Kimyasal Yüzey İşlemleri

 

Paslanmaz çeliğin başarılı bir şekilde kullanımı çevre şartlarına, seçilen kaliteye, yüzey kalitesine, müşterinin beklentilerine ve tanımlanan bakım şartlarına bağlıdır.  Paslanmaz çelikler kesin çözümler sunar fakat yüksek dayanıklılık beklentileriyle yıpratıcı sınırdaki çalışma ve çevre şartları, yüzey kalitesi üzerinde önemli etkiler yaratacaktır. Yüzey kaliteleri mekanik olarak aşındırıcılarla ve kimyasal olarak elde edilir.  Mekanik ve kimyasal işlemleri anlamak, yüzey karakteristiklerini ve nasıl etkilediğini anlamak, müşteriler ve yapıları için alınabilecek en iyi sonucun alınmasını sağlar. Kimyasal işlem çeliğin korozyon performansını ve tabiî ki kullanımı esnasındaki görünümünü iyileştirir. Paslanmaz çelikler eğer yüzeyleri temiz ve düzgün olursa korozyona karşı daha dayanıklı olurlar.

Temizin anlamı yüzeyinde kirletici katman ve yapışkan içermeyen veya yüzeyde çeliğin kendisiyle (karbon çeliğinde olduğu gibi veya tuzda olduğu gibi) veya korozyon başlangıç noktası oluşturabilecek başlangıç noktaları veya aralık veya çatlak gibi etkenler içermeyen anlamındadır.

Düzgünün anlamı ise “mikro” seviyede minimum alana sahip olmak anlamına gelir. Mekanik olarak yüzeyi aşındırmak çeliğin yüzeyini pütürlü veya çizgili yapıp, istenmeyen küçük parçacıkları yüzeye gömebilir.

            Kimyasal işlemlerin genel özelliği çeliğin tüm yüzeyini temizlemeleridir. Kimyasal işlemler de seçilen prosese bağlı olarak çeliğin yüzeyini düzgünleştirebilir veya pütürleştirebilir veya yüzeyi değiştirmeden bırakabilir. Fakat eğer düzgün bir şekilde doğru seçilerek uygulanırlarsa, tüm kimyasal işlemler korozyon dayanımını artırır.

Paslanmaz Çelik Ürünleri

Çelik üretimi esnasında, çeliğin sülfür içeriği çok sıkı bir şekilde kontrol altında tutulur. Bu şartlarda dahi bazı sülfür parçacıkları çelik içinde kalır ve korozyon başlangıç noktaları oluştururlar. Bu şartlarda kimyasal yüzey işlemi bu parçacıkları alarak yüzey kalitesini artırır.

Birçok çubuk şeklindeki ürünler üretildiklerinde biraz daha yüksek oranda sülfür içerirler. Bu yüzden kimyasal yüzey işlemleri bu tür ürünler için daha da önemlidir. Genel olarak yassı ürünlerin, özellikle soğuk haddelenmiş yassı ürünlerin (saç, plaka,rulo gibi) kalınlıkları azaldıkça yüzey düzgünlüğü artar.

Tipik No.1 yüzey kalın bir plaka ufak tefek yüzey hataları, gözle görülemeyecek kadar küçük girinti ve çıkıntıları ve 5-6 mikronluk yüzey pürüzlülüğü (Ra) vardır.

Tipik bir 2B yüzey soğuk hadde 1,7 mm sacın 0,2 mikronluk bir yüzey pürüzlülüğü veya sıcak hadde çıkışından biraz daha iyi bir görünümü vardır.

            Üretim süreçleri (kesme, bükme, kaynaklama ve parlatma) esnasında yeni yüzeylerde oluşturulacaktır. Yeni oluşturulan yüzeyin korozyon performansı genelde tedarik edildiğinden daha düşük olacaktır, çünkü yüzey daha pürüzlü olacaktır veya yüzeyin hemen altındaki sülfür inklüzyonları yüzeye çıkacaktır veya işleme sonrasında kirlenme olacaktır. Düzgün bir şekilde uygulanan kimyasal işlemler yüzeyi temiz tuttuğu gibi en uygun korozyon performansını da garanti edecektir.

