Spojovací prvky jsou nejběžnější součástí mechanických zařízení pro upevňování a spojování, které se používají v konkrétním prostředí, a dlouhodobá interakce mezi spojovacími prvky a prostředím vždy změní jejich stav a výkon, tj. Korozi, která je jedním z hlavní formy selhání spojovacího prvku. Koroze spojovacích prvků ovlivní oddělitelnost a opakovanou instalaci závitů nebo poškodí pevnost spojení mezi součástmi a dokonce povede k náhlému selhání obrobků, což má za následek katastrofické nehody. Antikorozní spojovací materiál byl proto vždy velkým problémem.
Běžná antikorozní technologie spojovacích prvků
Běžná antikorozní technologie spojovacích prvků. Antikorozní úprava spojovacích prvků obecně vytváří krycí vrstvu nebo antikorozní vrstvu na povrchu obrobku určitými způsoby, které brání dopadu vnějšího prostředí na samotný spojovací materiál a dosahují účinku odolnosti proti korozi. Existují čtyři hlavní antikorozní technologie spojovacích prostředků: technologie úpravy filmu, technologie pokovování, technologie potahování a změna vnitřní struktury kovu (například nerezové oceli).
1. Technologie úpravy filmu
Technologie úpravy filmu se týká hlavně procesu zpracování generování stabilního chemického (elektrochemického) konverzního filmu na povrchu kovu chemickými nebo elektrochemickými metodami. Například ve vozidle je mnoho spojovacích prvků s černým a modrým povlakem.
1.1 černění a modrání
Proces vytváření vrstvy chemického oxidového filmu (převážně složeného z Fe, O,) na povrchu železných a ocelových částí po zpracování při přibližně 140 ° C po pevně stanovenou dobu v koncentrovaném alkalickém roztoku obsahujícím okysličovadlo.
Technické vlastnosti úpravy černění / modrání:
1) Tloušťka filmu 0,5-1,5 μ m。
2) Zkouška odolnosti proti postřiku neutrální solí (NSS) je obvykle pouze 2 ~ 5 hodin. V tuto chvíli byl oxidační film rozbit a dokonce se objeví velké množství rzi, jak ukazuje obrázek 1.
3) Má nízkou citlivost na vodíkové křehnutí a lze jej použít jako šroub s vysokou pevností.
4) Jako spojovací materiál je jeho konzistence předpětí točivého momentu špatná.
5) Jasná barva a dobrý dekorativní efekt.
6) Nízké náklady.
1.2 fosfátování
Fosfátování je proces, při kterém jsou železné a ocelové části ponořeny do roztoku obsahujícího mangan, kyselinu fosforečnou, fosfát a další činidla za vzniku fosfátového konverzního filmu nerozpustného ve vodě na povrchu kovu. Technické charakteristiky úpravy fosfátováním.
1) Film je pevně spojen se substrátem (tloušťka 1 ~ 50 μ M).
2) NSS může dosáhnout 10 ~ 20 hodin, dokonce 72 hodin.
3) Špatná mechanická pevnost a křehkost.
4) Jako spojovací prvek je jeho konzistence předpětí točivého momentu velmi dobrá.
5) Barva je světle šedá a jiné tmavé barvy a dekorativní efekt je špatný.
6) Má nízkou citlivost na vodíkové křehnutí a lze jej použít jako vysokopevnostní šrouby.
7) Nízké náklady.
2. Technologie pokovování
Technologie pokovování kovů je hlavně proces povrchové úpravy, který využívá technologii nanášení povlaku k vytvoření tenké kovové vrstvy na povrchu kovových materiálů, aby se kovové materiály obdařily dekorací nebo ochranou. V městských kolejových vozidlech je technologie pokovování spojovacích prvků hlavně zinkováním a dalšími speciálními kovovými povlaky (chromování, niklování, kadmiové, stříbrné atd.).
2.1 pozinkování
Zinek a železo se mohou navzájem rozpouštět a jeho standardní potenciál elektrod je -0,76 v. U ocelového substrátu patří zinkový povlak k anodickému povlaku, který může lépe chránit ocelový substrát. Technologie zinkování je proto v spojovacích materiálech široce používána. Existují tři běžné způsoby zinkování: žárové zinkování, elektro zinkování a mechanické zinkování.
