Крепежни елементиса най-често срещаните части на механично оборудване, използвани за закрепване на връзки. Всички те се използват в специфични среди и дългосрочното взаимодействие между крепежните елементи и околната среда винаги ще доведе до промени в тяхното състояние и ефективност. Промяната, тоест корозията, е една от основните форми на повреда на крепежните елементи. Леката корозия на крепежните елементи ще повлияе на разглобяемостта и многократното монтиране на резбите, а силната корозия ще увреди здравината на връзката между компонентите и дори ще доведе до внезапна повреда на детайлите, което ще доведе до катастрофални инциденти. Следователно антикорозионната защита на крепежните елементи винаги е била от голямо значение за всички. тема на.
Антикорозионна технология, която обикновено се използва за крепежни елементи
Често използвана антикорозионна технология за крепежни елементи Антикорозионната обработка на крепежни елементи обикновено образува покриващ слой или антикорозионен слой върху повърхността на детайла по определен метод, за да предотврати влиянието на външната среда върху самия крепеж и да постигне ефект на устойчивост на корозия. Има четири основни антикорозионни технологии за крепежни елементи: технология за обработка на филмов слой, технология за метално покритие, технология за покритие и промяна на вътрешната структура на метал (като неръждаема стомана).
1. Технология за обработка на филми
Технологията за обработка на филми се отнася главно до процеса на образуване на стабилен химичен (електрохимичен) преобразуващ филм върху металната повърхност чрез химични или електрохимични методи. Например в градските железопътни превозни средства обработката на филмовия слой на крепежните елементи е предимно черна/синя обработка и обработка с фосфатиране.
1.1, черно и синьо
В концентриран алкален разтвор, съдържащ окислител, след определен период на обработка при около 140C, процесът на образуване на химически оксиден филм върху повърхността на стоманената част (съставен главно от Fe, O,).
Технически характеристики на обработката за почерняване/посиняване:
1) Дебелината на филма е 0.5-1.5 μm.
2) Тестът за неутрален солен спрей (NSS) обикновено е само 2 ~ 5 часа. По това време слоят оксиден филм е счупен и дори ще се появи голямо количество ръжда, както е показано на Фигура 1.
3) Ниска чувствителност към водородна крехкост, може да се използва като болтове с висока якост.
4) Като закопчалка неговата консистенция на силата на въртящ момент-предварително затягане е лоша.
5) Цветът е по-ярък и декоративният ефект е по-добър.
6) Ниска цена.
1.2. Лечение с фосфатиране
Процесът на потапяне на стоманени части в разтвор, съдържащ манган, фосфорна киселина, фосфат и други реагенти, за да се образува слой от фосфатно преобразуващ филм, който е неразтворим във вода върху металната повърхност, се нарича фосфатиране. Технически характеристики на фосфатиране.
1) Филмовият слой е здраво свързан към субстрата (с дебелина 1-50 μm).
2) NSS може да достигне 10~20 часа, дори 72 часа.
3) Лоша механична якост и крехко качество.
4) Като закопчалка неговата консистенция на въртящия момент и предварителното натоварване е много добра.
5) Цветът е светлосив и други тъмни цветове, а декоративният ефект е лош.
6) Чувствителността към водородна крехкост е ниска, така че може да се използва като болтове с висока якост.
7) Цената е по-ниска.
2. Технология на металното покритие
Технологията за нанасяне на метални покрития е основно процес на повърхностна обработка, който използва технология за нанасяне на покритие за образуване на тънък метален слой върху повърхността на метални материали, за да придаде на металните материали декоративни или защитни свойства. В градските железопътни превозни средства технологията за метално покритие на крепежните елементи е главно поцинкована и други специални метални покрития (хромиране, никелиране, кадмиево покритие, сребърно покритие и др.).
2.1 Поцинкована
Цинкът и желязото могат да се разтварят взаимно и неговият стандартен електроден потенциал е -0,76 V. За стоманения субстрат цинковото покритие е анодно покритие, което може да защити по-добре стоманения субстрат. Поради това технологията за поцинковане се използва широко в крепежните елементи. Има три често използвани метода на поцинковане: горещо поцинковане, електропоцинковане и механично поцинковане.
