Stainless steel passivation – Thụ động hóa thép không gỉ giúp tăng tối đa khả năng chống ăn mòn của vật liệu trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học, qua đó, giúp tăng tuổi thọ cho sản phẩm và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.
Thụ động hóa thép không gỉ là gì?
Thụ động hóa là một quá trình hoàn thiện nhằm ức chế hiện tượng ăn mòn thép thông qua việc thúc đẩy sự hình thành của lớp oxit crom Cr2O3 trên bề mặt.
Khi sản xuất thép không gỉ, sắt tự do sẽ xuất hiện trên bề mặt do quá trình cắt, dập và tạo hình thép hoặc các hoạt động gia công bề mặt như đánh bóng, phun cát. Trong quá trình tiếp xúc với không khí, sắt tự do sẽ bị oxy hóa tạo thành gỉ sét trên bề mặt sản phẩm.
Thụ động hóa sẽ loại bỏ sắt tự do khỏi bề mặt của thép không gỉ và đồng thời thúc đẩy sự hình thành một lớp màng bảo vệ oxit crom/niken thụ động để hoạt động như một rào cản chống ăn mòn. Quá trình này được đẩy nhanh bằng các quy trình hóa học hay điện hóa.
Thông thường thụ động hóa thép không gỉ sử dụng axit nitric hoặc axit citric để loại bỏ sắt tự do.
Sau khi xử lý, bề mặt vật liệu có lớp oxit bảo vệ hoặc màng thụ động hóa, ít có khả năng phản ứng hóa học với không khí và gây ra ăn mòn, giúp thép có khả năng chống gỉ đáng kể. Đồng thời, giúp tăng tuổi thọ hữu ích của sản phẩm và duy trì các tính chất cơ học không đổi.
Tuy nhiên, thụ động hóa giúp tăng khả năng chống ăn mòn của vật liệu nhưng không đồng nghĩa rằng thép không gỉ chống ăn mòn tuyệt đối. Mức độ chống ăn mòn của thép còn phụ thuộc vào thành phần hợp kim như niken, crom, xử lý nhiệt, ứng suất bên trong, môi trường sử dụng,…
Thụ động hóa thép không gỉ thường được áp dụng cho các vật tư sử dụng trong ngành y tế, nha khoa, hàng không vũ trụ, truyền tải/phân phối điện, thiết bị hạng nặng và ngành hóa dầu.
Sự hình thành lớp oxit trên bề mặt giúp ức chế hiện tượng ăn mòn thép
Tiêu chuẩn thụ động hóa
Một số tiêu chuẩn thụ động hóa: ASTM A967, AMS 2700, ASTM 380, ASTM F76,…
Phương pháp thụ động hóa:
-
- Thụ động hóa axit nitric
- Thụ động hóa axit citric
- Thụ động hóa CitriSurf
- Thụ động hóa A-A-A (Kiềm-Axit-Kiềm) (Xitric hoặc Nitric)
Thụ động hóa các loại thép không gỉ:
-
- Thép không gỉ Austenitic: series 200 & 300)
- Thép không gỉ Ferritic: một bộ phận series 400, hợp kim carbon thấp
- Thép không gỉ Martensitic: một bộ phận series 400, hợp kim carbon cao
- Hợp kim: Titanium, MP35N, 316LVM, Cobalt-Chromium, Inconel, Nickel-Alloys (Nickel 200), Kovar, Invar
Xem thêm: PREN – Giá trị PREN của thép không gỉ
Quá trình thụ động hóa thép không gỉ
Quá trình thụ động hóa chủ yếu gồm 2 bước chủ yếu gồm làm sạch, xử lý qua dung dịch axit hoặc xử lý thụ động.
Làm sạch
Thép không gỉ được loại bỏ các tạp chất, chất bẩn trên bề mặt thép, kể cả dầu mỡ. Các tạp chất, bụi bẩn cần được lau sạch hoặc sử dụng các chất tẩy rửa thương mại để làm sạch.
