- Was ist Citronensäure-Passivierung?
- Vorteile der Zitronensäurepassivierung
- Hauptvorteile der Zitronensäurepassivierung
- Verfahren zur Passivierung von Edelstahl mit Zitronensäure acid
- Industriestandards
- ASTM A967
- AMS 2700
- Zitronensäure Passivierung Prozessschritte
- Video: Automatisiertes anpassbares Passivierungssystem für Salpetersäure und Zitronensäure
- Testergebnisse der Zitronensäurepassivierung
- Worauf Sie bei der Zitronensäurepassivierung achten sollten
- CitriSurf® für die Zitronensäurepassivierung
- CitriSurf Produktvergleich
- CitriSurf Material Compatibility Guide
- Austenitic Stainless Steels (Non-Magnetic)
- Free Machining Stainless Steels
- Martensitic Stainless Steels (Magnetic)
- Ferritic Stainless Steels (Magnetic)
- Precipitation Hardening Stainless Steels (Magnetic)
- Other Materials
- Jetzt bestellen
- Anwendbar Passivierung Systeme
Was ist Citronensäure-Passivierung?
Zitronensäurepassivierung ist die Verwendung von Zitronensäure zum Passivieren von Edelstahl (SS) und anderen Legierungen, um Korrosion zu verhindern. Durch das Entfernen von freien Eisenionen und die Bildung einer schützenden passiven Oxidschicht auf der Oberfläche wird der Edelstahl oder ein anderes Metall sehr rostbeständig. Die Zitronensäurepassivierung ist ein Nachbearbeitungsprozess, der durch Eintauchen der Edelstahlteile in ein Zitronensäurebad durchgeführt wird.
Einzelheiten zur Funktionsweise der Passivierung finden Sie in unserem Artikel „Was ist Passivierung?“
Historisch passivierten Hersteller Edelstahl mit Salpetersäure. Obwohl Salpetersäure ein sehr wirksames Passivierungsmittel ist, birgt sie erhebliche Gefahren für den Arbeitsplatz und die Umwelt und erfordert die strikte Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
Um die Gefahren von Salpetersäure zu vermeiden, suchten Unternehmen nach einer Zitronensäurepassivierung als Alternative. Frühe Versuche der Zitronensäurepassivierung litten jedoch unter organischen Wachstums- und Schimmelproblemen.
Seit diesen Tagen hat sich viel verändert. Moderne Fortschritte bei Bioziden haben Zitronensäure extrem stabil gegen organisches Wachstum gemacht. Heute ist die Zitronensäurepassivierung die bevorzugte, umweltfreundliche Passivierungsmethode für die meisten Edelstahlsorten.
Vorteile der Zitronensäurepassivierung
Der Hauptvorteil der Verwendung von Zitronensäurepassivierung anstelle von Salpetersäure besteht darin, dass Zitronensäure sicherer und umweltfreundlicher ist. Die FDA nimmt Zitronensäure in ihre GRAS-Liste (Generally Recognized As Safe) als sicheres Material auf, das bei guter Herstellungspraxis keine Gefahr für Menschen darstellt.
Zitronensäure ist die gleiche natürliche Säure, die in Orangen und anderen Zitrusfrüchten vorkommt und häufig in vielen Lebensmitteln und Getränken verwendet wird. Es ist ungiftig und biologisch abbaubar. Unternehmen, die Zitronensäurepassivierung verwenden, können viele behördliche Probleme vermeiden, da Zitronensäure typischerweise in einem Abwassersystem mit minimaler Abfallbehandlung entsorgt werden kann (vorbehaltlich der individuellen kommunalen Anforderungen).
Für einen detaillierten Vergleich von Salpetersäure vs. Zitronensäure Passivierung, siehe unseren Artikel „Salpetersäure vs. Zitronensäure Passivierung“.
Zitronensäurelösungen wie CitriSurf® von Stellar Solutions entfernen das freie Eisen von der Metalloberfläche und bilden mit den Eisenionen einen wasserlöslichen Komplex. Dies verhindert, dass das Eisen wieder ausfällt und die schädliche Wirkung hat, die Salpetersäure bekanntermaßen hat. Die Beseitigung von Eisen hilft, eine rostbeständigere passive Oxidschicht auf der Oberfläche zu erzeugen.
