Spojovacie prvkysú najbežnejšie časti mechanických zariadení používaných na upevňovanie spojov. Všetky sa používajú v špecifických prostrediach a dlhodobá interakcia medzi spojovacími prvkami a prostredím vždy spôsobí zmeny v ich stave a výkonnosti. Zmena, teda korózia, je jednou z hlavných foriem zlyhania spojovacích prvkov. Ľahká korózia spojovacích prvkov ovplyvní odpojiteľnosť a opakovanú inštaláciu závitov a silná korózia poškodí pevnosť spojenia medzi komponentmi a dokonca povedie k náhlemu zlyhaniu obrobkov, čo má za následok katastrofálne nehody. Preto bola antikorózna ochrana spojovacích prvkov vždy veľkým záujmom každého. téma.
Antikorózna technológia bežne používaná pre spojovacie prvky
Bežne používaná antikorózna technológia spojovacích prvkov Antikorózna úprava spojovacích prvkov spravidla určitým spôsobom vytvára na povrchu obrobku kryciu vrstvu alebo antikoróznu vrstvu, aby sa zabránilo vplyvu vonkajšieho prostredia na samotný spojovací prvok a dosiahla sa účinok odolnosti proti korózii. Existujú štyri hlavné antikorózne technológie pre spojovacie prvky: technológia úpravy filmovej vrstvy, technológia povlakovania kovov, technológia povlakovania a zmena vnútornej štruktúry kovu (napríklad nehrdzavejúcej ocele).
1. Technológia spracovania filmu
Technológia spracovania filmu sa týka hlavne procesu vytvárania stabilného chemického (elektrochemického) konverzného filmu na povrchu kovu chemickými alebo elektrochemickými metódami. Napríklad v mestských koľajových vozidlách je filmová vrstva upevňovacích prvkov väčšinou čierno/modrá úprava a fosfátovanie.
1.1, čierna a modrá
V koncentrovanom alkalickom roztoku obsahujúcom okysličovadlo po určitej dobe spracovania pri teplote asi 140 °C proces vytvárania chemického oxidového filmu na povrchu oceľovej časti (zloženej hlavne z Fe, O,).
Technické vlastnosti černenia/modrenia:
1) Hrúbka filmu je 0.5-1,5 μm.
2) Test neutrálneho soľného postreku (NSS) je vo všeobecnosti len 2 ~ 5 hodín. V tomto čase je vrstva oxidového filmu porušená a dokonca sa objaví veľké množstvo hrdze, ako je znázornené na obrázku 1.
3) Nízka náchylnosť na vodíkové skrehnutie, možno použiť ako skrutky s vysokou pevnosťou.
4) Ako spojovací prvok je jeho konzistencia sily predbežného utiahnutia krútiaceho momentu zlá.
5) Farba je jasnejšia a dekoratívny efekt je lepší.
6) Nízke náklady.
1.2. Ošetrenie fosfátovaním
Proces ponorenia oceľových dielov do roztoku obsahujúceho mangán, kyselinu fosforečnú, fosforečnan a ďalšie činidlá, aby sa vytvorila vrstva fosfátového konverzného filmu, ktorý je nerozpustný vo vode na kovovom povrchu, sa nazýva fosfátovanie. Technické vlastnosti fosfátovania.
1) Vrstva filmu je pevne spojená so substrátom (hrúbka 1-50 μm).
2) NSS môže dosiahnuť 10 ~ 20 hodín, dokonca 72 hodín.
3) Zlá mechanická pevnosť a krehká kvalita.
4) Ako spojovací prvok je jeho konzistencia predpätia krútiaceho momentu veľmi dobrá.
5) Farba je svetlošedá a iné tmavé farby a dekoratívny efekt je slabý.
6) Náchylnosť na vodíkové skrehnutie je nízka, preto sa môže použiť ako skrutky s vysokou pevnosťou.
7) Cena je nižšia.