Một số trường hợp bỏ qua bước làm sạch vì cho rằng việc nhúng vào axit sẽ giúp làm sạch cả dầu mỡ trên bề mặt thép. Tuy nhiên, việc coi nhẹ vệ sinh dầu mỡ sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình thụ động hóa do dầu mỡ phản ứng với axit tạo ra bọt khí tích tụ trên bề mặt phôi.
Thụ động hóa
Thép được xử lý hóa học bằng các ngâm trong bồn, bể axit, thường sử dụng axit nitric hoặc axit citric.
Trong một số kỹ thuật thụ động hóa thép không gỉ yêu cầu thêm natri dicromat vào bồn axit nitric để tạo lớp oxit hoặc màng thụ động hóa nhanh hơn. Loại bồn và thành phần axit nào được sử dụng tùy thuộc vào loại thép không gỉ và tiêu chuẩn được quy định.
Thời gian ngâm trong bể axit thường là 20 – 30 phút. Thông số kỹ thuật về nhiệt độ của axit có thể thay đổi tùy thuộc vào loại thép không gỉ và thành phần hóa học của axit, nhưng thường nằm trong khoảng 120 – 150°F.
Hình ảnh trước và sau xử lý thụ động hóa thép không gỉ
Thử nghiệm kết quả thụ động hóa
Để kiểm tra kết quả thụ động hóa của thép không gỉ tùy thuộc vào tiêu chuẩn thụ động hóa được sử dụng. Đối với tiêu chuẩn ASTM A967 có các thử nghiệp được cho phép sau đây:
Thử nghiệm ngâm nước – Yêu cầu tối thiểu 24 giờ và sử dụng một bể nước cất
Thử nghiệm độ ẩm cao – Yêu cầu tối thiểu 24 giờ trong tủ ẩm
Thử nghiệm phun muối – Yêu cầu tối thiểu 2 giờ trong buồng thử nghiệm phun muối
Thử nghiệm đồng sunfat – Thử nghiệm nhanh này chỉ mất 6 phút, nhưng không thể sử dụng với các loại thép có hàm lượng crom dưới 16% hoặc với các bộ phận được sử dụng trong chế biến thực phẩm.
Thử nghiệm kali ferricyanide-axit nitric – hay còn gọi là thử nghiệm ferroxyl. Một thử nghiệm nhanh, có độ chính xác cao, yêu cầu phải chuẩn bị dung dịch thử hàng ngày và chú ý chặt chẽ đến việc xử lý hóa chất an toàn. Không thể sử dụng thử nghiệm này với một số loại thép hoặc với các bộ phận sử dụng trong chế biến thực phẩm.
Kiểm tra sắt tự do – giải pháp thay thế cho kiểm tra ngâm nước và độ ẩm cao, đặc biệt phù hợp với các bộ phận lớn không vừa với bể chứa hoặc tủ thử nghiệm.
Hiện nay, thụ động hóa thép không gỉ là yêu cầu bắt buộc đối với vật tư dùng để chế tạo một số linh kiện, sản phẩm cho các ngành công nghiệp đặc thù như thực phẩm, y tế, nha khoa, hàng không vũ trụ, ngành điện, hóa dầu. Nó giúp tối đa khả năng chống ăn mòn của vật liệu, giúp thép có khả năng chống gỉ đáng kể trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học. Qua đó, giúp tăng tuổi thọ cho sản phẩm và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.
FengYang Special Steel – Chuyên cung cấp thép không gỉ, các mặt hàng thép đặc chủng hàng đầu tại Việt Nam.
Trụ sở chính:
CHANGSHU FENGYANG SPECIAL STEEL CO.,LTD
Địa chỉ: 33# Haiyu North Road, Changshu City, Jiangsu Province, China
Văn phòng đại diện:
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP QUỐC TẾ CHÂU DƯƠNG
Địa chỉ: Tầng 10 tòa nhà Ladeco, 266 Đội Cấn, Liễu Giai, Ba Đình, Hà Nội
Liên hệ mua hàng: (+84) 356506644 – Ms.Thanh
Email: nhanntt.chauduongsteel@gmail.com