The necessity of stainless steel pickling passivation

A necessidade da passivação por decapagem do aço inoxidável

Aço inoxidável austenítico tem boa resistência à corrosão e a altas temperaturas resistência à oxidação propriedades, bom desempenho em baixas temperaturas e excelentes propriedades mecânicas e de processamento. Portanto, é amplamente utilizado nos setores químico, petrolífero, de energia, engenharia nuclear, aeroespacial, marítimo, farmacêutico, indústria leve, têxtil e outros. Seu principal objetivo é evitar a corrosão e a ferrugem. A resistência à corrosão do aço inoxidável depende principalmente da película de passivação da superfície. Se a película estiver incompleta ou defeituosa, o aço inoxidável continuará sendo corroído.

Na engenharia, o tratamento de decapagem e passivação geralmente é realizado para aumentar o potencial de resistência à corrosão do aço inoxidável. No processo de formação, montagem, soldagem, inspeção de costura de soldagem (como detecção de falhas, teste de pressão) e marcação de construção de equipamentos e componentes de aço inoxidável, manchas de óleo na superfície, ferrugem, sujeira não metálica, contaminantes de metal de baixo ponto de fusão, tinta e escória de soldagem e respingos, etc., essas substâncias afetam a qualidade da superfície de equipamentos e peças de aço inoxidável, destroem a película de óxido na superfície, reduzem a resistência geral à corrosão do aço e a resistência à corrosão local (incluindo corrosão por pite, corrosão em fendas) e até mesmo causam rachaduras por corrosão sob tensão.

A limpeza da superfície, a decapagem e a passivação dos tubos sem costura de aço inoxidável não só maximizam a resistência à corrosão, mas também evitam a contaminação do produto e obtêm uma bela aparência. De acordo com a norma ASME "Steel Pressure Vessels" (Vasos de pressão de aço), "a superfície dos vasos feitos de aço inoxidável e chapas de aço revestidas com requisitos anticorrosivos deve ser decapada e passivada". Essa disposição é para vasos de pressão usados em indústrias petroquímicas, pois esses equipamentos são usados em contato direto com meios corrosivos. Do ponto de vista da garantia de resistência à corrosão, a passivação por decapagem é necessária. Para outros setores industriais, se não for com a finalidade de anticorrosão, baseia-se apenas nos requisitos de limpeza e beleza, e o uso de materiais de aço inoxidável não exige a passivação por decapagem. Entretanto, as soldas dos equipamentos de aço inoxidável precisam ser decapadas e passivadas. Para engenharia nuclear, determinados equipamentos químicos e outras aplicações com requisitos rigorosos, além da passivação por decapagem, é necessário usar meios de alta pureza para a limpeza fina final ou polimento mecânico, químico e eletrolítico e outros tratamentos de acabamento.

Princípio da passivação por decapagem do aço inoxidável: a resistência à corrosão do aço inoxidável se deve principalmente ao fato de a superfície ser coberta por um filme de passivação denso e muito fino (cerca de 1 nm), que é isolado por um meio corrosivo e é a barreira básica para a proteção do aço inoxidável. A passivação do aço inoxidável tem características dinâmicas e não deve ser considerada como uma parada completa da corrosão, mas como uma barreira à difusão, o que reduz bastante a velocidade de reação do ânodo. Normalmente, na presença de agentes redutores (como íons de cloreto), a membrana tende a ser danificada e, na presença de oxidantes (como o ar), a membrana pode ser mantida ou reparada.

As peças de aço inoxidável formarão uma película de óxido quando colocadas no ar, mas a proteção dessa película não é perfeita. Normalmente, é necessária uma limpeza completa, incluindo limpeza alcalina e limpeza ácida, e, em seguida, a passivação com um oxidante para garantir a integridade e a estabilidade da película de passivação. Um dos objetivos da decapagem é criar condições favoráveis para o tratamento de passivação e garantir a formação de filmes de passivação de alta qualidade. Como a superfície do aço inoxidável é corroída por uma média de 10μm de espessura por decapagem, a atividade química do ácido faz com que a taxa de dissolução das partes defeituosas seja maior do que a de outras partes da superfície, de modo que a decapagem pode fazer com que toda a superfície tenda a ser equilibrada. Os perigos ocultos que poderiam facilmente causar corrosão foram removidos. Porém, o mais importante é que, por meio da passivação por decapagem, o ferro e os óxidos de ferro são dissolvidos preferencialmente em relação ao cromo e aos óxidos de cromo, e a camada pobre em cromo é removida, resultando no enriquecimento de cromo na superfície do aço inoxidável. Esse filme de passivação rico em cromo O potencial pode chegar a +1,0 V (SCE), que é próximo ao potencial de metais preciosos, o que melhora a estabilidade da resistência à corrosão. Diferentes tratamentos de passivação também afetarão a composição e a estrutura do filme, afetando assim a resistência à ferrugem. Por exemplo, o tratamento de modificação eletroquímica pode fazer com que o filme de passivação tenha uma estrutura multicamada, formando CrO3 ou Cr2O3 na camada de barreira, ou formando um estado vítreo.

A necessidade da passivação por decapagem do aço inoxidável

A necessidade da passivação por decapagem do aço inoxidável

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