2. Technológia pokovovania
Technológia povrchovej úpravy kovov je hlavne proces povrchovej úpravy, ktorý využíva technológiu povrchovej úpravy na vytvorenie tenkej kovovej vrstvy na povrchu kovových materiálov, aby kovové materiály získali dekoratívne alebo ochranné vlastnosti. V mestských koľajových vozidlách je technológia pokovovania spojovacích prvkov hlavne pozinkovaná a iné špeciálne kovové povrchy (chrómovanie, niklovanie, kadmium, postriebrenie atď.).
2.1 Pozinkované
Zinok a železo sa môžu navzájom rozpúšťať a jeho štandardný elektródový potenciál je -0,76 V. V prípade oceľového substrátu je zinkový povlak anodický povlak, ktorý môže lepšie chrániť oceľový substrát. Preto sa v spojovacích materiáloch široko používa technológia galvanizácie. Existujú tri bežne používané spôsoby zinkovania: žiarové zinkovanie, elektrogalvanické zinkovanie a mechanické zinkovanie.
2.1.1 Žiarové zinkovanie
Žiarové zinkovanie znamená, že oceľové diely sú ponorené do roztaveného tekutého zinku, takže na povrchu obrobku dochádza k sérii fyzikálnych a chemických reakcií, čím sa vytvorí kovová pozinkovaná vrstva. Hrúbka povlaku žiarového zinkovania je veľmi hrubá (až 30-60 μm) a jeho odolnosť proti korózii je veľmi dobrá. Je široko používaný v oceľových dieloch, ktoré sa dlhodobo používajú vonku (napríklad televízne veže, zvodidlá na diaľnici atď.). Pre spojovacie prvky je žiarové zinkovanie vo všeobecnosti vhodné pre skrutky M6 a vyššie, ale nemožno ho použiť pre spojovacie prvky s vysokou pevnosťou, najmä preto, že prevádzková teplota procesu žiarového zinkovania je veľmi vysoká (400 °C ~ 500 °C). ľahko sa temperuje a zmäkčuje vysokopevnostné spojovacie prvky.
2.1.2 Galvanizácia
Elektrogalvanizácia využíva elektrolýzu na vytvorenie rovnomernej, hustej a dobre priľnavej galvanizovanej vrstvy na povrchu oceľových dielov. Hrúbka zinkovej vrstvy elektrogalvanizácie je relatívne tenká (5 ~ 30 μm) a jej odolnosť proti korózii je najhoršia pri galvanizovanej antikoróznej úprave. široko používané v aplikáciách. Pretože galvanické zinkovanie má vysokú náchylnosť na vodíkové krehnutie a je ťažké ho úplne dehydrogenovať (povrch galvanizovanej vrstvy sa nad 100 °C odlupuje alebo odpadáva), galvanické zinkovanie nie je možné použiť na spojovacie prvky s vysokou pevnosťou.
2.1.3 Mechanické zinkovanie
Mechanické zinkovanie sa vzťahuje na proces povrchovej úpravy železných a oceľových dielov pomocou nárazového média na dopad na povrch oceľových dielov pôsobením chemických látok, ako je zinkový prášok, dispergačné činidlo a urýchľovač, aby sa vytvorila galvanizovaná vrstva. Hrúbka mechanicky galvanizovanej vrstvy je vo všeobecnosti 5-50 μm, povrch povlaku je hustý a rovnomerný, dekoratívny efekt je dobrý a odolnosť proti korózii je vynikajúca; a povlak nemá žiadne nedostatky žiarového zinkovania a elektrogalvanizácie, ako je temperovanie pri vysokej teplote a vodíkové krehnutie. Proces povrchovej úpravy vhodný najmä na ochranu spojovacích prvkov proti korózii.
2.2. Ostatné kovové nátery
2.2.1 Chrómovanie
Chróm ako kovový povlak má vlastnosti silnej priľnavosti, dobrej odolnosti proti opotrebeniu, vynikajúceho dekoratívneho efektu a vysokej tepelnej odolnosti (možno ho bežne použiť pod 500C), preto sa chrómový povlak používa ako kovový povlak na spojovacie prvky. veľmi ideálne.
Chrómovanie má hlavne tieto nevýhody:
1) Proces je komplikovaný, pred chrómovaním je potrebné pokovovať niklom alebo meďou.
