Spojovacie prvky sú najbežnejšími časťami mechanických zariadení na upevnenie a spojenie, ktoré sa používajú v konkrétnom prostredí, a dlhodobá interakcia medzi spojovacími prvkami a prostredím vždy zmení ich stav a výkon, to znamená koróziu, ktorá je jednou z hlavné formy zlyhania upevňovacích prvkov. Korózia upevňovacích prvkov ovplyvní rozoberateľnosť a opakovanú inštaláciu závitov alebo poškodí pevnosť spojenia medzi komponentmi a dokonca povedie k náhlemu zlyhaniu obrobkov, čo má za následok katastrofické nehody. Preto bola antikorózna ochrana spojovacích materiálov vždy témou veľkého záujmu.
Bežná antikorózna technológia spojovacích materiálov
Bežná antikorózna technológia spojovacích materiálov. Antikorózna úprava spojovacích materiálov spravidla vytvára kryciu vrstvu alebo antikoróznu vrstvu na povrchu obrobku určitými spôsobmi, ktoré zabraňujú vplyvu vonkajšieho prostredia na samotný upevňovací prvok a dosahujú účinok odolnosti proti korózii. Existujú štyri hlavné antikorózne technológie spojovacích materiálov: technológia úpravy filmu, technológia pokovovania, technológia nanášania a zmena vnútornej štruktúry kovu (napríklad z nehrdzavejúcej ocele).
1. Technológia úpravy filmu
Technológia úpravy filmu sa týka hlavne postupu úpravy generovania stabilného chemického (elektrochemického) konverzného filmu na kovovom povrchu chemickými alebo elektrochemickými metódami. Napríklad vo vozidle je veľa upevňovacích prvkov s čiernym a modrým povlakom.
1.1 sčernanie a modranie
Proces vytvárania vrstvy chemického oxidového filmu (pozostávajúceho hlavne z Fe, O,) na povrchu železných a oceľových dielov po úprave pri asi 140 ° C počas fixného času v koncentrovanom alkalickom roztoku obsahujúcom okysličovadlo.
Technické vlastnosti úpravy čiernenia / modrania:
1) Hrúbka filmu 0,5-1,5 μ m。
2) Test odolnosti proti postreku neutrálnou soľou (NSS) trvá spravidla iba 2 až 5 hodín. V tejto dobe je oxidačný film rozbitý a dokonca sa objaví veľké množstvo hrdze, ako je znázornené na obrázku 1.
3) Má nízku citlivosť na vodíkové krehnutie a môže byť použitý ako vysokopevnostná skrutka.
4) Ako spojovací materiál je jeho konzistencia predpätia krútiaceho momentu slabá.
5) Jasná farba a dobrý dekoratívny efekt.
6) Nízke náklady.
1.2 fosfátovanie
Fosfátovanie je proces, pri ktorom sú časti železa a ocele ponorené do roztoku obsahujúceho mangán, kyselinu fosforečnú, fosfát a ďalšie činidlá, čím sa na povrchu kovu vytvorí fosfátový konverzný film nerozpustný vo vode. Technické charakteristiky úpravy fosfátom.
1) Film je pevne spojený s podkladom (hrúbka 1 ~ 50 μM).
2) NSS môže dosiahnuť 10 ~ 20 hodín, dokonca 72 hodín.
3) Zlá mechanická pevnosť a krehkosť.
4) Ako spojovací prvok je jeho konzistencia predpätia krútiaceho momentu veľmi dobrá.
5) Farba je svetlo šedá a iné tmavé farby a dekoratívny efekt je zlý.
6) Má nízku citlivosť na vodíkové krehnutie a môže byť použitý ako vysokopevnostné skrutky.
7) Nízke náklady.
2. Technológia pokovovania
Technológia nanášania kovov je hlavne proces povrchovej úpravy, ktorý používa technológiu nanášania na vytvorenie tenkej kovovej vrstvy na povrchu kovových materiálov, aby sa kovové materiály obdarovali ozdobou alebo ochranou. V mestských koľajových vozidlách je technológiou pokovovania spojovacích prvkov hlavne pokovovanie zinkom a iné špeciálne kovové povlaky (chrómovanie, poniklovanie, kadmiové, strieborné atď.).
