스테인리스 강의 수동화
The 패시베이션 처리 스테인리스강 부품의 중요한 마무리 공정입니다. 가공, 연삭 또는 제작 후 부품의 내식성을 복원하고 극대화하는 데 도움이 됩니다. 제조 과정에서 소량의 유리철이나 표면 오염 물질이 금속 표면에 남을 수 있습니다. 이러한 잔류물을 제거하지 않으면 사용 중에 얼룩, 녹 또는 조기 부식이 발생할 수 있습니다.
스테인리스강은 자연적으로 매우 얇은 보호 산화막을 형성합니다. 이는 일반적으로 부품이 공기에 노출될 때 발생합니다. 이 막은 매우 얇으며, 일반적으로 두께가 약 0.0000001인치(대략)입니다. (인간 머리카락보다 100,000만 배 가늘다).
오염층은 제조 공정 중에 손상되거나 오염 물질이 유입되어 층을 약화시킬 수 있습니다. 이러한 오염 물질은 패시베이션 공정을 통해 제거되며, 이를 통해 표면 전체에 걸쳐 균일한 보호 산화막이 형성됩니다.
상의하자 스테인리스강의 부동태화 처리 이점 그리고 그것이 어떻게 내식성을 향상시키는지. 또한, 다양한 부동태화 유형, 질산 및 구연산그리고 장점, 단점 및 업계 표준에 대해서도 설명합니다.
부동태화 산업 표준
강철 리벳 - 부동태 처리됨
부동태화에 가장 일반적인 방법 스테인레스 스틸 가공 부품의 품질 관리는 인정된 산업 표준을 준수하는 것입니다. 이러한 표준은 스테인리스강 부품의 가공 과정에서 세척, 화학 처리 및 검증에 대한 지침을 제공합니다.
이러한 기준을 준수함으로써 스테인리스강 표면에서 오염 물질이 효과적으로 제거되고 스테인리스강이 제공하는 부식 방지 기능이 복원되었음을 보장할 수 있습니다.
ASTM A380
ASTM A380은 부동태화 처리 전 스테인리스강 부품의 세척, 스케일 제거 및 처리에 대한 권장 절차를 제공합니다. 이 표준은 부품을 적절하게 세척하고, 질산 또는 구연산을 함유한 용액으로 처리하고, 헹구고, 건조하는 단계를 설명합니다.
또한 ASTM A380은 사용해야 할 질산 또는 구연산 용액의 종류, 농도, 처리 온도 및 최소 처리 시간에 대한 실용적인 정보를 제공합니다. 많은 제조 공장에서는 ASTM A380에 명시된 절차를 따라 부품 표면이 보호막 형성 전에 적절하게 세척 및 준비되도록 합니다.
ASTM A967
ASTM A967은 스테인리스강 부품 처리를 위한 허용 가능한 부동태화 공정에 대한 개요를 제공합니다. 이 표준은 질산 및/또는 구연산 용액을 사용하는 두 가지 승인된 방법을 설명합니다. 또한, 이러한 용액의 허용 농도, 각 공정에 대한 침지 시간 및 허용 온도 범위를 명시합니다.
ASTM A967은 부동태화 공정에 사용되는 화학 물질의 안전한 취급 및 사용 후 폐기에 대해서도 다루고 있습니다. 이 규격은 의료, 식품 가공 및 일반 제조업 분야에서 스테인리스강 부품의 부동태화 처리에 널리 사용되고 있습니다.
AMS 2700
AMS 2700은 주로 항공우주 제조 산업에서 사용됩니다. 이 표준은 스테인리스강 부품의 부동태화 처리 전 표면 준비, 부동태화 처리 공정 자체, 그리고 부동태화 처리된 부품의 후속 검사에 대해 더욱 엄격한 요구 사항을 제시합니다.
AMS 2700은 또한 다음과 같이 설명합니다. 부식 방지 처리 공정이 성공적으로 깨끗하고 오염 물질이 없는 내식성 표면을 생성했는지 여부를 판단하는 데 사용될 시험 방법.
스테인리스강을 언제 부동태화 처리해야 할까요?
자동차용 강철 부품 - 부동태 처리 마감
스테인리스강의 부동태화 처리에는 정해진 일정이 없습니다. 부동태화 처리의 필요성은 일반적으로 장비의 작동 방식, 노출될 환경, 그리고 표면이 제조 또는 유지 보수 과정에서 변경되었는지 여부에 따라 달라집니다.