Ein weiterer Vorteil der Zitronensäurepassivierung mit CitriSurf® besteht darin, dass durch die Behandlung nur das Eisen von der Oberfläche und nicht andere Metalle in der Legierung entfernt werden. Dies wirkt sich auf die Tiefe der Oberflächenbehandlung aus und mindert Änderungen in der Gesamtgröße des Teils, was ein wichtiger Faktor bei engen Toleranzen und hochpräziser Bearbeitung sein kann.
Hersteller in Branchen, die eine hohe Leistung erfordern, verlassen sich auf die Zitronensäurepassivierung, insbesondere in der Medizintechnik- und Luftfahrtindustrie, wo die Passivierung von Teilen für die Leistung und Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung ist, einschließlich der Anforderungen an Zytotoxizität und Biobelastung. Zitronensäure ist heute die Lösung der Wahl für viele Unternehmen, die ihre Passivierungsbedürfnisse im eigenen Haus erfüllen, anstatt sie an eine Metallveredelungswerkstatt auszulagern.
Hauptvorteile der Zitronensäurepassivierung
- Umweltfreundliche Chemie – einfach zu bedienen und zu entsorgen
- Geringe Gefahr am Arbeitsplatz Chemie – keine giftigen oder korrosiven Dämpfe
- Erfüllt alle aktuellen Industriestandards – besteht Salzsprüh-, Tauch-, Kupfersulfat- und Hochfeuchtigkeitstests
- Hervorragende Ergebnisse mit allen Edelstahlsorten
- Verbesserte, schnellere Entfernung von freiem Eisen von der Oberfläche
- Entfernt nur Eisen, konserviert andere Metalle in der Legierung
Verfahren zur Passivierung von Edelstahl mit Zitronensäure acid
Industriestandards
Hersteller müssen letztendlich die Passivierung gemäß den von ihren Kunden festgelegten Akzeptanzkriterien durchführen. Die meisten Akzeptanzkriterien fallen unter einen von zwei Industriestandards für die Zitronensäurepassivierung: ASTM A967 und AMS 2700.
ASTM A967
ASTM A967 bezieht sich auf chemische Behandlungen zur Passivierung von Edelstahlteilen. Es setzt Standards für Salpetersäure- und Zitronensäure-Tauchbehandlungen. Das Zitronensäureverfahren ist in 5 Kategorien unterteilt. Citric 1-3 spezifiziert Lösungsstärken von 4-10% Zitronensäure (bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung) mit kürzeren Behandlungszeiten bei höheren Temperaturen.
| Zitronensäure Prozess | Temperatur ºF | Zeit in Minuten |
| 1 | 140 – 160 | 4 |
| 2 | 120 – 140 | 10 |
| 3 | 70 – 120 | 20 |
Die Parameter 4 und 5 erlauben andere Parameter, einschließlich der Verwendung von Additiven. CitriSurf von Stellar Solutions fällt unter die Kategorie Citric 4, aber die empfohlenen Verfahren behalten die gleiche Konzentration und andere Parameter bei, die in Citric 1-3 definiert sind.
Die Norm ASTM A967 erlaubt auch eine beliebige Kombination von Eintauchzeit, Temperatur und Zitronensäurekonzentration, sofern die resultierende Oberflächenbehandlung die Abnahmeprüfungskriterien erfüllt.
AMS 2700
AMS 2700 bezieht sich auf die Passivierung von korrosionsbeständigen Stählen. Dieser Standard wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Wie bei ASTM A967 wurden Standards für Immersionsbehandlungen mit Salpetersäure (Methode 1) und Zitronensäure (Methode 2) festgelegt. Die Methode 2 Zitronensäure Passivierung Standard spezifiziert Lösungsstärken von 4-10% Zitronensäure (nach Gewicht der Zusammensetzung), mit kürzeren Behandlungszeiten bei höheren Temperaturen.
CitriSurf von Stellar Solutions fällt unter Methode 2 von AMS 2700.
Zitronensäure Passivierung Prozessschritte
Gemeinsame Passivierung Prozessschritte für Edelstahl sind unten aufgeführt:
- Alkalische Reinigung der Materialien zur Entfernung aller Verunreinigungen, Öle, Fremdstoffe etc. -Häufig verwendet waschmittel reiniger wie Micro90, Einfache Grün, etc.