2,1 pozinkovanie
Zinok a železo sa môžu navzájom rozpúšťať a jeho štandardný potenciál elektród je -0,76 v. Pre oceľový substrát patrí zinkový povlak k anodickému povlaku, ktorý môže lepšie chrániť oceľový podklad. Technológia zinkovania je preto v spojovacích prvkoch široko používaná. Existujú tri bežné spôsoby pozinkovania: žiarové zinkovanie, elektrické zinkovanie a mechanické zinkovanie.
2.1.1 žiarovým zinkovaním
Žiarové zinkovanie znamená, že oceľové časti sú ponorené do roztaveného tekutého zinku, čo má za následok sériu fyzikálnych a chemických reakcií na povrchu obrobku, čím sa vytvorí kovový zinkový povlak. Hrúbka povlaku žiarového zinkovania je veľmi hrubá (až 30 ~ 60 μm), jeho odolnosť proti korózii je veľmi dobrá a je široko používaná vo vonkajších oceľových častiach, ktoré sa používajú dlho (napríklad televízna veža, diaľničné ochranné zariadenie). plot a pod.). V prípade spojovacích materiálov je žiarové zinkovanie všeobecne použiteľné na skrutky M6 a vyššie, ale nemožno ho použiť v prípade vysokopevných spojovacích materiálov, hlavne preto, že prevádzková teplota procesu žiarového zinkovania je veľmi vysoká (400 ° C až 50 ° C), ľahko temperuje a zmäkčuje vysokopevné spojovacie prvky.
2.1.2 galvanické zinkovanie
Elektrolytické zinkovanie je použitie elektrolýzy na vytvorenie rovnomerného, hustého a dobre spojeného zinkového povlaku na povrchu železných a oceľových dielov. Hrúbka zinkovej vrstvy galvanického zinkovania je relatívne tenká (5 ~ 30 mm) μ m), odolnosť proti korózii je najhoršia pri antikoróznom zinkovaní, ale je široko používaná v spojovacích prvkoch kvôli jednoduchému postupu, nízkym nákladom a malý vplyv na skrutkovanie závitu. Pretože pozinkovanie má vysokú citlivosť na krehkosť vodíka a je ťažké vodík úplne odstrániť (povrch galvanicky pozinkovanej vrstvy sa odlupuje alebo spadne pri teplote nad 100 ° C), galvanicky pozinkované nemožno použiť na vysokopevné spojovacie prvky.
2.1.3 mechanické pozinkovanie
Mechanické zinkovanie sa týka procesu povrchovej úpravy tvarovania zinkového povlaku nárazom na povrch oceľových dielov nárazovým médiom pôsobením chemických látok, ako je zinkový prášok, dispergátor a urýchľovač. Hrúbka mechanického zinkového povlaku je spravidla 5 ~ 50 μm. Povlak má kompaktný a rovnomerný povrch, dobrý dekoratívny efekt a vynikajúcu odolnosť proti korózii; A povlak nemá žiadne nevýhody žiarového zinkovania a galvanického zinkovania, ako je vysokoteplotné temperovanie a vodíkové krehnutie. Je to proces povrchovej úpravy vhodný najmä na antikorózne upevňovacie prvky.
2.2 ostatné kovové povlaky
2.2.1 chrómovanie
Chróm má ako kovový povlak charakteristickú silnú priľnavosť, dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, vynikajúci dekoratívny efekt a vysokú tepelnú odolnosť (bežné použitie do 500 ° C). Preto je veľmi ideálne použiť chrómový povlak ako kovový povlak spojovacích prvkov.
Chrómovanie má nasledujúce nevýhody:
1) Proces je zložitý. Pred pochrómovaním musí byť nikel alebo meď pokovované.
2) Je to' je to drahé.
3) Chrómový povlak je tvrdý, krehký a ľahko odpadáva.
