Ⅰ-SäureBeizen
1.- Definition des Säurebeizens: Säuren werden verwendet, um Eisenoxidablagerungen bei einer bestimmten Konzentration, Temperatur und Geschwindigkeit chemisch zu entfernen. Dies wird als Beizen bezeichnet.
2. Klassifizierung des Säurebeizens: Je nach Säuretyp wird in Schwefelsäurebeizen, Salzsäurebeizen, Salpetersäurebeizen und Flusssäurebeizen unterschieden. Je nach Stahlmaterial müssen unterschiedliche Beizmittel gewählt werden, z. B. beim Beizen von Kohlenstoffstahl mit Schwefelsäure und Salzsäure oder beim Beizen von Edelstahl mit einer Mischung aus Salpetersäure und Flusssäure.
Je nach Stahlform wird in Drahtbeizen, Schmiedebeizen, Stahlplattenbeizen, Bandbeizen usw. unterteilt.
Je nach Art der Beizanlage wird zwischen Tankbeizen, halbkontinuierlichem Beizen, vollkontinuierlichem Beizen und Turmbeizen unterschieden.
3.- Prinzip des Säurebeizens: Beim Säurebeizen werden Eisenoxidschichten mit chemischen Mitteln von Metalloberflächen entfernt. Daher wird es auch als chemisches Säurebeizen bezeichnet. Eisenoxidschichten (Fe2O3, Fe3O4, FeO), die sich auf der Oberfläche von Stahlrohren bilden, sind basische Oxide, die wasserunlöslich sind. Beim Eintauchen in eine Säurelösung oder beim Besprühen der Oberfläche mit Säure können diese basischen Oxide durch die Säure eine Reihe chemischer Veränderungen erfahren.
Aufgrund der lockeren, porösen und rissigen Beschaffenheit der Oxidschicht auf der Oberfläche von Kohlenstoffbaustahl oder niedrig legiertem Stahl sowie der wiederholten Biegung der Oxidschicht zusammen mit dem Bandstahl beim Richten, Zugrichten und Transportieren auf der Beizstraße vergrößern und dehnen sich diese Porenrisse weiter aus. Deshalb reagiert die Säurelösung chemisch mit der Oxidschicht und auch über Risse und Poren mit dem Eisen des Stahlsubstrats. Das heißt, zu Beginn der Säurewäsche finden drei chemische Reaktionen zwischen Eisenoxidschicht und metallischem Eisen sowie der Säurelösung gleichzeitig statt. Eisenoxidschicht reagiert chemisch mit Säure und wird aufgelöst (Auflösung). Metallisches Eisen reagiert mit Säure unter Bildung von Wasserstoffgas, das die Oxidschicht mechanisch ablöst (mechanischer Ablöseeffekt). Der gebildete atomare Wasserstoff reduziert Eisenoxide zu Eisenoxiden, die zu Säurereaktionen neigen, und reagiert dann mit Säuren, um entfernt zu werden (Reduktion).
Ⅱ-Passivierung/Inaktivierung/Deaktivierung
1. Passivierungsprinzip: Der Passivierungsmechanismus lässt sich mit der Dünnschichttheorie erklären. Diese geht davon aus, dass die Passivierung auf die Wechselwirkung zwischen Metallen und oxidierenden Substanzen zurückzuführen ist. Dadurch entsteht ein sehr dünner, dichter, gut bedeckter und fest adsorbierter Passivierungsfilm auf der Metalloberfläche. Diese Schicht existiert als eigenständige Phase, meist eine Verbindung oxidierter Metalle. Sie trägt dazu bei, das Metall vollständig vom korrosiven Medium zu trennen und dessen Kontakt mit dem korrosiven Medium zu verhindern. Dadurch wird die Auflösung des Metalls gestoppt und ein passiver Zustand mit Korrosionsschutzwirkung erreicht.