- Wasser spülen–häufig mit DI (Entionisiertes) wasser oder RO (Umkehrosmose) wasser in hohe präzision branchen
- Zitronensäure (CitriSurf) immersion bad vollständig zu lösen jede freie eisen und sulfide und beschleunigen die bildung von passive film oder oxidschicht
- Wasser spülen–häufig mit DI Wasser in hohe präzision branchen
- Zweite wasser spülen–häufig mit DI Wasser in hohe präzision branchen
- Trockene Teile
- Testmusterteile über Spezifikationsstandards unter Verwendung: Salznebel, Kammerbelichtung mit hoher Luftfeuchtigkeit oder Kupfersulfattests
Die genauen Passivierungsprozessschritte hängen vom Chromgehalt der Legierung, den Zerspanbarkeitseigenschaften und anderen Oberflächenbehandlungen ab, die auf den Edelstahl, Titan oder eine andere Legierung angewendet werden.
Video: Automatisiertes anpassbares Passivierungssystem für Salpetersäure und Zitronensäure
Testergebnisse der Zitronensäurepassivierung
Die Prüfung von Teilen nach der Passivierung erfolgt typischerweise pro Los. Industriestandards wie ASTM A967 ermöglichen eine Vielzahl von Prüfprotokollen, darunter:
- Wasser immersion test
- Hohe feuchtigkeit test
- Salz spray test
- Kupfer sulfat test
- Freies eisen test
Die kupfer sulfat test ist besonders nützlich, da es kann durchgeführt werden schneller als andere tests. Beim Kupfersulfattest wird eine Lösung aus Kupfersulfat und Schwefelsäure auf die Oberfläche eines Probenteils aufgetragen, das die zu prüfende Charge darstellt. Die Oberfläche muss mindestens 6 Minuten mit der Lösung nass gehalten werden. Nach dem Entfernen der Lösung wird das Teil auf Kupferablagerungen untersucht. Jeder Hinweis auf eine Verkupferung des Teils weist auf einen Testfehler hin.
Der Kupfersulfattest ist jedoch nicht jedermanns Sache. Es kann weder auf Oberflächen angewendet werden, die bei der Verarbeitung von Lebensmitteln verwendet werden, noch wird es für lasermarkierte Bereiche empfohlen. Der Test sollte nicht mit martensitischen Edelstählen der Serie 400 oder mit ferritischen Edelstählen der Serie 400 mit weniger als 16% Chrom verwendet werden, da dies zu falschen Fehlern führen kann (z. B. ein Testfehler, wenn die Passivierung tatsächlich erfolgreich ist).
Worauf Sie bei der Zitronensäurepassivierung achten sollten
Verwechseln Sie Reinigung nicht mit Passivierung. Es ist leicht anzunehmen, dass das Eintauchen in Zitronensäure die Teile nicht nur passiviert, sondern auch reinigt. Dem ist nicht so. Die Reinigung der Teile muss VOR dem Eintauchen in die Zitronensäurelösung erfolgen. Andernfalls können Ladenabfälle wie Fettreste aus der Herstellung mit der Zitronensäure in Wechselwirkung treten und Gasblasen auf der Oberfläche bilden, die die Passivierung stören.
Verwenden Sie in diesen Fällen einen Entfetter oder wechseln Sie die Reinigungsmittel, um sicherzustellen, dass das Teil vollständig frei von Verunreinigungen ist. In einigen Fällen müssen thermische Oxide zum Entfernen möglicherweise geschliffen oder gebeizt werden.
Nach dem Reinigen und Spülen des Teils und vor dem Einlegen in die Zitronensäurelösung ist ein Wasserbruchtest durchzuführen, wie in ASTM A380 Abschnitt 7.2.4 beschrieben. Der Zweck des Water-Break-Tests besteht darin, ölige Rückstände oder hydrophobe Verunreinigungen wie Fett oder Fingerabdrücke zu erkennen.
Halten Sie die Zitronensäurelösung frei von Verunreinigungen. Die Beseitigung der Kontamination der Zitronensäurelösung kann so einfach sein wie das Nachfüllen des Zitronensäurebades mit frischer Lösung. Wenn das Problem weiterhin besteht, sollten Sie in der Zitronensäurelösung eine höhere Wasserqualität wie RO-Wasser oder DI-Wasser verwenden, die mit geringerer Wahrscheinlichkeit Verunreinigungen enthält als Leitungswasser.
