Thụ động hóa bề mặt thép không gỉ, tiêu chuẩn ASTM A380
Thủ tục thụ động (thụ động) theo tiêu chuẩn ASTM A380 là quá trình xử lý bề mặt thép không gỉ nhằm loại bỏ sắt hoặc các hợp chất sắt ngoại lai trên bề mặt mà không làm ảnh hưởng đến các thành phần hợp kim khác, từ đó tạo ra lớp màng oxit crom bảo vệ giúp tăng khả năng chống ăn mòn cho thép không gỉ12.
Nội dung chính của thủ tục thụ động theo ASTM A380
-
Mục đích: Làm sạch, tẩy cặn và thụ động bề mặt thép không gỉ để loại bỏ các tạp chất như sắt tự do, bụi bẩn, dầu mỡ, giúp hình thành lớp màng oxit crom bảo vệ bề mặt thép không gỉ, đảm bảo khả năng chống ăn mòn lâu dài134.
-
Phương pháp: ASTM A380 mô tả các phương pháp thụ động phổ biến sử dụng dung dịch axit nitric với nồng độ và nhiệt độ quy định, có thể kết hợp với tẩy cặn bằng axit hydrofluoric hoặc hỗn hợp axit nitric/hydrofluoric trong một số trường hợp đặc biệt (mặc dù axit hydrofluoric ít được dùng do nguy hiểm trong xử lý)5.
-
Các bước chính trong quy trình:
-
Làm sạch: Loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn bằng dung môi hữu cơ, ngâm kiềm nóng, hoặc làm sạch siêu âm.
-
Thụ động: Ngâm trong dung dịch axit nitric (thường 20-50% thể tích) ở nhiệt độ từ 70°F đến 160°F trong thời gian từ 10 đến 40 phút tùy phương pháp cụ thể.
-
Trung hòa: Đối với các chi tiết có thiết kế dễ giữ axit, cần trung hòa axit còn sót lại để tránh ăn mòn.
-
Rửa sạch và sấy khô: Rửa kỹ bằng nước và sấy khô để loại bỏ hoàn toàn axit và các tạp chất còn lại54.
-
-
Mã quy trình thụ động theo ASTM A380:
-
Mã F: Áp dụng cho thép không gỉ các loại 200, 300, 400 series, hợp kim cứng kết tủa, với bề mặt mờ hoặc không bóng, dùng dung dịch axit nitric 20-50% ở 120-160°F trong 10-30 phút hoặc 70-100°F trong 30-40 phút.
-
Mã G: Áp dụng cho các loại vật liệu tương tự nhưng có thể khác về điều kiện xử lý (chi tiết cụ thể tùy theo tài liệu)5.
-
Kiểm tra và xác nhận sự thụ động
-
ASTM A380 đề xuất các phương pháp kiểm tra để đảm bảo quá trình thụ động thành công, bao gồm các thử nghiệm như ngâm nước, thử độ ẩm cao, thử phun muối, thử dung dịch đồng sunfat, và thử dung dịch kali ferricyanide-axit nitric15.
Lợi ích của việc thụ động theo ASTM A380
-
Bề mặt thép sạch, không bị nhiễm bẩn
-
Tăng khả năng chống ăn mòn
-
Không làm thay đổi kích thước chi tiết
-
Chi phí hợp lý, bảo trì thấp
-
Đảm bảo chất lượng và độ bền cho các chi tiết thép không gỉ3
Lưu ý an toàn
-
Quá trình thụ động sử dụng axit nitric có thể tạo ra khí và hơi độc như nitrogen dioxide, cần có biện pháp an toàn và xử lý khí thải phù hợp theo quy định môi trường và an toàn lao động6.
Tóm lại, thủ tục thụ động theo ASTM A380 là quy trình chuẩn quốc tế để làm sạch và thụ động bề mặt thép không gỉ bằng axit nitric, giúp loại bỏ tạp chất sắt và tạo lớp bảo vệ oxit crom, nâng cao khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ sản phẩm thép không gỉ1534.
𝗣𝗔𝗦𝗦𝗜𝗩𝗔𝗧𝗜𝗢𝗡
Quy trình này được khuyến nghị khi bề mặt bị nhiễm bẩn bởi “sắt tự do”. Sự hiện diện của bất kỳ hạt sắt, gang, thép mềm, thép cacbon hoặc thép hợp kim thấp nào trên bề mặt thép không gỉ sẽ thúc đẩy quá trình ăn mòn rỗ tại các ô được thiết lập giữa sắt “tự do” và thép không gỉ. Vấn đề có khả năng rất nghiêm trọng (và chắc chắn là không đẹp mắt) này thường xảy ra do nhiễm bẩn khi cạo bằng các dụng cụ hoặc đồ gá bằng thép cacbon hoặc do phoi mài. “Thụ động hóa” là một quá trình hóa học để loại bỏ chất bẩn này. Thụ động hóa cũng hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng của lớp bề mặt thụ động trên thép.
Có thể dễ dàng loại bỏ sắt bằng các quy trình trong bảng dưới đây.
Tham khảo: Sổ tay kỹ thuật về thép không gỉ của The Atlas Specialty Metals.
Abdulkader Alshereef 🇵🇸
#Passivation#Corrosion#Stainless#StainlessSteel#Metallurgy#Quality#QualityControl#Iron#Steel#SharingKnowledge#Projects#Fabrication#Storage#Materials#Coating#Painting#Metals#Construction#Projects#Refinery#OilandGas#Petrochemicals#Industry#ASTM
Thụ động hóa, Ăn mòn, Không gỉ, Thép không gỉ, Luyện kim, Chất lượng, Kiểm soát chất lượng, Sắt, Thép, Chia sẻ kiến thức, Dự án, Chế tạo, Lưu trữ, Vật liệu, Lớp phủ, Sơn, Kim loại, Xây dựng, Dự án, Nhà máy lọc dầu, Dầu khí, Hóa dầu, Công nghiệp, ASTM