2.1.1 Горещо поцинковане
Горещото поцинковане означава, че стоманените части се потапят в разтопен течен цинк, така че серия от физически и химични реакции протичат на повърхността на детайла, като по този начин се образува метален поцинкован слой. Дебелината на покритието при горещо поцинковане е много дебела (до 30-60 μm), а устойчивостта му на корозия е много добра. Той се използва широко в стоманени части, които се използват на открито за дълго време (като телевизионни кули, парапети на магистрали и др.). За крепежни елементи горещото поцинковане обикновено е подходящо за болтове от M6 и по-високи, но не може да се използва за крепежни елементи с висока якост, главно защото работната температура на процеса на горещо поцинковане е много висока (400C~ 500C), тя лесно се темперира и омекотява крепежни елементи с висока якост.
2.1.2 Поцинковане
Електрогалванизирането използва електролиза за образуване на равномерен, плътен и добре свързан галванизиран слой върху повърхността на стоманените части. Дебелината на цинковия слой при електро-поцинковане е сравнително тънък (5 ~ 30 μm), а неговата устойчивост на корозия е най-лошата при поцинкована антикорозионна обработка. широко използвани в приложения. Тъй като електрогалванизирането има висока чувствителност към водородна крехкост и е трудно да се дехидрогенира напълно (повърхността на електрогалванизирания слой ще се отлепи или падне над 100C), така че електрогалванизираните не могат да се използват за крепежни елементи с висока якост.
2.1.3 Механично поцинковане
Механичното поцинковане се отнася до процеса на повърхностна обработка на части от желязо и стомана, като се използва ударна среда за въздействие върху повърхността на стоманени части под действието на химически вещества като цинков прах, дисперсант и ускорител за образуване на поцинкован слой. Дебелината на механично поцинкования слой обикновено е 5-50 μm, повърхността на покритието е плътна и равномерна, декоративният ефект е добър и устойчивостта на корозия е отлична; и покритието няма недостатъци на горещо поцинковане и електро-поцинковане, като високотемпературно темпериране и водородна крехкост. Процес на повърхностна обработка, особено подходящ за защита от корозия на крепежни елементи.
2.2. Други метални покрития
2.2.1 Хромиране
Хромът като метално покритие има характеристиките на силна адхезия, добра устойчивост на износване, отличен декоративен ефект и висока устойчивост на топлина (може да се използва нормално под 500C), така че хромното покритие се използва като метално покритие за крепежни елементи. много идеален.
Хромирането има главно следните недостатъци:
1) Процесът е сложен, никелът или медта трябва да бъдат покрити преди хромиране.
2) Скъп.
3) Хромираното покритие е твърдо, чупливо и лесно пада.
2.2.2 Никелиране
Като метално покритие никелът има добра електропроводимост, висока твърдост, добър декоративен ефект и добра устойчивост на топлина (може да се използва нормално под 600C), така че е идеално да се използва никелово покритие за крепежни елементи.
Никелирането има главно следните недостатъци:
1) Процесът е сложен и медта трябва да бъде покрита преди хромиране.
2) Никеловото покритие е поресто и корозията на субстрата ще се ускори, когато покритието е тънко.
3) Скъпо.
2.2.3 Кадмиево покритие
Като метално покритие кадмият е анодно покритие, което има силна устойчивост на корозия на солна киселина, ниска водородна крехкост и добри декоративни ефекти. Той е особено подходящ за крепежни елементи, използвани в морска среда (като бърз фърмуер).
Покритието с кадмий има главно следните недостатъци:
① Замърсяването на околната среда е високо, а газът и разтворимите кадмиеви соли, произведени при топенето на кадмия, са отровни.
②Цената е скъпа.
2.2.4 Сребърно покритие
Като метално покритие среброто има отлична електрическа проводимост, отлични отразяващи свойства, добро смазване и отлична устойчивост на топлина (може да се използва нормално под 870C), така че сребърното покритие се използва широко в областта на електрониката, високочестотните компоненти и др. (като проводящи болтове на генератора, изводни клеми на акумулатора на автомобила).
Сребърното покритие има главно следните недостатъци:
① Процесът е сложен и медта трябва да бъде покрита преди сребърно покритие.
②Цената е много скъпа.
2.2.5 Поцинкован никел
Композитното цинково-никелово покритие е нов тип покритие от метална сплав, разработено върху процеса на повърхностна обработка на поцинковане, което има много предимства.
1) NSS до 500 - 1500ч.
2) Електродният потенциал на покритието е между Fe и Zn, което е по-подходящо за сглобяване на алуминиеви части.
3) Твърдостта на покритието е висока, а декоративният ефект е много добър.
4) Почти няма водородна крехкост и може да се използва за крепежни елементи с висока якост.
5) Добра устойчивост на топлина (може да се използва нормално под 8009C).
