BEIZEN und PASSIVIEREN sind chemische Behandlungen, die auf die Oberfläche von Edelstahl angewendet werden, um Verunreinigungen zu entfernen und die Bildung eines kontinuierlichen passiven Chromoxidfilms zu unterstützen. Picking und Passivierung sind beides Säurebehandlungen und weder Fett noch Öl werden entfernt. Wenn das Werkstück verschmutzt ist, kann es erforderlich sein, vor dem Beizen oder Passivieren ein Reinigungsmittel oder eine alkalische Reinigung zu verwenden.
Was ist Kommissionierung?
Wenn Stahl durch Schweißen oder auf andere Weise so weit erhitzt wird, dass eine Hitzefärbung oder eine Oxidschicht sichtbar wird, ist die Schicht darunter an Chrom verarmt, wodurch der Stahl weniger korrosionsbeständig wird. Beim Picken von Stahl wird eine Säurelösung aufgetragen, um hitzebeeinflusste Zonen zusammen mit der darunter liegenden chromreduzierten Schicht vom Edelstahl zu entfernen. Gebeizter Stahl ist frei von oberflächlichen Kohlenstoffstahlverunreinigungen und eingebetteten Eisenpartikeln. Es hinterlässt typischerweise ein mattes, mattgraues Finish. Vereinfacht ausgedrückt wird durch das Beizen die hitzebeeinflusste Schicht des Edelstahls entfernt und die Oberfläche für die Passivierung vorbereitet.
Was ist Passivierung?
Passivierung ist ein vom Beizen getrennter Prozess, der allein oder nach dem Beizen durchgeführt werden kann. Im Gegensatz zum Beizen wird beim Passivierungsprozess kein Metall entfernt. Stattdessen wird die Oberfläche des Edelstahls mit einer oxidierenden Säure behandelt, um Kohlenstoffstahl und Sulfideinschlüsse aufzulösen und Eisen und andere Oberflächenverunreinigungen vom Edelstahl zu entfernen. Die Säure fördert außerdem die Bildung des chromreichen Passivfilms, der die Korrosionsbeständigkeit verleiht. Während gebeizter Stahl matt oder verätzt aussieht, hat eine ordnungsgemäß durchgeführte Passivierung keinen Einfluss auf das Erscheinungsbild des Metalls.
Warum brauchen wir es?
Vielen Menschen ist nicht bewusst, dass sich rostfreie Stähle oft in einem natürlichen passiven Zustand befinden. Allerdings wird der natürliche Chromoxidfilm auf der Metalloberfläche immer dann getrübt, wenn der Stahl in irgendeiner Weise manipuliert oder bearbeitet wird, beispielsweise wenn er geschweißt wird. Dadurch lässt die Korrosionsbeständigkeit des Edelstahls nach dem Schweißen nach. Um den Chromoxidfilm auf der Metalloberfläche wiederherzustellen, muss der Edelstahl passiviert werden. Tatsächlich ist das Schweißen einer der Hauptgründe, warum rostfreie Stähle passiviert werden müssen. Beim Schweißen verliert ein Metall sein freies Eisen aus der Legierung und die Gesamtstruktur der Metalloberfläche verändert sich erheblich. In der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht ist das Chrom-Eisen-Verhältnis deutlich verringert. Das frei fließende Eisen auf der Metalloberfläche des Edelstahls kann Korrosion/Aufrauen begünstigen.
Welches ist die beste verfügbare Passivierungsmethode?
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Passivierungs- und Säurepassivierungsbehandlung
Es ist eine bekannte Tatsache, dass Edelstahl korrosionsbeständig ist. Weniger bekannt ist, dass ein passiver, chromreicher Oxidfilm, der sich auf natürliche Weise auf der Oberfläche des Stahls aufbaut, für die Korrosionsbeständigkeit verantwortlich ist. Die Bildung dieser Passivschicht wird Passivierung genannt.
Passivierung ist ein natürlicher Vorgang. Es ist jedoch möglich, die Passivierung durch den Einsatz bestimmter industrieller Techniken zu verbessern. Bei diesen Techniken handelt es sich um Behandlungen mit oxidierenden Säuren. Man kann sagen, dass eine Säurebehandlung die beste Methode zur Passivierung von Stahl ist.
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Umgebungstemperatur und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen
Durch Hitzeeinwirkung kann sich auf der Oberfläche des Stahls ein einfacher Oxidfilm oder Zunder bilden. Das Gleiche gilt nicht für eine passive Schicht. Wenn dem Stahl Wärme zugeführt wird, wird die natürliche Passivschicht dicker. Zusätzlich zur Volumenänderung ändert sich auch die Farbe, wenn der Farbton von einem Hitzeton zu einer grauen Oxidskala übergeht. Als Folge dieser sichtbaren Oxidschichten verringert sich die Korrosionsbeständigkeit des Stahls bei Umgebungstemperatur.
Ofenteile sind Beispiele für Edelstahlkomponenten, die maßgeschneidert sind, um bei wirklich hohen Temperaturen zu funktionieren. Um vor Hochtemperaturoxidation geschützt zu bleiben, sind sie mit diesen dickeren, haltbaren Oxidschichtbeschichtungen überzogen.
Andererseits reicht bei Komponenten, die für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen ausgelegt sind, eine dünne transparente „Passivschicht“ aus, um den Zweck der Korrosionsbeständigkeit zu erfüllen.
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Voraussetzungen für die Säurepassivierungsbehandlung
Durch starke Oxidationsbedingungen kann die Bildung der chromreichen Oxid-Passivschicht auf der Oberfläche von Edelstahl gefördert werden. Salpetersäure ist das am besten geeignete Lösungsmittel für diese oxidierende Säurebehandlung. Seine Verfügbarkeit, Zweckmäßigkeit und Wirksamkeit machen es zu einem weit verbreiteten Lösungsmittel bei industriellen Passivierungsbehandlungen für Edelstahl. Auch andere schwächer oxidierende Säuren wie Zitronensäure können die Passivierung verstärken.
Es ist bekannt, dass Stahlkomponenten und -fabrikate, die von Fertigungswerken und seriösen Aktionären stammen, völlig passiv sind. Allerdings gibt es jeweils Ausnahmen. Beispielsweise können bearbeitete Teile mit kompliziertem Design und empfindlicher Struktur eine Passivierungsbehandlung erfordern.
