедляются или прекращаются полностью. Однако слой металлического покрытия очень быстро утончается. Эффективность этой технологии зависит от условий обработки, состояния покрытия детали, ее состава. Наилучшая защита против коррозии достигается при обработке легированных сталей. Чаще всего их пассивируют алюминием.
Пассивирование металлов широко применяется для защиты внутренней поверхности трубопроводов и сетей теплообеспечения для защиты от внешних электрических полей. Кроме того, это позволяет избежать влияния влаги и воздуха, которые разъедают незащищенную оболочку. Также некоторые виды покрытий способны защищать даже от воздействия агрессивных химических соединений.
Пассивация металлов.
Процесс пассивации металлов означает создание на поверхности тонких пленок с целью защиты от коррозии. Эти пленки, образующиеся под воздействием растворов, создают плотный, почти непроницаемый барьер, благодаря чему коррозия сильно тормозится или полностью прекращается.
Существует несколько теорий механизма пассивации металлов:
Процесс пассивации металлов чаще проводят с целью кратковременной защиты стальных деталей от воздействия окружающей среды. Эффективность такого метода защиты от коррозии определяется условиями пассивирования, составом металла, а также состоянием его поверхности.
Травление детали перед пассивацией.
Наибольшее повышение стойкости против коррозии достигается при пассивировании легированных сталей.
Для защиты стальных изделий при межоперационном хранении используют растворы, содержащие 0,2 – 0,5% NaNO2 и 0,3 – 0,5% Na2CO3. При комнатной температуре время обработки 30 – 40 минут, при 60 – 70ºС достаточно 5 – 10 минут.
В нейтральной среде детали можно обрабатывать 25 – 30% — ным раствором NaNO2. После высыхания на поверхности металла остается слой кристаллов нитрита натрия, который хорошо предотвращает коррозию в атмосфере с высокой влажностью.
Для временной консервации деталей рекомендуется применять растворы нитрита натрия с добавкой глицерина, что повышает их вязкость и способствует образованию на поверхности металла тонкого пассивирующего слоя.
Пассивирование легированных сталей производят в концентрированных растворах азотной кислоты, которая является сильным окислителем, иногда добавляют двухромовокислый калий.
Для стали Х18Н9Т раствор содержит азотную кислоту 400 – 800 г/л, время обработки при комнатной температуре 30 – 60 минут; для стали 2Х13 в составе раствора: азотная кислота 270 – 300 г/л, бихромат калия 20 – 25 г/л, температура 40 – 45ºС, время 15 – 20 минут.
После пассивации металлов внешний вид поверхности не меняется.
Необходимо следить, чтобы во время пассивации металлов не происходило газовыделения, которое свидетельствует о начале процесса травления.
Перед операцией пассивации металлов необходимо детали подготовить: провести обезжиривание (см. «Обезжиривание поверхности») и травление («Травление поверхности. Часть1»). С поверхностей деталей, прошедших термическую обработку, должна быть удалена окалина (см.«Травление поверхности. Часть 2»).
После пассивации металлов проводят тщательную промывку в проточной воде и нейтрализацию слабым (20 – 30 г/л) раствором аммиака.
Процесс пассивирования металлов широко применяется для защиты внутренней поверхности трубопроводов и теплообменного оборудования путем внешнего воздействия электрического поля, в результате чего металл на внутренней поверхности трубопровода пассивируется и не поддается коррозии.
Пассивация металла
Статья обновлена и дополнена: 11 Апреля, 2021
Пассивация – это процедура покрытия поверхности металла тонкой устойчивой к коррозии пленкой с целью защиты изделия. Такое покрытие предупреждает контакт металлической основы с кислородом и агрессивными средами. В условиях современного производства пассивирование применяется для того, чтобы придать металлу свойства, которые делают его похожим на благородный. После обработки он не поддается окислению и прочим негативно воздействующим на него факторам.
