Като основни компоненти в свързващи и фиксиращи възли, повърхностната обработка наболтовене само влияе на външния им вид, но също така играе решаваща роля за техния експлоатационен живот и цялостно представяне. Приемането на подходящ метод за повърхностна обработка може ефективно да подобри корозионната устойчивост на болтовете, устойчивостта на износване и якостта на умора, като по този начин удължи техния експлоатационен живот и гарантира стабилна и надеждна работа на оборудването. След това ще проучим няколко общи метода за повърхностна обработка на болтове, ще анализираме разликите им и ще определим кой метод предлага най-добрия ефект за предотвратяване на ръжда.
1. Поцинковане
1.1 Въведение
Поцинковането е често използвана повърхностна обработка за болтове. Неговият принцип е да образува цинков защитен слой върху повърхността на болта, за да подобри устойчивостта на корозия и външния вид. Поцинковането се разделя основно на две категории: горещо поцинковане и студено поцинковане (електропоцинковане).
Горещо поцинковане: Болтовете се потапят в разтопен цинк, образувайки сравнително дебел цинков слой (обикновено 10-60 микрона) с равномерно грапава повърхност. Той има силно защитно действие и е подходящ за външна среда с висока влажност и случаи, изискващи дълъг експлоатационен живот.
Електропоцинковане: тънък цинков слой (обикновено 5-15 микрона) се отлага върху повърхността на болта чрез електролиза. Отличава се с ниска цена и добър външен вид, което го прави подходящ за сухи вътрешни среди и сценарии за защита от светлина с ниски изисквания за устойчивост на корозия.
1.2 Ограничения за използване
Вероятно е да възникне водородна крехкост, ако обработката с водородно освобождаване е непълна по време на електропоцинковане. Болтовете с малък -размер (M2,5 и по-ниски) имат по-висок риск от счупване. Електропоцинкованите болтове без ефективно водородно освобождаване трудно могат да отговорят на стандартите за якост от клас 10.9 и по-високи, така че те трябва да се използват предпазливо в сценарии на свързване с висока -якост.
1.3 Процес
Конкретният поток на процеса е: Обезмасляване - Почистване - Активиране със слаба киселина - Електрогалванизиране - Почистване - Пасивиране - Почистване - Изсушаване.
1.4 Устойчивост на корозия
Електрогалванизираните болтове се предлагат в цветове като бял цинк, син-бял цинк, цветен цинк и черен цинк. Разликата в цвета е резултат от различните процеси на пасивиране след поцинковане; различни пасивиращи решения образуват пасивиращи филми с различни цветове. Класирането на устойчивост на корозия е: черен цинк > цветен цинк > син-бял цинк > бял цинк.
2. Никелиране
2.1 Въведение
Никелирането е процес, който отлага никелов слой върху металната повърхност чрез специфични технологии за подобряване на цялостната работа на болтовете, включително устойчивост на корозия, твърдост и външен вид. Основно се разделя на две категории: електролитно никелиране и електролитно никелиране.
Електролитно никелиране: Никеловите йони се отлагат върху повърхността на болта, за да образуват никелов слой чрез електрохимично действие.
Безелектрическо никелиране (известно още като автокаталитично никелиране): При определени условия никеловите йони във водния разтвор се редуцират от редуциращ агент и се отлагат върху повърхността на болта, за да образуват покритие.
2.2 Характеристики на покритието
Безелектрическо никелиране: Има отлична равномерност на дебелината на покритието, избягвайки вариациите в дебелината на електролитното никелиране, причинени от неравномерно разпределение на тока. Подходящ е за обработка на болтове със сложни форми, дълбоки отвори или изисквания за точност.
Електролитно никелиране: Има фина кристална структура и отлично полиране. След полиране може да има огледален-блясък, което го прави често използван в сценарии с високи изисквания за декоративен външен вид.
2.3 Екологични и разходни характеристики
Безелектрическо никелиране: Използва специални химически добавки, които не произвеждат очевидни вредни вещества и предлагат по-добра екологичност. Разходите за поддръжка на решението за покритие обаче са относително високи, което го прави по-подходящо за производство на малки-серии или детайли със сложни структури.
Електролитно никелиране: Има проста конфигурация на оборудването, зрял поток на процеса и висока производствена ефективност, подходящ за масова обработка. Процесът на галванопластика обаче генерира отпадъчни води, съдържащи тежки метали, което изисква поддържащо оборудване за пречистване на околната среда.