2) Drahé.
3) Chrómovanie je tvrdé, krehké a ľahko odpadáva.
2.2.2 Poniklovanie
Ako kovový povlak má nikel dobrú elektrickú vodivosť, vysokú tvrdosť, dobrý dekoratívny efekt a dobrú tepelnú odolnosť (možno ho bežne použiť pod 600C), preto je ideálne použiť na spojovacie prvky poniklovanie.
Niklovanie má hlavne tieto nevýhody:
1) Proces je komplikovaný a pred chrómovaním musí byť pokovovaná meď.
2) Niklový povlak je porézny a korózia substrátu sa urýchli, keď je povlak tenký.
3) Drahé.
2.2.3 Pokovovanie kadmiom
Ako kovový povlak je kadmium anodický povlak, ktorý má silnú odolnosť proti korózii kyselinou chlorovodíkovou, nízku vodíkovú krehkosť a dobré dekoratívne účinky. Je vhodný najmä pre spojovacie prvky používané v námornom prostredí (napríklad rýchly firmvér).
Kadmium má hlavne tieto nevýhody:
① Znečistenie životného prostredia je vysoké a plyn a rozpustné soli kadmia vznikajúce pri tavení kadmia sú jedovaté.
②Cena je drahá.
2.2.4 Postriebrenie
Ako kovový povlak má striebro výbornú elektrickú vodivosť, vynikajúce odrazové vlastnosti, dobrú mazaciu schopnosť a výbornú tepelnú odolnosť (možno ho bežne použiť pod 870C), preto je postriebrenie široko používané v oblasti elektroniky, vysokofrekvenčných komponentov atď. (ako sú vodivé skrutky generátora, vývodové svorky batérie vozidla).
Postriebrenie má hlavne tieto nevýhody:
① Proces je komplikovaný a pred postriebrením musí byť pokovovaná meď.
②Cena je veľmi drahá.
2.2.5 Pozinkovaný nikel
Zinkovo-niklový kompozitný povlak je nový typ zliatinového kovového povlaku vyvinutý v procese povrchovej úpravy galvanizácie, ktorý má mnoho výhod.
1) NSS do 500 - 1500hod.
2) Elektródový potenciál povlaku je medzi Fe a Zn, čo je vhodnejšie na montáž hliníkových dielov.
3) Tvrdosť povlaku je vysoká a dekoratívny efekt je veľmi dobrý.
4) Nedochádza takmer k žiadnemu vodíkovému krehnutiu a možno ho použiť na upevňovacie prvky s vysokou pevnosťou.
5) Dobrá tepelná odolnosť (môže byť normálne použitá pod 8009C).
Hlavnou nevýhodou súčasného zinkovo-niklového povlaku je vyššia cena (asi 6-krát vyššia ako pri zinkovaní), no jeho vynikajúci komplexný výkon ľudia čoraz viac uznávajú.
3. Technológia povrchovej úpravy
Technológia povrchovej úpravy sa vzťahuje na nanášanie špecifických náterov na povrch predmetov pomocou určitých zariadení a metód na vytvorenie hustého, súvislého a rovnomerného filmu na povrchu, ktorý sa potom suší a vytvrdzuje prírodnými alebo umelými metódami, aby sa vytvorili ochranné alebo dekoratívne vlastnosti. Technológia povrchovej úpravy pre funkčné nátery.
V spojovacích materiáloch je najpoužívanejšou technológiou povlakovania zinko-chrómová technológia, čo je druh povlaku vytvorený na povrchu oceľových dielov nanášaním zinkovo-chrómových povlakov na oceľové diely a ich vypaľovaním v plne uzavretom okruhu. Vrstva, nazývaná aj úprava dacromet, ktorá má nasledujúce vynikajúce vlastnosti.
1) NSS môže dosiahnuť 500 ~ 1000 hodín.
2) Dobrá priepustnosť.
3) Žiadna náchylnosť na vodíkové krehnutie.
4) Znečistenie životného prostredia je nízke.
5) Ako spojovací prvok je jeho konzistencia predpätia krútiaceho momentu veľmi dobrá.