Когда пленка образуется и закрепляется на металлической основе, химическая активность изделия значительно снижается. Все, кому доводится работать с металлоконструкциями и стальными изделиями, знают о необходимости и важности защиты такого рода. Специалисты “Металл Клинер” неоднократно сталкивались с ситуациями, когда на производстве наших клиентов эксплуатировались не подвергшиеся пассивации трубопроводы, емкости и резервуары, котельное и другие оборудования. Услуги по травлению и пассивации нержавеющей стали были оперативно оказаны, и наши эксперты настойчиво призывают своевременно обращать внимание на состояние эксплуатируемых изделий.
Пассивация металла: суть процесса
Что такое пассиватор металла
Пассивация осуществляется при помощи специальных средств, которые именуются “пассиваторами”. Во время процедуры металлическое изделие обрабатывается таким средством, после чего оно становится неактивным. Непосредственно пассиватор – это своеобразное препятствие к образованию на поверхности металла коррозийного слоя.
Этапы процедуры пассивации
Если вкратце, сам процесс состоит из 5 этапов:
Механизм пассивации
Пассивация стали, железа и других металлов основана на методах, в основе которых лежит химические взаимодействие поверхностного слоя металла с разными растворами прочих металлов. В итоге на поверхности образуется пассивирующий слой, обладающий новыми химико-физическими характеристиками. Такой слой формирует надежный барьер, препятствующий окислению, за счет чего создается надежная защита от ржавчины.
Для химических реакций применяются различного рода металлы в зависимости от первичного материала детали. Чтобы придать ей новые специфические свойства, применяют следующие материалы для пассивации: хром, кобальт, никель и т. д. Исходя из их процентного содержания, готовится раствор и выбирается соответствующее оборудование.
К примеру, чтобы создать на поверхности стали надежную антикоррозийную пленку, используют оксид хрома. Осуществляется процедура хромирования, вследствие чего полностью изменяются физико-химические свойства поверхности. Если обработка была проведена правильно, то слой будет ровным и плотным.
Помимо этого для проведения процедуры используют различные кислоты для пассивации. В большинстве случаев раствор создается на базе азотной кислоты. Защитная пленка с высокими защитными свойствами на поверхности стали создается при помощи солей этого вещества.
Применение пассивации металла
С помощью технологии пассивирования можно:
Проверка пассивации
После проведения технологического процесса проводится оценка качества нанесенного слоя. Для этого используют разные способы проверки. К примеру, химический метод: поверхность обрабатывается раствором ферроцианида калия в азотной кислоте. Процедура дает возможность выявить области некачественной обработки. В области, где полученный слой довольно тонкий или его вовсе нет, появляется синий оттенок. В основном данный метод используют в заводских лабораториях. С его помощью выборочно проверяют изделия готовой партии.
Второй способ более простой, но является достаточно длительным. Изделие помещается в обычную воду на длительное время. В конечном итоге в области некачественной обработки появится коррозия.
Виды пассивации
Химическое пассивирование
В процессе обработки применяются специальные химические реагенты. Нанесение пассивирующего слоя осуществляется методом окунания металла в наполненную раствором емкость или методом напыления. Ключевое преимущество такого способа – металл с покрытием Хим. Пас. становится более твердым.
«Металл Клинер» рекомендует к применению следующие средства для пассивации:
Электрохимическая пассивация
Металл обрабатывается кислыми растворами, солями, на него наносятся электролиты. В процессе обработки используется ток. Электролит нагревается. На поверхности детали образуются заряженные частицы, после чего они постепенно оседают. После правильного проведения процедуры на материале образуется стойкая, равномерно распределенная защитная пленка.
Преимущества пассивирования
Подвергнувшись пассивации, изделие приобретает следующие положительные свойства:
Пассивация различных видов металлов
Пассивация нержавеющей стали
Такой вид обработки активно используется в области производства. Применение подхода такого рода обуславливается необходимостью тщательного обезжиривания поверхности изделия. При помощи этой технологии можно значительно увеличить защиту материала от внешних агрессивных факторов и длительность его эксплуатации.