            Kimyasal işlemler dört ayrı gurupta incelenebilir:
Asit Banyosuna Daldırma: Kontrollü asitli banyoya daldırma işlemi yüzeydeki tüm pislikleri ve kalıntıları (ısıl işlem ve kaynaklama gibi yüksek sıcaklığa bağlı olanları da) alacaktır. Asit banyosuna daldırma işlemi aynı zamanda yüzeyde oluşan krom oksit tabakasının küçük bir bölümünün de alınması anlamına gelmektedir.
Pasivasyon: Kalıntıları alan asidin veya kimyasalların oksitlenmesi ve yüzeydeki krom oksit tabakasının artırılmasıdır.  
·        Kıskaçlama Kimyasalları: Kıskaçlama kimyasalları yüzey kirliliğine neden olan kalıntıları almaya yarayan kimyasallardır.
·        Elektro-Kimyasal İşlemler: Yüzeydeki kalıntıları alan ve yüzeyin parlatılıp, pürüzsüzleştirilmesini sağlayan bir kimyasal işlemdir.

 

Asit Banyosuna Daldırma

Nitrik ve hidroflorik (HF) asit karışımlarına daldırma en çok kullanılan ve etkili olan işlemdir. Asitler banyo olarak, jel olarak ve macun olarak bulunabilir. Bu karışımlar ticari olarak %25 ‘e kadar nitrik asit ve %8 ‘e kadar hidroflorik asit içerirler. Bu kimyasallar yüzeyi donuklaştırıp, pürüzleştirebilecek şekilde paslanmaz çeliğin yüzeyine nüfuz ederler.

Sağlık, çevre ve güvenlik açısından bu kimyasallarla çalışırken çok dikkat edilmesi gerekir. HF ‘nin birçok ülkede kullanımına kısıtlama getiren ve 7 nolu zehir olarak niteleyen kanunlar vardır.

 

Pasivasyon

Bu amaç için en fazla kullanılan kimyasal nitrik asittir. Pasivasyon işlemlerini banyo, jel ve macun olarak uygulamak mümkündür. Bu malzemenin ticari uygulamalarında yaklaşık olarak %50 oranında nitrik asit vardır ve sodyum dikromit gibi diğer oksitleyicileri de içerebilir. Uygun bir şekilde kullanılırsa, nitrik asit çözeltisi işlemi, ayna yüzeyli çeliklerde uygulamadan önce test edilmesi tavsiye edilmekle birlikte, çeliğin görünümünde herhangibir olumsuz etki yaratmaz.

Pasivasyon işlemiyle paslanmaz çeliğin yüzeyinde karbon çeliğinden kalan artıkların tamamı ve sülfür inklüzyonları çözünür ve alınır. Nitrik asit ayrıca yüzeydeki krom oranını da artırır.

 

Kıskaçlama Kimyasalları

Kıskaçlama kimyasalları yüzeyi belirli bölümlerini seçerek temizlemek maksadıyla kullanılan kimyasallardır. “COOH” Karboksilik asit gurubu temizleyici olarak, su yumuşatıcısı olarak ve yağlayıcı olarak kullanılan kıskaçlama kimyasalları için temel teşkil eder. İşlevini tam ve doğru olarak yapabilmesi için sıcaklık ve pH değerinin doğru uygulanması zorunludur. Boru ve kaplarda işlem sonrası türbülansla çalkalanması önemlidir.

Kıskaçlama kimyasallarıyla temizleme daha çok sistemin ve kimyasalın ticari olarak sahibinin bilgilerine bağlıdır ve diğer tanımlanan yöntemler gibi standartlaştırılmamışlardır.

            Bu sistemin başarılı bir şekilde kullanımı her bir uygulama için ayrı bir şekilde oluşturulmuş kullanım kılavuzu veya talimatlarıyla olur.