Kjemisk overflatebehandling
All etterbehandling av rustfritt stål medfører en risiko for svekkelse av stålets naturlige korrosjonsbestandighet. Er svekkelsen større enn det valgte materialet kan godta, må korrosjonsbestandigheten reetableres, som gjøres ved å bruke en kjemiske overflatebehandlingen. Blåaktig, plettet sveising fra en tank laget av 4301. I denne typen pletting er tapet av korrosjonsbestandighet alvorlig, og for å reetablere korrosjonsbestandigheten, må disse sutringsgruppene fjernes. Dette gjøres best og billigest ved å beise.
Beising av rustfritt stål
Beising er den viktigste kjemiske overflatebehandlingen av rustfritt stål. Selv beisebadet inneholder 10-20% salpetersyre (HNO3) og 1-8% flussyre (HF). Høylegert stål krever et aggressivt beisebad med høyt innhold av fluorsyre, mens "normalt" rustfritt stål av 4301 og 4401 beises best med et relativt høyt innhold av HF. Saltsyre (HCI) kan i teorien erstatte flussyre som medføres en kraftigere beising, noe som kan medføre følgeskader i form av punktkorrosjon. Beising som inneholder saltsyre kan anbefales ikke.
Ved romtemperaturer kan beisetiden variere fra 30 minutter opptil flere timer, avhengig av graden av herdingen som skal fjernes (jo mørkere, jo mer tid) og konsentrasjonen av metallforurensninger i badet. Etter beising er stålerl rent uten korrosjonsmessig svekkelse.
Ulempen med beising er at det er etsende. Dette betyr at stålets overflateruhet vil øke, spesielt for meget glatte emner, noe som kan være ekstremt upraktisk i medisin og matindustrien. I disse næringene kreves det at ruheten holdes nede av hensyn til mikroorganismer. Ofte opererer man med en maksimal ruhet (som Ra) på 0,6 µm. Dessuten kan variasjoner i overflateruhet gjøre emnet til å se mindre homogent ut, noe som for det meste er av kosmetisk betydning.
Ved beiset sveisesøm i et emne på 4404. Legg merke til at stålet får et glansløst utseende. Dette innbærer at beising etser på stålet, noe som øker overflateruheten.
Påføringen av beiset gjøres letteste ved å dyppe emnet i beisebadet. Dersom dette er ikke mulig, kan du anvende en tykkere beisepasta som kan "males på" ved hjelp av en pensel. Dette er nyttig i f.eks. ved feltsveising der det ikke er ønskelig å beise hele anlegget, men bare sveisingen.
Legg merke til at de laveste legerte ferritiske ståltypene (f.eks. 4003 og 4512) ikke er egnet til beising. Verken svovelegert maskinert stål eller martensitisk knivstål kan beises. De høyere legerte ferritter som 4509 eller 4521 kan beises, men man bør bruke en mildere og mindre aggressiv beis sammenlignet med tilsvarende austinitter. Merk deg videre at bruk av flussyre i Danmark krever et giftattest (de fåes på politistasjoner).
Passivering av rustfritt stål
Formålet med passivering er å styrke stålets naturlig beskyttende oksidfilm, og utsatte inneslutninger og korrosjonsbaserte svekkelser oppløses. Begge disse forbedrer korrosjonsbestandigheten til stålet.
Badet er oftest en ren 18-25% salpetersyre, og behandlingstiden er normalt en time. Svovellegert bearbeidingsstål (4305) og lavlegert ferrittisk stål kan kun passiveres i dikromatinhibert salpetersyre.
En fordel med passivering er at overflateruheten ikke blir påvirket, og passivering er derfor bra for behandling av f.eks. polerte eller glassblåste overflater. En stor ulempe er at temperering rundt sveisen ikke kan fjernes. Dersom temperering er tydelig, slipper man ikke verken beising eller fin sliping etterfulgt av beising eller passivering
Dekontaminering av rustfritt stål
"Dekontaminering" betyr avgiftning - og det er presis det som skjer. Alle urenheter fjernes mens selve stålet er helt upåvirket - herding, det avkrommede laget, og de frie overflatene kan bli påvirket . Dekontaminering er en form for avansert rengjøring og påvirker ikke hverken stålets overflate eller de vanligste gummi- og plastmaterialene, noe som gjør prosessen spesielt egnet for rengjøring av medisinsk utstyr eller andre ting der beising eller passivering ikke er aktuelt, enten på hensyn til stålet eller sårbær emballasje. De fleste syntetiske materialer passer ikke med salpetersyre eller andre syre oksidanter.
Dekontaminering utføres vanligvis med en 2-10% oppløsning som består av en halvsvak syre (fosforsyre, sitronsyre, salpetersyre, maursyre, oksalsyre, etc.). Temperaturen kan være 20-90 °C og prossessen er tidkrevende dersom målet er å fjerne noe mer vanskelig. Jernflekker er et spesielt problem som ofte kan håndteres med dekontaminering. Rust (jernoksid og hydroksider) er kun langsomt oppløselig i salpetersyre, men langt bedre i en varm blanding av sitronsyre og fosforsyre. Metallisk jern derimot oppløses best i salpetersyre.
Elektropolering av rustfritt stål
Elektropolering er den eneste overflateprosessen som krever en ekstern kraftkilde. Badet er en sterk blanding av svovelsyre og fosforsyre, temperaturen er ofte over 50 ° C, og selve emnet kobles anodisk ved bruk av en ensretter. Under prosessen oppløses en del av stålet og siden oppløsningen først og fremst skjer på toppen av overflatens mikro ruheter, vil prosessen resultere i en langsom utjevning. I tillegg avtar overflateruheten som igjen resulterer i at overflaten blir mer skinnende (se bildet i kapittel 6). Elektropolering kan teoretisk også oppløse temperering, men langt fra alltid. Derfor anbefales det å utføre beising før elektropolering.
I tillegg til å produsere en vakker og blank overflate, vil elektropolering også øke korrosjonsbestandigheten til stålet. Elektropolering er den eneste prosessen som forbedre korrosjonsbestandigheten vesentlig sammenlignet med en normal 2b-overflate. Dette skyldes den lave overflateruheten, noe som gjør overflaten uegnet for å samle klorid og andre forurensninger. Over vannlinjen fører den fine ruheten til at salter og andre korrosive stoffer vanskeligere festes på stålet, og det er forekomster av elektropolert 4301 som utfører like bra som 4401, 2b.
Ulempen med elektropolering er prisen. Det er en komplisert og kostbar prosess delvis på grunn av vanskeligheten med å montere katodene i de riktige posisjonene. Elektropolering er derfor en prosess som nesten utelukkende brukes på spesielt kritisk utstyr i bransjer som den medisinske industri. I den industrien er det ønskelig å ha en fin ruhet av hensyn til at stålet er enkelt å rengjøre, og det blir minimal risiko for mikrobielle vekster.
THREE-TIME WINNER OF E-COMMERCE AWARD 2023