Пассивация сварных швов нержавеющей стали
Проиллюстрированный (фото, видео) кейс нашей компании на производстве ОКБ «Гамма» можно увидеть в статье
«Как мы ускорили обработку сварных швов в 3 раза».
Нержавеющая сталь любого качества, даже самая высококачественная, может подвергнуться коррозии после сварки. Чаще всего коррозионные процессы на нержавеющей стали развиваются в районе сварных швов. Обработка сварных соединений, вследствие этого, становится одной из наиважнейших задач при работе с нержавейкой.
Пассивацию сварных швов нержавеющей стали наша компания рекомендует производить с использованием аппаратов для очистки сварных швов Steelguard. Электрохимические установки легки в использовании и качественно обрабатывают шов, придавая ему «зеркальность». Последнее стало возможным благодаря тому, что в аппаратах предусмотрена возможность электрохимической полировки.
Пассивация меди
В процессе обработки используются специальные растворы хрома. На медном основании достаточно сложно создать плотную защитную пленку и именно за счет таких растворов это становится возможным. Образуется плотный защитный слой, который в дальнейшем не стирается.
Пассивация алюминия
На алюминиевом материале в естественных условиях под действием кислорода создается прочная оксидная пленка. Большинство вспомнят опыт школьных годов на уроке химии: алюминиевая проволока опускается в ртуть, после чего с нее счищается небольшой слой при помощи надфиля. Далее обработанный конец вынимается из емкости с ртутью, и он на воздухе моментально покрывался так называемой “шубой”. Однако при атмосферном воздействии оксид алюминия не может образоваться так быстро, при этом пленка прозрачная, а ее толщина не превышает нескольких миллимикрон (ммк). Главный минус природной пленки заключается в том, что она неустойчива к длительному воздействию активных кислот и резкому повышению температуры.
Чтобы обеспечить стойкую защиту на изделии из алюминия, необходимо пройти процедуру анодирования, вследствие которой получаются защитные пленки (пассивный слой) толщиной 5-20 ммк. Некоторые режимы позволяют создать сверхпрочную пленку, которая способна выдерживать нагрузки в пределах 1500 кг на мм.
Пассивация серебра
Для защиты верхнего слоя серебра применяется обработка материала в хромпике, он же двухромовокислый калий. Для этого 60 г вещества разводится с 1 л кипяченой воды. Температура полученного раствора должна быть в пределах 25-40 градусов.
В процессе обработки серебряное изделие погружается в емкость с раствором на 30 минут. Раствор необходимо время от времени перемешивать. Если разведенного объема хромпика недостаточно для полного покрытия изделия (объемный серебряный канделябр и т. д.), то не следует практиковать попеременное обрабатывание его поверхности. Лучше всего развести реактив в необходимом для подходящего объема количестве воды.
Пассивация латуни
Популярностью пользуется пассивирование латуни с приданием деталям золотистого цвета. Такой метод взяли на вооружение рыбаки, которые таким образом пассивируют блесны из латуни. Образующаяся на рыболовной снасти пленка устойчива и не пропускает влагу.
Пассивация хрома
В большинстве случаев используется для обработки оцинкованных деталей. Металлические изделия проходят обработку такого типа только в условиях специализированного производства, которое имеет системы водоотвода и очистки.
Пассивация трубопроводов
Подробнее о химической очистке трубопроводов и её этапах (обезжиривании, травлении и пассивации) читайте в статье «Очистка трубопроводов» в разделе «Услуги».
Во избежание разрушения нержавеющей стали, необходимо обязательно пассивировать следующие конструкции:
Составы для пассивации
Каждый раствор – это добавки в сочетании с основным реагентом. Ключевую роль играют хроматы – это ангидрид, калий и натрий. Для создания подходящей среды необходимо смешать кислоты и соли – вместе они ускоряют течение реакции и способствуют равномерному осаждению полезных частиц.