Eine weitere Best-Practice-Empfehlung ist die Verwendung von Gestellen, um einen Metall-Metall-Kontakt zwischen einzelnen Teilen zu verhindern. Dies erleichtert den freien Fluss der Lösung, um korrosive Verunreinigungen zu entfernen und Säureeinschlüsse zu vermeiden.
Vorsicht vor galvanischer Korrosion. Vermeiden Sie das Mischen von zwei verschiedenen Edelstahlsorten (z. B. 300er und 400er Serie) im selben Zitronensäurepassivierungsbad, um galvanische Korrosion, auch Bimetallkorrosion genannt, zu vermeiden. Dies ist besonders wichtig, wenn mit einem großen Volumen gemischter Edelstahlsorten in einem einzigen Bad gearbeitet wird, da das größere Volumen das Risiko einer galvanischen Korrosion erhöht. Dies führt dazu, dass das weniger edle Metall schneller korrodiert, als wenn die unterschiedlichen Metalle in der Lösung nicht in Kontakt gewesen wären.
CitriSurf® für die Zitronensäurepassivierung
Best Technology arbeitet mit Stellar Solutions zusammen, um unseren Kunden eine CitriSurf-Zitronensäurepassivierungslösung anzubieten. In den letzten 15 Jahren hat sich CitriSurf schnell zur führenden Marke für Hochleistungs-Zitronensäure entwickelt. CitriSurf bietet eine erstklassige Passivierungsleistung, um Korrosion von Edelstahlteilen zu verhindern.
Die gebräuchlichste Zitronensäurelösung, die unsere Kunden verwenden, ist CitriSurf 2250. Wenn Ihre Spezifikationen ASTM A380, A967, B600, F983, F86 oder andere sind, wird CitriSurf sehr häufig in den Spezifikationen für Edelstahl und andere Legierungen verwendet.
Siehe unseren CitriSurf Material Compatibility Guide.
Die folgenden CitriSurf-Produkte werden hauptsächlich zur Passivierung in der Fertigung und Fertigung verwendet:
- CitriSurf 2050
- CitriSurf 2250
- CitriSurf 2450
- CitriSurf 3050
- CitriSurf 3250
- CitriSurf 77
- CitriSurf 2210
CitriSurf 2050 ist die kosteneffektivste Lösung und ist für 300 Reihe Austenitgrade des Edelstahls am nützlichsten. CitriSurf 3050 ist eine schaumarme Version für Spritzanwendungen oder Tanks mit Tauchgebläsen.
CitriSurf 2250 verwendet einen erhöhten pH-Wert, um sicherzustellen, dass die Oberfläche der empfindlicheren ferritischen und martensitischen Edelstahlsorten der Serie 400 erhalten bleibt. CitriSurf 3250 ist eine schaumarme Version.
CitriSurf 2450 verwendet einen noch höheren pH-Wert für die empfindlichsten, extrem niedrigen Chromgrade.
CitriSurf 77 und CitriSurf 2210 sind Produkte für Vor-Ort- und Großeinsatzarbeiten. Der CitriSurf 77 ist eine Flüssigkeit zum einfachen Sprühen, und der CitriSurf 2210 ist eine dickere Gelversion, die gut an vertikalen Oberflächen haftet und nach der Lasermarkierung zur „Spot“ -Passivierung verwendet werden kann.
CitriSurf Produktvergleich
| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| Chemische Zusammensetzung | Zitronensäure, Wasser, proprietäre Inhaltsstoffe | Zitronensäure, Wasser, proprietäre Inhaltsstoffe | Zitronensäure, Wasser, proprietäre Inhaltsstoffe |
| Betriebstemperatur | Raumtemperatur oder höher (120-160 °F bevorzugt) | Raumtemperatur oder höher (120-160 °F bevorzugt) | Raumtemperatur oder höher (120-160 °F bevorzugt) |
| Flammpunkt | Keine | Keine | Keine |
| Wasserlöslichkeit | Komplett | Komplett | Komplett |
| Normale Arbeitskonzentration | 7-13 Vol.-% in Wasser | 9-18 Vol.-% in Wasser | 10-20 Vol.-% in Wasser |
| pH bei Arbeitskonzentration | ca. 1,8 | ungefähr 3,0 | ungefähr. 4.3 |
Verwenden Sie diese Tabelle als Referenz für die Kompatibilität Ihrer Edelstahlsorte oder einer anderen Legierung mit CitriSurf.