Основният недостатък на сегашното цинково-никелово покритие е по-високата цена (около 6 пъти от тази на цинковото покритие), но отличното му цялостно представяне е все по-широко признато от хората.
3. Технология на нанасяне на покритие
Технологията за нанасяне на покритие се отнася до нанасянето на специфични покрития върху повърхността на предмети с определено оборудване и методи за образуване на плътен, непрекъснат и равномерен филм върху повърхността, който след това се изсушава и втвърдява чрез естествени или изкуствени методи, за да образува защитни или декоративни свойства. Технология за повърхностна обработка за функционални покрития.
При крепежните елементи най-широко използваната технология за покритие е технологията за цинково-хромно покритие, което е вид покритие, образувано върху повърхността на стоманени части чрез покриване на цинково-хромови покрития върху стоманени части и изпичането им в напълно затворена верига. Слой, наричан още лечение с дакромет, който има следните отлични характеристики.
1) NSS може да достигне 500 ~ 1000 часа.
2) Добра пропускливост.
3) Няма чувствителност към водородна крехкост.
4) Замърсяването на околната среда е ниско.
5) Като закопчалка неговата консистенция на въртящия момент и предварителното натоварване е много добра.
6) Цената е умерена (около два пъти по-висока от поцинкованата).
Лечението с Dacromet има главно следните недостатъци:
1) Слаба устойчивост на износване (твърдостта е само 1 H).
2) Цветът е единичен (само сребристо бяло и сребристо сиво), а декоративният ефект е лош.
3) Слаба проводимост, неподходяща за части с проводими връзки.
4. Промяна на организационната форма на стоманата
4.1 Промени в състава (като неръждаема стомана)
Неръждаемата стомана е съкращението на неръждаема стомана, устойчива на киселини, която има отлична устойчивост на корозия и добър декоративен ефект и се използва широко в различни области. Обикновено се смята, че механизмът за устойчивост на корозия на неръждаемата стомана е основно както следва.
1) Когато съдържанието на Cr надвиши 13 процента, електродният потенциал на стоманата ще се повиши от отрицателния електроден потенциал до положителния електроден потенциал, правейки самата стоманена матрица "инертна";
2) Cr ще образува плътен богат на Cr пасивиращ филм върху стоманената повърхност, като по този начин допълнително защитава субстрата.
3) Неръждаемата стомана се разделя на: мартензитна стомана, феритна стомана, аустенитна стомана, аустенитно-феритна неръждаема стомана и т.н., сред които аустенитната неръждаема стомана има най-добра устойчивост на корозия, като неръждаема стомана A2, A4.
Неръждаемата стомана има главно следните недостатъци: ①Граница на провлачване е много ниска (обикновено не повече от 300 MPa), което не е подходящо за свързване на основни структурни части.
②Склонен е към захващане на конеца. Когато болтовете от неръждаема стомана са затегнати, е лесно да се повреди повърхността на резбата. По това време той спонтанно ще произведе слой от оксиден слой, който ще засили адхезията и заключването на болтовете.
③ склонни към междукристална корозия. C и Cr в неръждаемата стомана ще образуват съединения при определена температура, особено близо до границата на зърното, което ще причини "бедна на Cr зона" на границата на зърното, което ще доведе до корозия на границата на зърното.
④ Слаба устойчивост на корозия към CI среда (с изключение на A4 неръждаема стомана).
⑤ Цената е по-висока (около 4 пъти от тази на Dacromet).
4.2 Промени в състоянието на термична обработка
Материалите от желязо и стомана са главно многофазови структури (вторични фази като примеси, карбиди и интерметални съединения обикновено съществуват в стоманата като катоди и Fe матрица като аноди). Има потенциална разлика между фазите в многофазната структура, образувайки корозионна микро-батерия. Втората фаза може да бъде фаза на анодна пасивация или фаза на катодно разтваряне, като и двете ще повлияят на устойчивостта на корозия на матрицата.
Като неръждаема стомана, тя трябва да бъде много внимателна при заваряване и термична обработка. След като неръждаемата стомана се подложи на обработка с високотемпературен разтвор, тя се нагрява между 400C и 850C и се образува голямо количество CrsC. И Cr, С; Карбидът ще се утаи по протежение на границата на зърното, така че в близост до границата на зърното се образува бедна на Cr област. Карбидът действа като катод на корозионната клетка, а бедната на Cr област действа като анод на корозионната клетка, което води до корозия на границата на зърното и нейната устойчивост на корозия ще бъде значително намалена.
