Die Passivierung von nichtrostendem Stahl ist eine Oberfl?chenbehandlung, die die Korrosionsbest?ndigkeit von nichtrostendem Stahl erh?ht. Dabei wird durch elektrochemische Verfahren eine dichte, stabile Oxidschutzschicht auf der Edelstahloberfl?che gebildet. Diese Schicht verhindert den direkten Kontakt zwischen dem Grundmetall aus nichtrostendem Stahl und externen Korrosionsmitteln wie Sauerstoff, Feuchtigkeit oder anderen Stoffen und verbessert so die Korrosionsbest?ndigkeit des Materials.

Prinzip der sauren Passivierung von rostfreiem Stahl

Die Korrosionsbest?ndigkeit von rostfreiem Stahl ist in erster Linie auf die Zugabe von mehr als 10,5% Chrom (Cr) zurückzuführen, z. B. 16%-18% in Edelstahl 316L. Chrom oxidiert leicht und bildet schnell eine dichte Cr?O?-Oxidschicht auf der Stahloberfl?che. Diese Schicht erh?ht das Elektrodenpotenzial und die Korrosionsbest?ndigkeit des Stahls in oxidierenden Umgebungen erheblich. Die Korrosionsbest?ndigkeit von nichtrostendem Stahl h?ngt von dieser extrem dünnen (etwa 1 nm) und dichten Passivierungsschicht ab, die als prim?re Barriere fungiert und das Grundmetall von korrosiven Medien isoliert. Wenn die Passivierungsschicht unvollst?ndig oder besch?digt ist, kann nichtrostender Stahl dennoch korrodieren.

Wenn nichtrostender Stahl der Luft ausgesetzt wird, bildet er eine Oxidschicht, deren Schutzeigenschaften jedoch unzureichend sind. Beim S?urebeizen wird eine durchschnittliche Oberfl?chenschicht von etwa 10 μm entfernt, wobei die chemische Aktivit?t der S?ure bewirkt, dass sich schadhafte Stellen schneller aufl?sen als andere Teile der Oberfl?che. Dieses Verfahren führt zu einer gleichm??igeren und ausgeglicheneren Oberfl?che. Noch wichtiger ist, dass beim sauren Beizen und Passivieren Eisen und seine Oxide bevorzugt gegenüber Chrom und seinen Oxiden aufgel?st werden, wodurch die chromarme Schicht entfernt und die Oberfl?che mit Chrom angereichert wird. Unter der Einwirkung eines Oxidationsmittels bildet sich eine vollst?ndige und stabile Passivierungsschicht. Dieser chromreiche Passivierungsfilm kann ein Potenzial von +1,0 V (SCE) erreichen, das dem von Edelmetallen nahe kommt und die Stabilit?t der Korrosionsbest?ndigkeit deutlich erh?ht.

Bedeutung der Passivierung von rostfreiem Stahl

Der Hauptgrund für die weite Verbreitung von rostfreiem Stahl ist seine Korrosionsbest?ndigkeit, die die Lebensdauer der aus ihm hergestellten Bauteile verl?ngert. Allerdings ist rostfreier Stahl nicht immun gegen Rost. Alle Werkstoffe aus nichtrostendem Stahl, es sei denn, sie sind plattiert oder beschichtet, werden in der Regel nach einer Vorbehandlung (z. B. saures Beizen zur Entfernung von schwarzem Zunder, Polieren usw.) passiviert, bevor sie als Fertigprodukte oder in Baugruppen verwendet werden. Es ist erwiesen, dass nichtrostender Stahl nur durch Passivierung eine langfristige Passivierungsstabilit?t aufrechterhalten und damit seine Korrosionsbest?ndigkeit verbessern kann.

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Methoden der Passivierung

Für das Beizen und Passivieren von rostfreiem Stahl gibt es sechs verschiedene Verfahren: Tauchen, Pasten, Bürsten, Sprühen, Zirkulation und elektrochemische Verfahren. Tauch-, Pasten- und Sprühverfahren eignen sich besonders gut für das Beizen und Passivieren von Chemikalientankern und -anlagen aus Edelstahl.

Immersionsmethode

Das Tauchverfahren ist ideal für Rohrleitungen, Rohrb?gen und kleine Bauteile aus Edelstahl und bietet die besten Behandlungsergebnisse. Die Teile werden vollst?ndig in die Beiz- und Passivierungsl?sung eingetaucht, was eine vollst?ndige Oberfl?chenreaktion und die Bildung eines dichten, gleichm??igen Passivierungsfilms erm?glicht. Diese Methode eignet sich für den kontinuierlichen Chargenbetrieb, erfordert jedoch ein regelm??iges Nachfüllen der L?sung, da deren Konzentration abnimmt. Zu den Nachteilen geh?ren Einschr?nkungen aufgrund der Form und des Fassungsverm?gens des S?uretanks, so dass es für gro?e Anlagen oder überm??ig lange oder breite Rohrleitungen ungeeignet ist. Bei l?ngerem Nichtgebrauch kann die Wirksamkeit aufgrund der Verdunstung der L?sung nachlassen, und es werden spezielle Orte, S?uretanks und Heizger?te ben?tigt.

Paste-Methode

Beiz- und Passivierungspasten für Edelstahl sind weit verbreitet und in verschiedenen handelsüblichen Produkten erh?ltlich, die in der Regel aus Salpeters?ure, Flusss?ure, Korrosionsinhibitoren und Verdickungsmitteln in bestimmten Anteilen bestehen. Sie eignet sich für Anwendungen vor Ort, z. B. zur Behandlung von Schwei?n?hten, Schwei?verf?rbungen, Schiffsdeckoberseiten, toten Ecken, Rolltreppenrückseiten und gro?fl?chigen Passivierungen in Flüssigkeitstanks.

