التخميل Passivation

ما هو التخميل او الباسيفيشن للاستانلس ستيل 304 وهل ضروري ؟ Passivation

1- سويفت تيم
المراجعة تمت من قبل :
passivation الباسيفيشن

يتم ذلك عن طريق إزالة الشوائب والجسيمات القابلة للتآكل من سطح ستانلس، مما يؤدي إلى تكوين طبقة رقيقة وغير قابلة للتآكل على السطح

ما هو الباسيفيشن او اللتخميل، وكيف نقوم بعملية التخميل ؟ كيف يمكنني تخميل او معالجة أجزاء ستانلس ستيل بعد عمليات التصنيع؟ هذه هي الأسئلة التي يطرحها بشكل شائع ورش الآلات ومصنعي جميع مستلزمات و اداوة الصنوعة من  الاستانلس ستيل او  ستيل والتيتانيوم والتانتالوم او ما يعرف بالفولاذ المقاوم للصدا

 دعنا نتفق اولا في توحيد المصطلحات العلمية المستخدمة وكيف سوف نقوم بتوضيحها في هذا المقال , سوف اقوم بكتابة الكلمة واوضح المعني لها الذي سوف نستخدمه لبقية المقال 

باختصار شديد اولا التخميل : 

 هو عملية تشطيب المعدن المستخدمة على نطاق واسع لمنع التآكل. في الاستانلس ستيل، وتستخدم عملية التخميل حمض النتريك وهذه العملية تسمي بالعلاج الكيميائي و تسبب في تكوين طبقة أكسيدية واقية، أو طبقة التخميل، التي تقلل من احتمالية التفاعل الكيميائي مع الهواء ويسبب التآكل.

ما معني ان الاستانلس ستيل قد تم تخميله ؟ و ما هي خصائص الاستانلس ستيل المخمل ؟ و فيما يستخدم ؟

بالنسبة للمصنعين، تمثل المعايير الصناعية ASTM A967 و AMS 2700 أكثر المعايير استخداماً لتصدير ستانلس ستيل.

وعلي سبيل المثال :
 ASTM A967 هو رقم  الاستانلس المخمل او المعالج كيميائي بواسطة مؤكسد خفيف، مثل محلول حمض النتريك، لغرض إزالة الحديد الحر أو أي مواد أجنبية أخرى .

  و ايضا ASTM A380 ” هنا قد تمت إزالة الحديد الخارجي أو مركبات الحديد من سطح الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق التفاعل الكيميائي، عادةً باستخدام محلول حمضي يقوم بإزالة التلوث السطحي دون أن يؤثر بشكل كبير على الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه… وذلك بهدف تعزيز تكوين الطبقة الوقائية الفعالة بشكل طبيعي.”

متي بدات عملية التخميل او الباسيفيشن ؟

في منتصف القرن التاسع عشر، اكتشف الكيميائي كريستيان فريدريش شونباين تأثير التخميل .بعد غمر الحديد في حمض النتريك المركز و اكتشف أن الحديد لا يظهر أي تفاعل كيميائي أو يظهر تفاعلًا ضئيلًا بالمقارنة مع الحديد الذي لم يتلقى المعالجة بحمض النتريك المركز كانت تسميته لتلك الحالة من عدم التفاعل الكيميائي هي “الحالة السلبية” “Passive” condition.
مع انتشار تخميل او معالجة  الاستانلس ستيل بحمض النتريك كممارسة واسعة الانتشار في القرن العشرين، أصبحت قضايا البيئة والسلامة المتعلقة بحمض النتريك أكثر وضوحًا.

قامت شركة Adolf Coors لإنتاج الجعة في ألمانيا بإجراء أبحاث حول حمض الليمون كبديل فعال. وبعد ذلك في الستينيات، بدأ العديد من الشركات في اعتماد حمض الليمون كبديل آمن وصديق للبيئة لحمض النتريك ، وقد تم الاستغناء عن  حمض النتريك نظراً للأضرار البيئية التي يسببها

أنواع التخميل ؟

“في الوقت الحالي، تقدم معايير الصناعة لتكنيك تكسير السطح ثلاثة أنواع من التكنيك، حيث يستند كل نوع إلى الكيمياء المستخدمة في عملية التخميل. الأنواع الثلاثة للتكنيك هي:”

  1. “حمض النتريك” (Nitric acid)

  2. “حمض النتريك مع ثنائي كرومات الصوديوم” (Nitric acid with sodium dichromate)

  3. “حمض الستريك” (Citric acid)

    “اختيار المواد الكيميائية المستخدمة في عملية التخميل يعتمد غالبًا على متطلبات العميل. كل نوع من أنواع التخميل له مزاياه وعيوبه الخاصة. للتفاصيل، يرجى الاطلاع على مقالنا حول “تخميل النتريك مقابل تكنيك حمض الستريك“.