제조 후 또는 최초 사용 후
대부분의 스테인리스강 부품은 사용 전에 부동태 처리(패시베이션)를 거칩니다. 스테인리스강을 가공, 용접 또는 연마할 때 소량의 "자유" 철이 부품 표면에 남을 수 있습니다. 이러한 오염 물질은 부동태 처리를 통해 제거되며, 이 과정은 보호 산화막이 고르게 형성되는 것을 촉진합니다.
수리 또는 개조 후
스테인리스강 장비를 용접, 수리 또는 기타 기계적 개조를 하면 표면층이 손상될 수 있습니다. 개조 후에는 부식 저항성을 복원하기 위해 일반적으로 부동태화 처리를 합니다.
정기 유지보수의 일환으로
일부 조직에서는 정기 유지보수 프로그램의 일환으로 부동태화 처리를 시행합니다. 많은 조직에서 이 작업을 연 1회 실시하지만, 장비 운용 방식에 따라 더 자주 실시하는 조직도 있습니다.
고염소 환경 또는 산성 환경에서
염화물 농도가 높은 환경에서 작동하는 장비는 더 자주 부동태 처리를 해야 할 수 있습니다. 또한, 토마토 주스나 토마토 소스와 같은 제품을 가공하는 식품 가공 분야에서는 염화물 농도가 높거나 기타 산성 물질이 함유된 물로 인해 표면 마모가 더 빠르게 진행되므로 부동태 처리 빈도를 늘려야 할 수 있습니다.
철 오염이 눈에 띄게 나타날 때
스테인리스강 표면에 철 침전물이나 녹 반점이 나타나면, 표면이 유리철로 오염되었음을 나타냅니다. 스테인리스강 표면에 유리철이 존재하는지 여부를 확인할 수 있는 표면 테스트 키트가 시중에 나와 있습니다. 만약 고농도의 유리철이 검출되면, 일반적으로 모든 유리철을 제거하고 보호 산화막을 복원하기 위해 부동태 처리가 필요합니다.
크롬이 부식을 방지하는 방법
- 크롬 산화물 층: 스테인리스강의 크롬은 산소와 반응하여 매우 얇은 산화크롬(Cr2O3) 층을 형성하는데, 이 층은 탁월한 화학적 차단막 역할을 합니다.d는 매우 얇으며, 일반적인 스테인리스강 등급의 경우 1~3나노미터 두께이고, 부식으로부터 보호합니다.적절한 부동태화 처리를 하면 염화물과 같은 부식성 이온 및 균열로부터 보호할 수 있습니다.
- 최소 크롬 요구량: 스테인리스강에 자가 치유 보호막을 형성하는 데 필요한 최소 크롬 함량은 10.5%입니다. 이 함량 미만의 합금은 빠르게 녹슬 수 있습니다. 크롬 함량이 높을수록 산화막이 더 안정적이고 빠르게 복구됩니다.
- 제조 과정의 영향: 기계 가공, 용접, 연삭과 같은 제조 공정은 산화층을 손상시켜 새로운 모재를 노출시킬 수 있습니다. 이러한 제조 공정 중에 발생하는 흠집은 부식이 발생할 수 있는 부위로 이어질 수 있으므로, 스테인리스강은 제조 후 항상 화학적 부동태화 처리를 거쳐야 합니다.
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스테인리스강 부동태화 방법: 유용한 방법
강철 원형 가공 제품
A 수동화된 마감 스테인리스강의 표면 철을 제거하고 천연 크롬 산화물 층을 강화하여 내식성을 향상시키는 화학 처리입니다. 가혹한 환경에 노출되거나 물, 화학 물질 또는 식품에 접촉하는 부품은 이 공정을 거쳐야 합니다. 다음은 스테인리스강의 일반적인 부동태화 처리 방법입니다.
질산 부동태화
가장 일반적인 부동태화 방법은 질산을 사용하는 것입니다. 질산은 철 오염 물질을 제거하여 부품 표면을 깨끗하게 하고, 표면 크롬의 활성화를 촉진하여 부품의 부식 방지 기능을 향상시킵니다.
질산을 사용하여 부품을 부동태화하는 데 사용되는 조건:
- 소요시간: 3~4시간
- 온도: 최대 80°C(175°F)
- 농도: 20~50% 질산
질산을 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 실질적인 사항:
- 질산은 일반적으로 개스킷과 씰을 손상시키므로 공정 후 교체해야 합니다.
- 표면에 부식 흔적이 보이면 더 강한 용액이 필요할 수 있지만, 부품이 손상될 수 있으므로 매우 주의해야 합니다.
- 고온과 장시간의 조합은 효율적인 부동태화를 초래합니다.
C구연산 부동태화 처리와 비교했을 때, 질산은 표면의 철을 제거하는 데 더 강력하고 효과적이지만, 구연산은 작업자에게 더 안전하고 개스킷이나 민감한 부품을 손상시킬 가능성이 적습니다.