2.2.2 pokovovanie niklom
Ako kovový povlak má nikel dobrú vodivosť, vysokú tvrdosť, dobrý dekoratívny efekt a dobrú tepelnú odolnosť (môže sa bežne používať pod 60 ° C). Preto je niklovanie ideálne aj pre spojovacie prvky.
Poniklovanie má nasledujúce nevýhody:
1) Proces je zložitý a meď musí byť pred chrómovaním pokovovaná.
2) Niklový povlak je pórovitý a korózia podkladu sa urýchli, keď je povlak tenký.
3) Je to' je to drahé.
2.2.3 kadmiové pokovovanie
Ako kovový povlak je kadmium anodický povlak. Má vlastnosti silnej odolnosti voči korózii kyselinou chlorovodíkovou, nízkeho vodíkového krehnutia a dobrého dekoratívneho účinku. Je obzvlášť vhodný pre spojovacie prvky používané v morskom prostredí (ako sú upevňovacie prvky lietadiel HNA a ropné vrtné plošiny).
Kadmium má hlavne tieto nevýhody:
Pollution Znečistenie životného prostredia je vysoké a plyn a rozpustná soľ kadmia produkované tavením kadmia sú toxické.
[Je to' je to drahé.
2.2.4 postriebrenie
Ako kovový povlak má striebro vynikajúcu vodivosť, vynikajúci reflexný výkon, dobrú mazivosť a vynikajúcu tepelnú odolnosť (bežne sa používa do 870 c). Preto je postriebrenie široko používané v elektronike a elektrotechnike, vysokofrekvenčných komponentoch a ďalších oblastiach (ako sú vodivé skrutky generátora, vývody batérie vozidla).
Postriebrenie má nasledujúce nevýhody:
① Tento proces je zložitý, takže meď musí byť pred postriebrením pokovovaná.
② Cena je veľmi drahá.
2,2,5 pozinkovaný nikel
Kompozitný povlak zinku a niklu je nový typ povlaku zliatiny kovu optimalizovaný a vyvinutý v procese povrchovej úpravy zinkovaním, ktorý má mnoho výhod.
1) NSS môže dosiahnuť 500 - 1 500 hodín.
2) Elektródový potenciál povlaku je medzi Fe a Zn, ktorý je vhodnejší na montáž hliníkových dielov.
3) Povlak má vysokú tvrdosť a dobrý dekoratívny efekt.
4) Nemá takmer žiadne vodíkové krehkosť a môže sa použiť na vysokopevné spojovacie prvky.
5) Dobrá tepelná odolnosť (môže sa bežne používať pod 8009c).
Hlavnou nevýhodou povlaku zinku a niklu je jeho vysoká cena (asi 6 -krát vyššia ako pri zinkovaní), ale jeho vynikajúce komplexné vlastnosti sú ľuďmi široko uznávané.
3. Technológia nanášania
Technológia nanášania na povrch označuje technológiu povrchovej úpravy, pri ktorej je konkrétny povlak potiahnutý povrchom predmetu určitým vybavením a spôsobmi na vytvorenie hustého, súvislého a rovnomerného filmu na povrchu a potom vysušený a stuhnutý prírodnými alebo umelými metódami za vzniku ochranný alebo dekoratívny povlak.
Medzi spojovacími prvkami je najpoužívanejšou technológiou nanášania povlakov technológia zinkovo -chrómového povlaku. Je to povlak vytvorený na povrchu oceľových dielov nanášaním zinkovo-chrómového povlaku na oceľové diely a vypaľovaním v celom cykle uzavretého okruhu, známy tiež ako spracovanie Dacromet. Má nasledujúce vynikajúce vlastnosti.
1) NSS môže dosiahnuť 500 ~ 1 000 hodín.
2) Dobrá priepustnosť.
3) Žiadna citlivosť na krehkosť vodíka.
4) Nízke znečistenie životného prostredia.
5) Ako spojovací prvok je jeho konzistencia predpätia krútiaceho momentu veľmi dobrá.