2.- Vorteile der Passivierung:
1) Im Vergleich zu herkömmlichen physikalischen Versiegelungsmethoden hat die Passivierungsbehandlung die Eigenschaft, dass die Dicke des Werkstücks absolut nicht zunimmt und die Farbe sich nicht verändert, was die Präzision und den Mehrwert des Produkts verbessert und die Bedienung komfortabler macht;
2) Aufgrund der nicht reaktiven Natur des Passivierungsprozesses kann das Passivierungsmittel wiederholt hinzugefügt und verwendet werden, was zu einer längeren Lebensdauer und geringeren Kosten führt.
3) Passivierung fördert die Bildung eines Passivierungsfilms mit Sauerstoffmolekülstruktur auf der Metalloberfläche, der kompakt und leistungsstabil ist und gleichzeitig an der Luft eine selbstreparierende Wirkung hat. Daher ist der durch Passivierung gebildete Passivierungsfilm im Vergleich zur herkömmlichen Methode der Auftragung von Rostschutzöl stabiler und korrosionsbeständiger. Die meisten Ladungseffekte in der Oxidschicht stehen direkt oder indirekt mit dem Prozess der thermischen Oxidation in Zusammenhang. In einem Temperaturbereich von 800 bis 1250 °C läuft die thermische Oxidation mit trockenem Sauerstoff, feuchtem Sauerstoff oder Wasserdampf in drei Schritten ab. Zuerst dringt der Sauerstoff aus der Umgebungsluft in die gebildete Oxidschicht ein und diffundiert dann ins Innere des Siliziumdioxids. Wenn er die SiO2-Si-Grenzfläche erreicht, reagiert er mit dem Silizium zu neuem Siliziumdioxid. Auf diese Weise findet eine kontinuierliche Sauerstoffeintrittsdiffusionsreaktion statt, die dazu führt, dass sich das Silizium in der Nähe der Grenzfläche kontinuierlich in Siliziumdioxid umwandelt und die Oxidschicht mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Inneren des Siliziumwafers wächst.
Ⅲ-Phosphatieren
Die Phosphatierung ist eine chemische Reaktion, bei der sich auf der Oberfläche eine Schicht (Phosphatierungsfilm) bildet. Das Phosphatierungsverfahren wird hauptsächlich auf Metalloberflächen angewendet, um einen Schutzfilm zu bilden, der das Metall von der Luft isoliert und Korrosion vorbeugt. Es kann auch als Grundierung für einige Produkte vor dem Lackieren verwendet werden. Mit dieser Phosphatierungsschicht können die Haftung und Korrosionsbeständigkeit der Lackschicht verbessert, die dekorativen Eigenschaften verbessert und die Metalloberfläche verschönert werden. Es kann auch eine Schmierfunktion bei einigen Kaltbearbeitungsprozessen von Metall übernehmen.
Nach der Phosphatierung oxidiert oder rostet das Werkstück lange Zeit nicht. Daher ist die Anwendung der Phosphatierung sehr umfangreich und stellt ein häufig verwendetes Verfahren zur Metalloberflächenbehandlung dar. Sie wird zunehmend in Branchen wie der Automobil-, Schiffs- und Maschinenbauindustrie eingesetzt.
1.- Klassifizierung und Anwendung der Phosphatierung
Normalerweise ergibt eine Oberflächenbehandlung eine andere Farbe. Die Phosphatierung kann jedoch durch den Einsatz unterschiedlicher Phosphatierungsmittel an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden, um unterschiedliche Farben zu erzielen. Deshalb sehen wir häufig Phosphatierungen in Grau, Bunt oder Schwarz.
Eisenphosphatierung: Nach der Phosphatierung zeigt die Oberfläche Regenbogenfarben und Blau, daher wird sie auch als Farbphosphor bezeichnet. Die Phosphatierungslösung verwendet hauptsächlich Molybdat als Ausgangsstoff, wodurch sich auf der Oberfläche von Stahlwerkstoffen ein regenbogenfarbener Phosphatfilm bildet. Sie wird auch hauptsächlich zum Lackieren der Grundschicht verwendet, um die Korrosionsbeständigkeit des Werkstücks zu erhöhen und die Haftung der Oberflächenbeschichtung zu verbessern.
Veröffentlichungszeit: 10. Mai 2024