Для обработки цветных металлов используются пассивирующие составы на основе натрия и калия. Чтобы создать кислую среду, к электролитам добавляют соли и кислоты, ускоряющие формирование защитной пленки и способствуют ее равномерному распределению по материалу.
Для пассивирования стали зачастую используются соль и азотная кислота. Медь обрабатывается серной кислотой, алюминий – фосфорной кислотой, а при пассивации цинка применяют добавки серной и азотной кислоты.
Заключение
При анализе основных причины образования коррозии на нержавеющей стали выясняется, что причиной этому является уничтожение на поверхности стали оксидной пленки естественного происхождения. Дополнительная защита материала – это его обработка такими кислотами, как: азотная, соляная, серная. После образования защитного слоя на металле, необходимо произвести нейтрализацию стали. Нейтрализатор смывается водой, а изделие вытирается насухо.
После обработки только грубейшее механическое повреждение полученного пассивирующего слоя спровоцирует запуск механизма коррозии.
Получение покрытия хим. пас. оксиднофосфатное
Методика анализа раствора химического пассивирования деталей из нержавеющей стали
Определение и назначение.
Настоящая инструкция составлена на основании ОСТ 4 ГО. 054. 076 и предназначена для анализа электролита химического пассивирования деталей из нержавеющей стали (Хим.Пас. оксиднофосфатный раствор).
Состав раствора :
Ангидрид хромовый ГОСТ 2548-77 — 150-200 г/л
Кислота ортофосфорная ГОСТ 6552-80 — 40 – 80 г/л
1.Требования техники безопасности при проведении химических анализов
1.1 Наибольшую опасность при работе представляют:
1.2 Источники (носители) опасности:
1.3 Для обеспечения безопасности работающих необходимо:
1.3.1 Работу с токсичными веществами производить при включенной проточно-вытяжной вентиляции;
1.3.2 Использовать индивидуальные средства защиты (халат, очки, резиновые перчатки);
1.3.3 Убедиться путем внешнего осмотра в исправности защитного заземления и наружной электропроводки;
1.3.4 При выполнении работ пользоваться спец. одеждой.
1.4 При производстве работ соблюдать
«Инструкцию по охране труда для лаборантов хим. лаборатории участка гальваники и очистных сооружений», выполнять требования пожарной безопасности и правил промсанитарии.
2. Оборудование, посуда
2.1 Шкаф вытяжной ШЗНЖ или заводского изготовления.
2.2 Весы аналитические ВЛ-224В ГОСТ Р 53228-2008
2.3 Электроплитка ГОСТ 306-76
2.4 Посуда мерная лабораторная ГОСТ 1770-74
2.5 Колбы конические емкостью 250мл ГОСТ 25336-82
3. Реактивы и материалы
3.1 Соль Мора, 0,1 Н ГОСТ 4208-72
3.2 Кислота ортофосфорная (пл.1,6) ГОСТ 6552-80
3.3 Дифениламин (инд.) ГОСТ 5825-70
3.4 Кислота серная (пл.1,8) ГОСТ 4204-77
3.5 Натрий едкий (0,5 Н р-р) ГОСТ 4328-77
3.6 Метиловый оранжевый (инд. 0,1% раствор) ГОСТ 10816-64
3.7 Фенолфталеин (инд. 0,1% спиртовой раствор) ГОСТ 5850-72
3.8 Спирт этиловый ГОСТ 18300-87
3.9 Калий двухромовокислый 0,1 Н стандарт-титр ТУ 2642-001-56278322-2008
4. Методы анализа
4.1 Определение хромового ангидрида
4.1.1 Сущность метода.
Метод основан на прямом титровании хромового ангидрида солью Мора
4.1.2 Ход анализа.
Отобрать 0,2 мл электролита, разбавить водой до 75-100 мл, добавить 5 мл ортофосфорной кислоты, 4-5 капель дифениламина и титровать полученный раствор 0,1Н раствором соли Мора до перехода синей окраски раствора в зеленую.
4.1.3 Расчет.
4.1.4 Приготовление растворов.