"فيديو توضيحي: نظام التخميل باستخدام حمض الستريك بشكل كامل"

ياتي الان دور اهم نقطة هي لماذا ؟ 

لماذا نقوم بعملية التخميل للاستانلس بالخصوص ؟

“التخميل هو أفضل ممارسة بعد التصنيع للأجزاء والمكونات المصنوعة حديثًا من الفولاذ المقاوم للصدأ او الاستانلس ستيل كما اتفقنا سابقا علي الاسم. وذلك لوجود مجموعة من  الفوائد:

1. حاجز كيميائي ضد الصدأ.
2. زيادة في عمر المنتج.
3. إزالة التلوث من سطح المنتج.
4. الحاجة المقللة للصيانة.”

كيف تحدث عملية التخميل للاستانلس ؟

 الاستانلس ستيل هو سبيكة قائمة على الحديد، تتألف عادة من الحديد والنيكل والكروم. يستمد الاستانلس ستيل خصائصه المقاومة للتآكل من محتوى الكروم. يتفاعل الكروم عند تعرضه للأكسجين (الهواء) لتكوين طبقة رقيقة من أكسيد الكروم تغطي سطح الاستانلس ستيل وتحمي الحديد الداخلي من الصدأ. يكمن هدف التخميل في تعزيز وتحسين تكوين طبقة أكسيد الكروم.”

“غمر الاستانلس ستيل في حمام حمضي يذيب الحديد الحر من السطح مع الحفاظ على الكروم سليمًا. يقوم الحمض بإزالة الحديد الحر بشكل كيميائي، مما يترك سطحًا موحدًا بنسبة أعلى من الكروم من المواد الأساسية.

بعد التعرض للأكسجين في الهواء بعد حمام الحمض، يتشكل طبقة أكسيد الكروم خلال الـ 24 إلى 48 ساعة التالية. النسبة الأعلى من الكروم على السطح تسمح بتكوين طبقة أكسيد الكروم الأكثر سمكًا وحماية. إزالة الحديد الحر من السطح تقلل من فرص التآكل.”

الطبقة الناتجة عن عملية التخميل توفر سطحًا كيميائيًا غير قابل للتفاعل يحمي ضد الصدأ.

Passivation Layer

Passivation Layer – Microscopic View.  Source: Astro Pak. Used with permission.

متى يكون تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ مطلوبا؟

التخميل هو عملية تجرى بعد عمليات التلحيم التجليخ والقطع و الفنش او لصنفرة او اي  من عمليات التشكيل الأخرى التي تؤثر على الاستانلس ستيل. في ظروف مثالية، يقاوم الاستانلس بشكل طبيعي التآكل او الصدأ ، مما قد يوحي بأن التخميل ليس ضروريًا.

تحت ظروف الاستخدام العادية والواقعية، ومع ذلك، يمكن أن تعيق أي من الظروف التالية تكوين الطبقة الأكسيدية التي تحمي ضد التآكل:

الترجمة المقترحة:

1- “المواد الخارجية في بيئة التصنيع (أتربة الورشة، حطام الطحن)

2- الكبريتيدات المضافة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ لتحسين قابليته للتشكيل

3- جسيمات الحديد من أدوات القطع مضمنة في سطح الاستانلس ستيل و ذلك يحدث عادة من استخدام ادوات صنفرة او قطع غير مخصصة للاستانلس ستيل .

يجب إزالة مثل هذه الملوثات إلى حدود حبيبات السطح لاستعادة سطح مقاوم للتآكل بشكل متساوٍ. يقوم عملية التخميل بهذا و  بتصحيح هذه المشكلات.”