6) Cena je mierna (asi dvojnásobná oproti galvanizovanému).
Liečba Dacrometom má nasledujúce nevýhody:
1) Nízka odolnosť proti opotrebovaniu (tvrdosť iba 1 h).
2) Jednofarebné (iba strieborná biela a strieborná šedá), zlý dekoratívny efekt.
3) Slabá vodivosť, nie je vhodná pre vodivé spojovacie časti.
4. Zmeňte mikroštruktúru ocele
4.1 zmena zloženia (napr. Nehrdzavejúca oceľ)
Nerezová oceľ je skratka z nehrdzavejúcej ocele a ocele odolnej voči kyselinám. Má vynikajúcu odolnosť proti korózii a dobrý dekoratívny efekt. Je široko používaný v rôznych mestách. Všeobecne sa verí, že mechanizmus odolnosti proti korózii z nehrdzavejúcej ocele je hlavne nasledujúci.
1) Keď obsah Cr prekročí 13%, elektródový potenciál ocele sa zvýši z potenciálu negatívnej elektródy na potenciál pozitívnej elektródy, čím sa samotná oceľová matrica&stane „inertnou &“;
2) CR vytvorí na povrchu ocele hustý pasívny film bohatý na CR, ktorý ďalej chráni substrát.
3) Nerezová oceľ je rozdelená na martenzitickú oceľ, feritickú oceľ, austenitickú oceľ, austenitickú feritickú nehrdzavejúcu oceľ atď. Medzi nimi má austenitická nehrdzavejúca oceľ najlepšiu odolnosť proti korózii, ako je nehrdzavejúca oceľ A2 a A4.
Nerezová oceľ má nasledujúce nevýhody: ① medza klzu je veľmi nízka (spravidla nie viac ako 300 MPa), čo nie je vhodné na spojenie hlavných konštrukčných dielov.
Seiz K zadretiu nite môže dôjsť ľahko. Keď je skrutka z nehrdzavejúcej ocele utiahnutá, je ľahké spôsobiť poškodenie povrchu závitu. V tomto čase spontánne vytvorí vrstvu oxidovej vrstvy, ktorá zhorší priľnavosť a zaistenie skrutky.
③ Sklon k medzikryštalickej korózii. Pri určitej teplote budú C a Cr v nehrdzavejúcej oceli vytvárať zlúčeniny, obzvlášť blízko hranice zrna, čo povedie k&"CR chudobnej zóne &"; na hranici zrna a na hranici zrna korózii.
Or Nízka odolnosť voči korózii CI (okrem nehrdzavejúcej ocele A4).
⑤ Cena je vyššia (asi 4 -násobok ceny ošetrenia Dacromet).
4.2 zmena stavu tepelného spracovania
Železo a oceľové materiály majú hlavne viacfázovú štruktúru (nečistoty, karbidy, intermetalické zlúčeniny a ďalšie druhé fázy zvyčajne existujú v železe a oceli ako katóda a matrica Fe ako anóda). Medzi fázami vo viacfázovej štruktúre existuje potenciálny rozdiel, ktorý tvorí korozívny mikročlánok. Druhou fázou môže byť fáza pasivácie anódy alebo fáza rozpúšťania katódy, pričom obe tieto budú mať vplyv na odolnosť matrice voči korózii.
Napríklad nehrdzavejúca oceľ by mala byť veľmi opatrná pri zváraní a tepelnom spracovaní. Po spracovaní vysokoteplotným roztokom sa nehrdzavejúca oceľ zahrieva na teplotu 400 ° C až 850 ° C, čím sa vyrobí veľké množstvo CRSC. A Cr, C; Karbidy sa budú zrážať pozdĺž hranice zrna, čo povedie k vytvoreniu zóny chudobnej na Cr v blízkosti hranice zrna. Karbidy sa používajú ako katóda koróznej batérie a oblasť chudobná na Cr sa používa ako anóda koróznej batérie, čo má za následok koróziu na okraji zrna a jej odolnosť proti korózii sa výrazne zníži.