0,1Н раствор соли Мора готовят следующим образом: 40г соли растворяют в 100 мл воды, приливают 50 мл серной кислоты(1:1), доливают водой до 1л и перемешивают.
4.1.5 Определение поправочного коэффициента к нормальности соли Мора.
Берем 10 мл К2Cr2O7 (калия двухромовокислого) 0,1Н, приливаем 5 мл ортофосфорной кислоты, 4-5 капель дифениламина и титруем 0,1Н раствором соли Мора до перехода синей окраски раствора в зеленую.
4.2 Определение ортофосфорной кислоты.
4.2.1 Сущность метода.
Ортофосфорную кислоту в электролите определяют объемным ацидиметрическим методом.
При расчете вводят поправки на компоненты электролита, реагирующие со щелочью во время титрования.
4.2.2 Ход анализа
Отобрать 0,5 мл электролита в коническую колбу 250 мл, разбавить водой до 100 мл, и титровать 0,5Н раствором едкого натра в присутствии метилового оранжевого (8 капель) до перехода розовой окраски в желтую, после чего добавить 8-10 капель фенолфталеина и продолжать титровать до перехода желтой окраски в розовую.
При определении точки нейтрализации с метиловым оранжевым применяют свидетель- раствор, перетитрованный на 1-2 мл. по метиловому оранжевому.
Химическое пассивирование нержавеющей стали
Во многих сферах промышленности, строительства и ремонта используются инструменты, крепежи и метизы из нержавеющей стали. Но несмотря на то, что данный материал обладает повышенной устойчивостью к образованию коррозии, все же в некоторых случаях ржавчина может проявиться. Для предотвращения этого необходимо принятие дополнительных мер – химическое пассирование изделий.
Что такое пассивация?
Процесс пассивации позволяет вернуть нержавеющей стали свои первоначальные свойства, дополнительно защищая ее от воздействия многих внешних факторов. Это специальная химическая обработка металлических изделий, после проведения которой на их поверхности образуется специальное защитное покрытие. При взаимодействии с концентрированными кислотами на нержавеющей стали появляется малозаметная пленка. Этот процесс и называется пассивацией.
Прибегают к данному методу как для дополнительной обработки во время производства изделий, так и для восстановления основных свойств деталей из нержавейки.
Зачем это необходимо?
Лист нержавеющей стали имеет на своей поверхности очень тонкую оксидную пленку. Именно она и препятствует образованию ржавчины на деталях, крепежах, метизах, изготовленных из этого материала. Но малейшее нарушение целостности этого покрытия приводит к тому, что основные антикоррозийные свойства нержавейки утрачиваются. Причины повреждения оксидной пленки могут быть самыми разными:
при контакте материала с хлором; при взаимодействии стали с морской водой; в случае повреждений механическим или физическим путем, в том числе при царапинах и незначительных вмятинах.
Поэтому важно соблюдать условия эксплуатации, которые регламентированы заводами-производителями тех или иных изделий (столовых приборов, крепежей, метизов, рабочих инструментов, цельных листов и проч.). Запрещается использовать моющие средства, имеющие в своем содержании хлор и иные агрессивные химические вещества.
Но самый большой ущерб оксидной пленке наносит сварка. Особенно это губительно в случае сварки труб. В такой ситуации защитная поверхность разрушается вдоль всего шва. Для восстановления поверхностей и защиты изделий от образования ржавчины применяется пассивация стали. Но здесь еще не менее важную роль играет и состав нержавейки.
Классификация нержавеющей стали
Антикоррозийные свойства нержавейки напрямую зависят от ее состава. Исходя из этого данную сталь маркируют. Классификация позволяет различать каждый тип нержавеющего металла по гибкости, твердости, степени антикоррозийной защиты. В зависимости от состава и своего назначения различают:
мартенситные стали. Из них обычно изготавливаются ножи (в том числе и для пищевой промышленности), турбины. Эта сталь, имея в своем содержании большое процентное соотношение хрома, очень твердая; ферритные материалы. Количество хрома в такой стали превышает предыдущее значение на 3-4%. Этот материал имеет высокую устойчивость фосфорной кислоты, аммиачной селитры и азотной кислоты; аустенитные стали. Этот вид нержавеющей стали весьма пластичный. Часто его используют в машиностроении; дуплексные или ферро-аустенитные металлы. Это очень прочные, но вместе с тем пластичные нержавеющие материалы.
Исходя из состава нержавейки, можно определить, есть ли необходимость в дополнительной обработке изделий или нет. От этого же зависит и вероятность образования коррозии на поверхности элементов, изготовленных из этого вида стали.
Технология и методы
Существуют различные методы обработки нержавейки. Но выделяют два основных способа пассивации стали:
Травление химическими кислотами (концентратами) на отдельных участках. Эта технология часто применяется для обработки сварных швов, но допускается и в других случаях. Этот процесс имеет различные варианты последовательности обработки. Различаются они как по составу химических веществ, так и по времени проведения работ. Самым распространенным способом в этом случае является электролитическое травление. Эта технология заключается в том, что изделие из нержавеющей стали помещают в специально подготовленную ванну, состоящую из концентрированных кислот. Через этот состав пропускается электрический ток (переменный или постоянный). Металл играет роль либо катода, либо анода. Подаваемый ток оказывает механическое воздействие на сталь, благодаря чему происходит выделение водорода или газообразного кислорода. Это помогает отделению окисной пленки на поверхности изделия. Травления готовыми смесями кислот. Они могут быть изготовлены в виде паст, гелей, спреев, концентратов. Этот способ наиболее удобен.
Независимо от того, какой метод применяется для пассивирования нержавеющей стали, важно соблюдать последовательность выполнения работ.
Этапы химического пассивирования
В процессе формирования однородной инертной пленки на поверхности изделий из нержавейки важно учитывать особенности состава стали и степень повреждения защитного покрытия. Химическое пассивирование сегодня является неотъемлемой частью в работе с нержавеющими материалами. Это позволяет продлить срок их службы, избавиться от ржавчины и повреждений, а также предотвратить образование коррозии. Во время проведения работ по пассивации следует соблюдать поочередность этапов:
Сначала осуществляется очистка материалов от загрязнений. Удаляются жирные пятна, ржавчина и прочие налеты. При технологии травления химическими кислотами изделие погружают в ванну со смесью соляной кислоты и серной. При температуре от 60 до 80 градусов сталь здесь выдерживается в течение 20-40 минут. Если применяется метод травления готовыми смесями кислот, то для очистки используются специальные концентрированные составы (пасты, гели, спреи), которые наносятся на поверхность стали ручным способом. Химикат оставляют ориентировочно на 30 минут. Затем проводится тщательная промывка изделий водой. Начинается процесс пассивации. В первом случае сталь погружают в кислотную ванну. Во втором – наносят гели, пасты, спреи и прочие готовые химические составы на поверхность изделия. В случае с готовыми средствами предусмотрен еще один этап – обработка пассиватором. Это позволяет обеспечить принудительное образование оксидной пленки на нержавеющей стали. Последний этап состоит из тщательной промывки изделия.
Состав нержавеющей стали и марка играют далеко не последнюю роль во внешнем виде изделия после химического пассивирования. Некоторые виды имеют темный цвет, другие же более светлый. Но независимо от этого данный способ обработки стали имеет целый перечень преимуществ:
улучшается сопротивление к образованию коррозии; происходит равномерное сглаживание поверхности изделия; удаляются заусенцы, царапины, вмятины; срок службы изделий значительно увеличивается.
Где можно заказать услугу?
Данную процедуру должны проводить компетентные специалисты, имеющие большой опыт и определенные знания в этой области. В нашей компании работают настоящие профессионалы своего дела. Мы осуществляем химическое пассивирование нержавеющей стали, учитывая особенности ее состава, степень повреждения и размер изделия. Все работы осуществляются в специально отведенном месте и с соблюдением всех требований по технике безопасности.