Zu den Vorteilen der Pastenmethode geh?ren die Tatsache, dass keine speziellen Ger?te oder ?rtlichkeiten ben?tigt werden, keine Erw?rmung erforderlich ist, ein flexibler Betrieb vor Ort m?glich ist und Beizen und Passivieren in einem Schritt erfolgen. Die Paste ist lange haltbar, da bei jeder Anwendung frische Paste verwendet wird, und die Reaktion stoppt nach der Passivierung, wodurch eine überkorrosion vermieden wird. Die Reaktion wird nach der Passivierung gestoppt, wodurch eine überkorrosion vermieden wird. Sie wird durch die anschlie?ende Spülzeit weniger beeintr?chtigt, und schwache Stellen wie Schwei?n?hte k?nnen weiter verst?rkt werden. Allerdings sind die Arbeitsbedingungen für die Arbeiter schlecht, der Arbeitsaufwand ist hoch, die Kosten sind h?her, und die Wirkung der Behandlung auf die Innenw?nde von Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl ist weniger effektiv, so dass eine Kombination mit anderen Methoden erforderlich ist.

Sprühverfahren

Das Sprühverfahren eignet sich für ortsfeste, geschlossene Umgebungen mit einzelnen Produkten oder Anlagen mit einfachen internen Strukturen, wie z. B. Sprühbeizen in Blechproduktionslinien. Zu den Vorteilen geh?ren der schnelle, kontinuierliche Betrieb, die einfache Bedienung, die minimale Beeintr?chtigung der Mitarbeiter und die hohe Ausnutzung der L?sung, da die Rohrleitung w?hrend des Umfüllvorgangs erneut gebeizt werden kann.

überlegungen zur Passivierung

Vorbehandlung für die S?urebeizung und Passivierung: Wenn Fett oder andere Verunreinigungen auf der Edelstahloberfl?che vorhanden sind, k?nnen sie die Qualit?t der Beizung und Passivierung beeintr?chtigen. Im Allgemeinen sollten alkalische Reinigungsmittel oder Reinigungsl?sungen verwendet werden, um zun?chst die Innenw?nde des Tanks zu reinigen.

Kontrolle der Chloridionenkonzentration in Beizl?sung/Paste und Reinigungswasser: Ein überma? an Chloridionen kann die Passivierungsschicht des Edelstahls besch?digen. Einige Beizl?sungen oder -pasten verwenden chloridhaltige korrosive Medien wie Salzs?ure oder Perchlors?ure als Haupt- oder Hilfsmittel, um Oberfl?chenoxidschichten zu entfernen, was dem Korrosionsschutz abtr?glich ist. Normen wie CB/T3595-94 für Beiz- und Passivierungspasten für Edelstahl verlangen, dass der Chloridionengehalt zwischen 25 ppm und 100 ppm kontrolliert wird. Auch das Reinigungswasser sollte einen Chloridionengehalt von weniger als 25 ppm aufweisen, was durch die Zugabe von Natriumnitrat als Chloridionen-Korrosionsschutzmittel zum Leitungswasser w?hrend der Bauarbeiten erreicht werden kann.

Neutralisierung von Abw?ssern und Ableitung in die Umwelt: S?urebeiz- und Passivierungsabf?lle müssen den nationalen Normen für die Einleitung in die Umwelt entsprechen. Fluoridhaltige Abf?lle k?nnen zum Beispiel mit Kalkmilch oder Kalziumchlorid behandelt werden, w?hrend chromhaltige Abf?lle mit Eisensulfat reduziert werden k?nnen.

Qualit?tsinspektion der Passivierung

Die Qualit?t des Beizens und Passivierens von Edelstahl kann nach Normen wie CB/T3595-94 für Edelstahlbeiz- und -passivierungspasten oder ISO 15730 für die Prüfung von Oberfl?chenpassivierungsschichten nach elektrolytischem Polieren, Schleifen und Beizpassivierung geprüft werden. Zu den g?ngigen Prüfmethoden geh?ren:

Visuelle Prüfung: Die Oberfl?che des gebeizten und passivierten Edelstahls sollte gleichm??ig silberwei?, glatt und ?sthetisch ansprechend sein und keine sichtbaren Korrosionsspuren aufweisen. Schwei?n?hte und hitzebeeinflusste Zonen sollten keine Oxidationsverf?rbungen aufweisen und keine ungleichm??igen Farbflecken haben.

überprüfung der Restflüssigkeit: Verwenden Sie Phenolphthalein-Testpapier, um den Grad der Restflüssigkeit auf der Edelstahloberfl?che zu prüfen; ein neutraler pH-Wert bedeutet "bestanden".

Blaupunkt-Test: Der Blaupunkttest beruht auf dem Prinzip, dass unvollst?ndige Passivierungsschichten oder Eisenionenverunreinigungen zu freien Eisenionen führen, die mit Kaliumferrocyanidl?sung reagieren und je nach Reaktion einen blauen Niederschlag bilden:

K? + Fe2? + [Fe(CN)?]3- → KFe[Fe(CN)?]↓

Prüfverfahren: L?sen Sie 10 g Kaliumhexacyanoferrat in 50 ml destilliertem Wasser auf, fügen Sie 30 ml konzentrierte Salpeters?ure hinzu und verdünnen Sie mit destilliertem Wasser in einem Messkolben auf 1000 ml, um die L?sung für den Blaupunkttest herzustellen, die eine Woche lang haltbar ist. Die Testl?sung wird auf das an der Edelstahloberfl?che befestigte Testpapier getropft; wenn nach 30 Sekunden blaue Punkte auf dem Testpapier erscheinen, gilt die Oberfl?che als ungeeignet.

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