구연산 부동태화
구연산은 질산보다 안전한 대안입니다. 표면의 철분만 제거하고 스테인리스강에는 손상을 주지 않기 때문입니다. 또한 구연산은 생분해성이 있어 식품, 의약품 및 환경에 민감한 분야에 적합합니다.
구연산을 사용하여 부품을 부동태화하는 데 사용되는 조건:
- 소요시간: 약 5시간
- 온도: 실내 온도 ~ 중간 정도의 온도
- 농도: 중량 기준 약 12%
구연산을 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 실질적인 사항은 다음과 같습니다.
- 구연산은 공기 중의 자연 산화 작용을 이용하여 크롬 층을 완전히 활성화시킵니다.
- 구연산 제조에는 강력한 산화제가 사용되지 않기 때문에 제조 과정에서 발생하는 유해 폐기물이 적습니다.
- 전반적으로 구연산은 질산보다 반응 속도는 느리지만 더 안전하고 환경 친화적입니다.
인산이 적합하지 않은 이유
인산은 일반적으로 스테인리스강을 세척하고 표면의 녹이나 침전물을 제거하는 데 사용됩니다. 그러나 인산은 스테인리스강의 추가적인 부식을 방지하는 보호 산화막을 형성하지 못합니다. 스테인리스강은 산화막이 자연적으로 형성될 수 있는 환경에서 또는 다른 보호 방법을 통해 금속 표면에 보호 산화막이 생성될 때까지 계속해서 부식에 취약한 상태로 남아 있게 됩니다.
산화 작용 부족
인산 용액은 금속의 크롬 표면을 부동태화하는 데 필요한 산화 작용이 부족합니다. 산화 작용은 얇지만 매우 견고한 내식성 산화막을 형성하여 스테인리스강 부품의 기본 재질을 부식으로부터 보호합니다. 인산 용액을 사용하여 표면을 부동태화할 경우, 질산이나 구연산 용액을 사용했을 때와 같은 수준의 내식성을 얻지 못할 수 있습니다.
산업 표준 준수
ASTM A380, ASTM A967 및 AMS 2700은 산업 규격입니다. 이 규격에는 부식 방지를 위한 부동태화제로 사용할 수 있는 승인된 화학 물질 목록이 포함되어 있습니다. 또한 스테인리스강 부품이 사용되는 용도에 필요한 부식 방지 기능을 제공하기 위해 요구되는 허용 가능한 부동태화 수준도 명시되어 있습니다. 인산은 이러한 규격의 요구 사항을 충족하지 않으므로, 인산을 사용하는 것은 규정을 준수하지 않는 것입니다.
스테인리스강의 부동태화 처리 vs 산세 처리
스테인리스강 산세척
Alt 키 : 이 이미지는 산세척 전후의 스테인리스강 부품을 보여주며, 산화물과 표면 불순물이 제거되어 내식성이 향상된 것을 보여줍니다.
부동태화 처리와 산세척은 부식 저항성을 향상시키지만, 작용 방식은 다릅니다. 천연 크롬 산화물 층을 강화합니다. 스테인리스강에 대한 산세척. 손상되거나 오염된 층을 제거합니다. 부동태화 처리를 하기 전에.
| 방법 | 목적 | 방법/사용된 화학물질 |
| 부동화 | 내식성 강화 | 질산 또는 구연산 |
| 산세 | 손상된 레이어 또는 열처리된 틴트를 제거하세요. | 질산 + 불산, 전해연마 또는 기계적 방법 |
실용적인 팁:
- 스테인리스강이라면 새 제품 또는 가볍게 가공된 제품부동태화 처리만 필요합니다.
- 강철이 만약 용접이나 부식으로 인한 열 변색먼저 산세척을 한 다음 부동태화 처리를 해야 합니다.
핵심 테이크 아웃!
스테인리스강의 부동태화 처리는 부식을 방지하는 안정적인 크롬 산화물 층을 형성하여 강도를 향상시킵니다. 이 공정은 물, 화학 물질 또는 고온에 노출되는 부품에 필수적이며, 부동태화 처리가 없으면 부품이 빠르게 열화될 수 있습니다. 질산을 사용하면 더 빠르고 강력한 활성화가 가능하고, 식품 등급 용도에는 구연산을 사용하는 등 적절한 방법을 선택하는 것이 부품의 안정적인 성능을 보장합니다. ASTM A380, ASTM A967 및 AMS 2700과 같은 표준을 준수하고 정기적인 검사를 실시하면 일관된 표면 품질을 유지하고 조기 고장을 방지할 수 있습니다.
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