المعلومات المغلوطة او الغير صحيحة عن التخميل

1- ليس كهربائيًا. التخميل هو معالجة كيميائية وليس عملية كهربائية. لا يعتمد على تفاعلات كهروكيميائية،  مختلف تمام او على عكس التلميع الكهربائي أو عمليات التأكسيد.

موقع سويفت.كوم

2- ليس لإزالة الطبقة. التخميل او الباسيفيشن ليس طريقة لإزالة طبقة الأكسيد من القطع المشغولة بعد التشكيل او التلدين أو عمليات اللحام.

موقع سويفت.كوم

3- ليس طلاءً. تخميل الاستانلس ستيل او  الفولاذ المقاوم للصدأ لا يغير لون المعدن أو مظهر سطحه. التخميل ليس ضروريًا للعناصر التي سيتم طلاؤها أو تغطيتها بطبقة مسحوق.او سوف يتم تنكليها بعد ذلك

موقع سويفت.كوم

الخطوات العملية لتخميل أجزاء الاستانلس ستيل

توجد العديد من المواصفات لتخميل الاستانلس (مثل ASTM A967 و AMS 2700) لتوجيه عملية التخميل للاستانلس والتيتانيوم وغيرها من المواد. تتشابه مراحل عملية التنظيف الكيميائي التخميل في معظم المواصفات وتشمل:

1. التنظيف – إزالة أي ملوثات من السطح، مثل الشحوم والزيوت.
2. التخميل – إجراء معالجة كيميائية عن طريق غمر القطعة في حمام حمضي، وعادة يكون حمض النتريك أو حمض الستريك.
3. الاختبار – اختبار سطح الفولاذ المقاوم للصدأ بعد التخميل لضمان فعالية مراحل العملية.

“فترة الغمر في خزان الحمض عادة ما تكون بين 20 إلى 30 دقيقة. يمكن أن تتغير مواصفات درجة الحرارة للحمض، اعتمادًا على فئة الفولاذ المقاوم للصدأ وكيمياء الحمض، ولكنها عادة تتراوح بين 120 إلى 150 درجة فهرنهايت.”

ملاحظة : 

توجد بعض مواصفات التخميل للفولاذ المقاوم للصدأ التي تشير إلى إضافة ثنائي كرومات الصوديوم إلى حمام حمض النتريك لتوفير تكوين أسرع للطبقة الأكسيدية أو طبقة التخميل. ومع ذلك، يعتبر ثنائي كرومات الصوديوم مركب كروم هكسافالنتي سام للغاية. تشمل الممارسات البديلة استخدام آلات الألتراسونيك وحمض الستريك مثل CitriSurf® لتشجيع تكوين الأكسجين على سطح المعدن أثناء غمر المواد في حمام الحمض.

خطوات عملية التخميل للفولاذ المقاوم للصدأ

ما هي خطوات التخميل ؟ إنشاء خط تخميل يتطلب عملية تقوم بتنظيف و تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ. الخطوات الشائعة لعملية تكنيك الفولاذ المقاوم للصدأ هي كما يلي:

1-تنظيف قلوي للمواد لإزالة جميع الملوثات والزيوت والمواد الخارجية. يستخدم عادة منظفات الصابون القلوية مثل هيدروكسيد الصوديوم، Micro-90، أو Simple Green.

2-Water rinse  شطف بالماء – عادةً باستخدام مياه DI (مياه مفلترة) أو مياه RO (تناضح عكسي) في الصناعات ذات الدقة العالية.

3-غمر في حمام حمضي بحمض النتريك أو حمض الستريك (CitriSurf) لذوبان الحديد الحر والكبريتيدات بالكامل وتسريع تكوين الطبقة الباعثة أو الطبقة الأكسيدية.

4- Water rinse شطف بالماء – عادةً باستخدام مياه DI في الصناعات ذات الدقة العالية.

5- Second water rinse شطف بالماء للمرة الثانية – عادةً باستخدام مياه DI في الصناعات ذات الدقة العالية.

6-تجفيف الأجزاء.

7-اختبار العينات وفقًا لمعايير المواصفات باستخدام: رذاذ الملح، تعرض للرطوبة العالية في الغرفة، أو اختبار كبريتات النحاس.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

التعليق

اسم

الرئيسية المتجر عربة 0 أضف إلى القائمة
القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول
Shopping Cart (0)

لا توجد منتجات في عربة التسوق. لا توجد منتجات في عربة التسوق.

القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول