Tratamiento superficial de tubos de acero sin costura

I-ÁcidoEncurtido

1.- Definición de decapado ácido: Se utilizan ácidos para eliminar químicamente la capa de óxido de hierro a una determinada concentración, temperatura y velocidad, lo que se denomina decapado.

2. Clasificación del decapado ácido: Según el tipo de ácido, se divide en decapado con ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y ácido fluorhídrico. Se debe seleccionar un medio de decapado diferente según el material del acero; por ejemplo, para el acero al carbono se utiliza ácido sulfúrico y ácido clorhídrico, o para el acero inoxidable una mezcla de ácido nítrico y ácido fluorhídrico.

Según la forma del acero, se divide en decapado de alambre, decapado de forja, decapado de chapa de acero, decapado de fleje, etc.

Según el tipo de equipo de decapado, se divide en decapado en tanque, decapado semicontinuo, decapado totalmente continuo y decapado en torre.

3. Principio del decapado ácido: El decapado ácido es el proceso de eliminar las incrustaciones de óxido de hierro de las superficies metálicas mediante métodos químicos; por ello, también se denomina decapado ácido químico. Las incrustaciones de óxido de hierro (Fe₂O₃, Fe₃O₄, Fe₀) que se forman en la superficie de las tuberías de acero son óxidos básicos insolubles en agua. Al sumergirlas en una solución ácida o rociarlas con ella, estos óxidos básicos experimentan una serie de cambios químicos en presencia del ácido.

Debido a la naturaleza suelta, porosa y agrietada de la capa de óxido en la superficie del acero estructural al carbono o acero de baja aleación, junto con la flexión repetida de la capa de óxido junto con la tira de acero durante el enderezamiento, el enderezamiento por tensión y el transporte en la línea de decapado, estas grietas porosas aumentan y se expanden aún más. Por lo tanto, la solución ácida reacciona químicamente con la capa de óxido y también reacciona con el hierro del sustrato de acero a través de grietas y poros. Es decir, al comienzo del lavado ácido, se llevan a cabo simultáneamente tres reacciones químicas entre la capa de óxido de hierro y el hierro metálico y la solución ácida: Las capas de óxido de hierro experimentan una reacción química con el ácido y se disuelven (disolución). El hierro metálico reacciona con el ácido para generar gas hidrógeno, que desprende mecánicamente la capa de óxido (efecto de desprendimiento mecánico). El hidrógeno atómico generado reduce los óxidos de hierro a óxidos ferrosos que son propensos a las reacciones ácidas, y luego reacciona con los ácidos para ser eliminados (reducción).

II-Pasivación/Inactivación/Desactivación

1. Principio de pasivación: El mecanismo de pasivación se explica mediante la teoría de la película delgada, que sugiere que la pasivación se debe a la interacción entre metales y sustancias oxidantes, generando una película de pasivación muy delgada, densa, bien cubierta y firmemente adsorbida sobre la superficie del metal. Esta capa existe como una fase independiente, generalmente un compuesto de metales oxidados. Su función es separar completamente el metal del medio corrosivo, impidiendo que entre en contacto con este, deteniendo así la disolución del metal y formando un estado pasivo que proporciona protección anticorrosiva.

2.- Ventajas de la pasivación:

1) En comparación con los métodos de sellado físico tradicionales, el tratamiento de pasivación tiene la característica de no aumentar en absoluto el grosor de la pieza de trabajo ni cambiar el color, mejorando la precisión y el valor añadido del producto, lo que hace que la operación sea más conveniente;

2) Debido a la naturaleza no reactiva del proceso de pasivación, el agente de pasivación se puede añadir y utilizar repetidamente, lo que resulta en una vida útil más larga y un coste más económico.

3) La pasivación promueve la formación de una película de pasivación con estructura molecular de oxígeno en la superficie del metal, que es compacta y estable en su rendimiento, y tiene un efecto de autorreparación en el aire al mismo tiempo. Por lo tanto, en comparación con el método tradicional de recubrimiento con aceite antioxidante, la película de pasivación formada por pasivación es más estable y resistente a la corrosión. La mayoría de los efectos de carga en la capa de óxido están directa o indirectamente relacionados con el proceso de oxidación térmica. En el rango de temperatura de 800-1250 ℃, el proceso de oxidación térmica utilizando oxígeno seco, oxígeno húmedo o vapor de agua tiene tres etapas continuas. Primero, el oxígeno en la atmósfera ambiental entra en la capa de óxido generada, y luego el oxígeno se difunde internamente a través del dióxido de silicio. Cuando llega a la interfaz SiO2-Si, reacciona con el silicio para formar nuevo dióxido de silicio. De esta manera, ocurre el proceso continuo de reacción de difusión de entrada de oxígeno, lo que hace que el silicio cerca de la interfaz se convierta continuamente en sílice, y la capa de óxido crece hacia el interior de la oblea de silicio a una cierta velocidad.

Ⅲ-Fosfatado

El fosfatado es una reacción química que forma una capa protectora (película fosfatada) sobre la superficie. Este proceso se utiliza principalmente en superficies metálicas para crear una película protectora que aísle el metal del aire y prevenga la corrosión. También puede emplearse como imprimación antes de pintar algunos productos. Esta capa fosfatada mejora la adherencia y la resistencia a la corrosión de la pintura, realza las propiedades decorativas y embellece la superficie metálica. Además, actúa como lubricante en algunos procesos de conformado en frío de metales.

Tras el tratamiento de fosfatado, la pieza no se oxida ni se corroe durante mucho tiempo, por lo que su aplicación es muy extendida y se trata de un proceso de tratamiento superficial de metales muy común. Su uso está aumentando en industrias como la automotriz, la naval y la mecánica.

1.- Clasificación y aplicación de la fosfatación

Por lo general, un tratamiento superficial produce un color diferente, pero el fosfatado puede adaptarse a las necesidades específicas mediante el uso de distintos agentes fosfatantes para obtener diferentes tonalidades. Por eso, a menudo vemos tratamientos de fosfatado en gris, color o negro.

Fosfatado de hierro: tras el fosfatado, la superficie adquiere tonalidades iridiscentes y azules, por lo que también se le denomina fósforo de color. La solución de fosfatado utiliza principalmente molibdato como materia prima, el cual forma una película fosfatada iridiscente sobre la superficie de los materiales de acero. Se utiliza principalmente para pintar la capa inferior, con el fin de lograr la resistencia a la corrosión de la pieza y mejorar la adherencia del recubrimiento superficial.