Pasivado de cojinetes de acero inoxidable y niebla salina durante 168 horas
La pasivación de rodamientos de acero inoxidable es un proceso fundamental que influye en la eficacia, la seguridad y la sostenibilidad de diversas operaciones industriales, por lo que es una práctica esencial en la fabricación y la ingeniería modernas. En este artículo, profundizaremos en los entresijos de la pasivación, sus pasos y su importancia en el rendimiento de los rodamientos de acero inoxidable.
¿Por qué pasivar los rodamientos de acero inoxidable?
Los rodamientos de acero inoxidable poseen intrínsecamente propiedades anticorrosión, atribuidas principalmente a su alto contenido de cromo, níquel y otros elementos de aleación. Estos elementos se oxidan para formar una película de pasivación, una barrera natural contra la oxidación.
Pero es esencial entender que, aunque los rodamientos de acero inoxidable resisten la oxidación, no son totalmente a prueba de óxido. La capa de pasivación innata de los rodamientos de acero inoxidable solo tiene un grosor de entre 1 y 3 nanómetros, lo que ofrece un cierto nivel de protección.
Sin embargo, problemas como la soldadura, los arañazos y el montaje pueden dañar esta película de óxido. Cuando se daña, pueden salir a la superficie partículas o iones de hierro nocivos que aceleran la oxidación, especialmente en aplicaciones exigentes como zonas costeras, procesamiento de alimentos o plantas químicas.
¿Qué es la pasivación de rodamientos de acero inoxidable?
La pasivación es un proceso no electrolítico que se aplica a los rodamientos de acero inoxidable después de su fabricación para mejorar su resistencia a la corrosión y la oxidación.
La composición del acero inoxidable suele incluir hierro, cromo y otros metales no férreos, que varían según la aleación. Dado que la formación de óxido requiere hierro, la eliminación de las moléculas de hierro de la superficie da lugar a un predominio de moléculas de cromo, inherentemente inertes por naturaleza. Esta concentración de cromo conduce a la formación de una capa robusta, no reactiva y pasiva, que impide de forma significativa el desarrollo de óxido.
Normalmente, tras la pasivación de los cojinetes de acero inoxidable, se forma en la superficie una densa película de pasivación con un espesor que oscila entre 1 y 10 nanómetros.
Fig. 1 Principio del pasivado del acero inoxidable
El proceso de pasivado de los rodamientos de acero inoxidable
El proceso de pasivado es un tratamiento crítico posterior a la fabricación de rodamientos de acero inoxidable, diseñado para mejorar su resistencia a la corrosión y su longevidad. Este proceso implica varios pasos clave:
Fig. 2 Proceso de pasivación de Rodamientos de acero inoxidable
Limpieza previa
Los rodamientos de acero inoxidable se sumergen en una solución limpiadora, a menudo alcalina o a base de disolventes, para descomponer y eliminar los residuos. También puede emplearse la limpieza por ultrasonidos para desprender las partículas más resistentes.
Aclarado inicial
Para evitar cualquier reacción química con la solución de pasivación, los rodamientos se enjuagan con agua desionizada o destilada. Este paso puede repetirse varias veces para garantizar un aclarado a fondo.
Baño ácido
Los rodamientos de acero inoxidable se sumergen en una solución ácida. El ácido cítrico o el ácido nítrico son los agentes más utilizados para la pasivación.
La duración de la inmersión, la concentración de ácido y la temperatura se controlan con precisión en función de la calidad del acero inoxidable y la aplicación prevista.
Este paso tiene por objeto eliminar el hierro libre de la superficie de apoyo del acero inoxidable, que pueden ser posibles focos de corrosión. La eliminación del hierro libre mejora la resistencia natural a la corrosión del acero inoxidable.
Aclarado intermedio
Utilice agua desionizada o destilada para eliminar el ácido residual antes de la aplicación del agente.
Agente coordinador
Tras un nuevo aclarado, los rodamientos de acero inoxidable se tratan con el agente de coordinación, que ayuda a formar una capa protectora en la superficie del rodamiento, garantizando aún más su protección contra la posible corrosión.