CitriSurf Material Compatibility Guide |
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Austenitic Stainless Steels (Non-Magnetic) |
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| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| S20100 (201) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S20200 (202) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30100 (301) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30200 (302) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30400 (304) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30403 (304L) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30409 (304 H) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30430 (18-9LW) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30451 (304N) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30500 (305) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30800 (308) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30900 (309) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30940 (309Cb) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31000 (310) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31400 (314) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31600 (316) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31603 (316L) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31609 (316H) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S31620 (316F) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S32100 (321) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S32109 (321H) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S34700 (347) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S34709 (347H) | ✔ | ✔ | ✔ |
Free Machining Stainless Steels |
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| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| S30300 (303) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30323 (303Se) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30310 | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30330 (303Cu) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30345 (303 MA) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S30360 (303 Pb) | ✔ | ✔ | ✔ |
| S34720 | ✔ | ✔ | ✔ |
| S34723 | ✔ | ✔ | ✔ |
| S43020 (430F) | ✔ | ✔ | |
| S43023 (430FSe) | ✔ | ✔ | |
| S44020 (440 F) | ✔ | ✔ | |
Martensitic Stainless Steels (Magnetic) |
|||
| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| S40300 (403) | ✔ | ✔ | |
| S41000 (410) | ✔ | ✔ | |
| S41400 (414) | ✔ | ✔ | |
| S41600 (416) | ✔ | ✔ | |
| S41623 (416Se) | ✔ | ✔ | |
| S42000 (420) | ✔ | ||
| S42020 (420F) | ✔ | ||
| S43100 (431) | ✔ | ✔ | |
| S44002 (440A) | ✔ | ✔ | |
| S4403 (440B) | ✔ | ✔ | |
| S44004 (440C) | ✔ | ✔ | |
Ferritic Stainless Steels (Magnetic) |
|||
| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| S40500 (405) | ✔ | ✔ | |
| S40900 (409) | ✔ | ✔ | |
| S42900 (429) | ✔ | ✔ | |
| S43000 (430) | ✔ | ✔ | |
| S43400 (436) | ✔ | ✔ | |
| S44200 (442) | ✔ | ✔ | |
| S44600 (446) | ✔ | ✔ | |
| S44627 | ✔ | ✔ | |
Precipitation Hardening Stainless Steels (Magnetic) |
|||
| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| S66286 (A286) | ✔ | ✔ | |
| S13800 (13-8 Mo) | ✔ | ✔ | |
| S15500 (15-5) | ✔ | ✔ | |
| S15700 (15-7 Mo) | ✔ | ✔ | |
| S17400 (17-4) | ✔ | ✔ | |
| S17700 (17-7) | ✔ | ✔ | |
| S35500 (AM 355) | ✔ | ✔ | |
| S36200 (362) | ✔ | ✔ | |
Other Materials |
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| CitriSurf 2050 | CitriSurf 2250 | CitriSurf 2450 | |
| Titanium (Ti) | ✔ | ✔ | ✔ |
| Aluminium (Al) | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel (austenitische Nickel-Chrom-Legierung) | ✔ | ✔ | ✔ |
| Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 und Nicrofer 6020 | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel 600 | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel 617 | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel 625 | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel 718 | ✔ | ✔ | ✔ |
| Inconel X-750 | ✔ | ✔ | ✔ |
| * HINWEIS: Informationen von Stellar Solutions | |||
CitriSurf ist eine eingetragene Marke von Stellar Solutions, Inc.
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Für Bestellinformationen zu CitriSurf wenden Sie sich an unsere chemische Verkaufsabteilung unter 612-392-2414, ext. 104, oder nutzen Sie unser Web-Kontaktformular.
Anwendbar Passivierung Systeme
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Ultraschall Automatisierte Passivierung Systeme
Automatisierte Ultraschall Zitronensäure/Salpetersäure Passivierung System für Medizinische Gerät und Allgemeine Teile
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