6) Cena je mierna (asi dvakrát vyššia ako pozinkované).
Liečba Dacromet má hlavne tieto nevýhody:
1) Slabá odolnosť proti opotrebovaniu (tvrdosť je len 1 H).
2) Farba je jednoduchá (iba strieborná biela a strieborno šedá) a dekoratívny efekt je slabý.
3) Slabá vodivosť, nevhodné pre časti s vodivými spojmi.
4. Zmeniť organizačnú formu ocele
4.1 Zmeny v zložení (napríklad nehrdzavejúca oceľ)
Nerezová oceľ je skratka nehrdzavejúcej ocele odolnej voči kyselinám, ktorá má vynikajúcu odolnosť proti korózii a dobrý dekoratívny efekt a je široko používaná v rôznych oblastiach. Všeobecne sa predpokladá, že mechanizmus odolnosti nehrdzavejúcej ocele proti korózii je hlavne nasledujúci.
1) Keď obsah Cr prekročí 13 percent, elektródový potenciál ocele stúpne zo záporného elektródového potenciálu na kladný elektródový potenciál, čím sa samotná oceľová matrica stane "inertnou";
2) Cr vytvorí na povrchu ocele hustý pasivačný film bohatý na Cr, čím ďalej chráni substrát.
3) Nehrdzavejúca oceľ sa delí na: martenzitická oceľ, feritická oceľ, austenitická oceľ, austeniticko-feritická nehrdzavejúca oceľ atď., Z ktorých austenitická nehrdzavejúca oceľ má najlepšiu odolnosť proti korózii, ako je nehrdzavejúca oceľ A2, A4.
Nerezová oceľ má hlavne tieto nedostatky: ①Medz klzu je veľmi nízka (vo všeobecnosti nie viac ako 300 MPa), čo nie je vhodné na spájanie hlavných konštrukčných častí.
② Je náchylný na zaseknutie vlákna. Keď sú skrutky z nehrdzavejúcej ocele utiahnuté, je ľahké spôsobiť poškodenie povrchu závitu. V tomto čase spontánne vytvorí vrstvu oxidovej vrstvy, ktorá zintenzívni priľnavosť a zaistenie skrutiek.
③ náchylné na medzikryštalickú koróziu. C a Cr v nehrdzavejúcej oceli vytvoria pri určitej teplote zlúčeniny, najmä v blízkosti hraníc zŕn, čo spôsobí „oblasť chudobnú na Cr“ na hranici zŕn, čo vedie ku korózii na hranici zŕn.
④ Nízka odolnosť voči korózii voči médiu CI (okrem nehrdzavejúcej ocele A4).
⑤ Cena je vyššia (asi 4-krát vyššia ako cena Dacrometu).
4.2 Zmeny stavu tepelného spracovania
Železné a oceľové materiály sú hlavne viacfázové štruktúry (sekundárne fázy, ako sú nečistoty, karbidy a intermetalické zlúčeniny zvyčajne existujú v oceli ako katódy a matrica Fe ako anódy). Vo viacfázovej štruktúre existuje potenciálny rozdiel medzi fázami, ktoré tvoria koróznu mikrobatériu. Druhou fázou môže byť anodická pasivačná fáza alebo katódová rozpúšťacia fáza, pričom obe ovplyvnia odolnosť matrice proti korózii.
Ako napríklad nehrdzavejúca oceľ, musí byť veľmi opatrná pri zváraní a tepelnom spracovaní. Potom, čo je nehrdzavejúca oceľ podrobená vysokoteplotnému spracovaniu roztoku, zahrieva sa medzi 400 °C a 850 °C a vytvára sa veľké množstvo CrsC. a Cr, C; Karbid sa bude vyzrážať pozdĺž hranice zŕn, takže v blízkosti hranice zŕn sa vytvorí oblasť chudobná na Cr. Karbid pôsobí ako katóda korózneho článku a oblasť chudobná na Cr pôsobí ako anóda korózneho článku, čo vedie ku korózii na hraniciach zŕn a jeho odolnosť proti korózii bude značne znížená.