Aclarado post-agente
Utilice agua desionizada o destilada para eliminar el exceso de agente.
Neutralización (si se utiliza ácido nítrico)
Después de utilizar ácido nítrico para la pasivación, es necesario neutralizar el ácido para detener su actividad y garantizar la seguridad. Los rodamientos de acero inoxidable se sumergen en un baño neutralizador, normalmente una solución de bicarbonato sódico (bicarbonato de sodio).
Aclarado final
Para asegurarse de que cualquier ácido residual o agentes neutralizantes se lavan a fondo. Los cojinetes de acero inoxidable se vuelven a enjuagar con agua desionizada o destilada, asegurándose de que se eliminan todos los restos químicos.
Secado
Para evitar las manchas de agua, que pueden ser focos potenciales de corrosión, los rodamientos de acero inoxidable se secan con sopladores de aire caliente o se introducen en un horno con temperatura controlada.
Pruebas y certificación
Finalidad: Verificar la eficacia del proceso de pasivado y garantizar el cumplimiento de las normas del sector.
Método: Pueden emplearse varias pruebas:
- Prueba de inmersión en agua: Para comprobar si hay signos de oxidación o manchas.
- Prueba de niebla salina: Los rodamientos se exponen a una niebla salina para evaluar su resistencia a la corrosión.
- Prueba de sulfato de cobre: Se utiliza principalmente en aceros inoxidables de la serie 300 para detectar la presencia de hierro libre.
Una vez superadas las pruebas, los rodamientos se certifican de acuerdo con normas industriales como ASTM A967, AMS 2700 u otras, según proceda.
Embalaje y almacenamiento
Para garantizar que los rodamientos permanezcan libres de contaminación tras la pasivación, los rodamientos de acero inoxidable se embalan en materiales resistentes a la corrosión, a menudo con desecantes, para mantenerlos secos y listos para su uso o envío.
Aunque los pasos anteriores ofrecen una descripción detallada del proceso de pasivado, es fundamental tener en cuenta que los detalles pueden variar en función del tipo de acero inoxidable, el uso previsto y las normas industriales que debe cumplir.
Caso práctico: Horas de prueba de niebla salina en acero inoxidable
Este estudio de caso se centra en el notable impacto de la pasivación en la resistencia a la corrosión de los rodamientos de acero inoxidable.
Los rodamientos de acero inoxidable 440 de LILY, objeto de este estudio, ofrecen un claro ejemplo. Inicialmente, estos rodamientos sólo podían soportar 24 horas en una prueba de niebla salina sin ningún tratamiento. Sin embargo, tras la pasivación, su resistencia a estas condiciones corrosivas mejoró significativamente, y ahora los rodamientos soportan hasta 168 horas en la misma prueba.
Fig. 3 Comparación de las muestras no pasivadas y rodamientos de acero inoxidable pasivado tras 168 horas de ensayo de niebla salina
Este marcado contraste demuestra cómo la pasivación puede aumentar sustancialmente la vida útil y la fiabilidad de los rodamientos de acero inoxidable en entornos corrosivos.
De hecho, sobre el tiempo de prueba de niebla salina, no hay sólo una norma. Diferentes clientes tienen diferentes requisitos, como la niebla salina con 48 horas, 72 horas, 96 horas, 120 horas, 168 horas y así sucesivamente. El tiempo específico de prueba de niebla salina se puede localizar de acuerdo a las condiciones reales de trabajo.
Conclusión
Para las industrias que confían en la longevidad y fiabilidad de los rodamientos de acero inoxidable, el proceso de pasivado ofrece una capa adicional de protección contra los elementos agresivos.
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Goodenough Lu
Goodenough Lu is a mechanical engineering major with over ten years of experience in bearing applications.
He possesses a comprehensive understanding of the operational characteristics of a wide range of mechanical products such as automobiles, motorcycles, various motors, electric tools, machine tools, and processing equipment.