3. Третиране с черен оксид
Обработката с черен оксид (известна също като обработка с посиняване или окисление) се използва широко поради ниската си цена и лесната работа. Това е процес, който образува черен оксиден филм (основно съставен от железен оксид, Fe₃O₄) върху металната повърхност чрез химични реакции. Често срещаните типове включват:
3.1 Високо{1}}температурен алкален черен оксид (традиционен процес)
Принцип: Желязото реагира с окислители в алкален разтвор (основно съставен от натриев хидроксид и натриев нитрит) при 135 градуса до 150 градуса, за да образува плътен черен оксиден филм.
Предимства: Просто оборудване, ниска цена и висока ефективност на обработка.
Недостатъци: Разтворът за третиране съдържа вредни компоненти като натриев нитрит, което води до значителен натиск върху околната среда. След третиране с черен оксид са необходими последващи-обработки като осапуняване и потапяне в масло, за да се подобри значително способността за предотвратяване на ръжда.
3.2 Химически черен оксид при стайна-температура
Принцип: Върху повърхността на болта се образува черен филм чрез редокс реакции с помощта на почерняващ агент при стайна{0}}температура, съдържащ мед, селен, сяра и други компоненти.
Характеристики: Ниска температура на обработка и висока скорост, подходящи за сценарии, изискващи бърза обработка. Въпреки това, филмовият слой е тънък (обикновено 0,5-1,5 микрона) и неговият ефект за предотвратяване на ръждата е ограничен, когато се използва самостоятелно, което изисква подходящо третиране с маслено потапяне.
4. Лечение с Dacromet
Третирането с Dacromet включва покриване на повърхността на болта с покритие, съставено основно от цинков прах, алуминиев прах, хромат (екологичните формули не съдържат-хром) и дейонизирана вода чрез потапяне или пръскане, последвано от изпичане при 180-250 градуса за образуване на плътен цинков-алуминиев композитен оксиден филм. Този процес не изисква декапиране, като по този начин се избягва водородната крехкост и е особено подходящ за болтове с висока -якост. Външният вид е предимно сребристо-сив или сребристо-бял.
Основни характеристики
Превъзходна устойчивост на корозия: Въпреки че дебелината на покритието е само 4-8 микрона, неговата способност за предотвратяване на ръжда е 7-10 пъти по-висока от тази на традиционното електропоцинковане. Тестът за неутрален солен спрей може да достигне 1200 часа без червена ръжда.
Устойчивост на висока-температура: Може да издържи на среда с висока-температура под 300 градуса, което го прави подходящ за болтове, използвани в компоненти с висока-температура като двигатели и изпускателни тръби.
Екологичност: Екологичният Dacromet не съдържа шествалентен хром и не отделя отпадъчни води или отпадъчни газове, като отговаря на екологичните стандарти.
Механични свойства: Покритието има висока твърдост (HV 300-500), по-добра устойчивост на износване от галванизираните слоеве и силна адхезия, която може да проникне в сложни структури като дълбоки дупки и пролуки.
Без риск от водородна крехкост: Не изисква процеси на декапиране или електролиза, елиминирайки водородната крехкост. Той е особено подходящ за напрегнати компоненти като пружини и болтове с висока -якост.
Обобщение на способността за предотвратяване на ръжда, предимствата и недостатъците на обичайните процеси за повърхностна обработка
Класиране на способността за предотвратяване на ръжда (въз основа на тест за неутрален солен спрей)
Dacromet > Електрофоретично черно > Поцинковане (горещо-поцинковане > електропоцинковане) > Никелиране > Черен оксид/фосфатиране
Забележка: Способността на неръждаемата стомана да предотвратява ръждата произтича от самия й материал (съдържащ елементи като хром и никел), а не от процесите на повърхностна обработка, така че не е включена в класацията. Ако неръждаемата стомана се комбинира с повърхностна обработка (като пасивиране), нейната способност за предотвратяване на ръжда ще бъде допълнително подобрена.
Основни точки за сравнение
Dacromet: Най-доброто предотвратяване на ръжда, без водородна крехкост, устойчивост на висока-температура, но относително висока цена и един цвят на външен вид.
Поцинковане: умерена цена, разнообразни възможности за външен вид. Горещото поцинковане има по-добра защита от ръжда от електропоцинковането, но при електропоцинковане съществува риск от водородна крехкост.
Никелиране: Добър декоративен ефект и висока твърдост, подходящ за прецизни или декоративни болтове, със средна способност за предотвратяване на ръжда.
Черен оксид: Най-ниска цена и лесна работа, но слаба способност за предотвратяване на ръжда, изискваща последваща-обработка, подходяща за сценарии с ниска-цена и краткосрочна-защита.
Искате ли да подредя aсравнителна таблица на обичайните процеси за обработка на повърхността на болтовете, обхващащи основни показатели като устойчивост на корозия, цена, приложими сценарии и предпазни мерки, за бърза справка и избор?