2.1.1 žárovým zinkováním
Žárové zinkování znamená, že ocelové části jsou ponořeny do roztaveného tekutého zinku, což má za následek sérii fyzikálních a chemických reakcí na povrchu obrobku, aby se vytvořil kovový zinkový povlak. Tloušťka povlaku žárového zinkování je velmi silná (až 30 ~ 60 μ m), jeho odolnost proti korozi je velmi dobrá a je široce používán ve venkovních ocelových částech používaných po dlouhou dobu (jako je televizní věž, dálniční ochrana plot atd.). U spojovacích materiálů je žárové zinkování obecně použitelné pro šrouby M6 a vyšší, ale nelze jej použít pro vysokopevnostní spojovací materiál, zejména proto, že provozní teplota procesu žárového zinkování je velmi vysoká (400 C ~ 500 C), což snadno temperuje a změkčuje vysokopevnostní spojovací prvky.
2.1.2 galvanické zinkování
Elektrolytické zinkování je použití elektrolýzy k vytvoření rovnoměrného, hustého a dobře spojeného zinkového povlaku na povrchu železných a ocelových dílů. Tloušťka zinkové vrstvy elektrolytického zinkování je relativně tenká (5 ~ 30 mm) μ m), odolnost proti korozi je nejhorší při antikorozní úpravě galvanizace, ale díky svému jednoduchému postupu, nízkým nákladům a malý dopad na šroubování závitů. Vzhledem k tomu, že zinkování má vysokou citlivost na křehkost vodíku a je obtížné vodík úplně odstranit (povrch galvanicky pozinkované vrstvy se odloupne nebo spadne nad 100 ° C), nelze galvanicky pozinkovat pro vysokopevnostní spojovací prvky.
2.1.3 mechanické zinkování
Mechanické zinkování se týká procesu povrchové úpravy tváření zinku tím, že se na povrch ocelových dílů narazí nárazové médium působením chemických látek, jako je práškový zinek, dispergátor a urychlovač. Tloušťka mechanického zinkového povlaku je obecně 5 ~ 50 μm. Povlak má kompaktní a rovnoměrný povrch, dobrý dekorativní efekt a vynikající odolnost proti korozi; A povlak nemá žádné nevýhody žárového zinkování a galvanického zinkování, jako je vysokoteplotní popouštění a vodíkové křehnutí. Jedná se o proces povrchové úpravy vhodný zejména pro antikorozní upevňovací prvky.
2.2 ostatní kovové povlaky
2.2.1 chromování
Jako kovový povlak má chrom vlastnosti silné přilnavosti, dobré odolnosti proti opotřebení, vynikajících dekorativních efektů a vysoké tepelné odolnosti (běžné použití pod 50 ° C). Proto je velmi ideální použít chromový povlak jako kovový povlak spojovacích prvků.
Chromování má následující nevýhody:
1) Proces je složitý. Před chromováním musí být nikl nebo měď pokoveny.
2) Je to' je to drahé.
3) Chromový povlak je tvrdý, křehký a snadno spadne.
2.2.2 niklování
Jako kovový povlak má nikl dobrou vodivost, vysokou tvrdost, dobrý dekorativní efekt a dobrou tepelnou odolnost (lze jej běžně používat pod 60 ° C). Proto je niklování také ideální pro spojovací prvky.
Poniklování má následující nevýhody:
1) Proces je složitý a měď musí být před chromováním pokovena.
2) Niklový povlak je porézní a koroze podkladu se urychlí, když je povlak tenký.
3) Je to' je to drahé.
2.2.3 Kadmiové pokovování
Jako kovový povlak je kadmium anodický povlak. Má vlastnosti silné odolnosti proti korozi kyselinou chlorovodíkovou, nízké křehnutí vodíku a dobrý dekorativní efekt. Je zvláště vhodný pro spojovací prvky používané v mořském prostředí (například spojovací prvky letadel HNA a platformy pro vrtání ropy).
Kadmium má hlavně tyto nevýhody:
Pollution Znečištění životního prostředí je vysoké a plyn a rozpustná sůl kadmia produkované tavením kadmia jsou toxické.
[Je to' je to drahé.
2.2.4 postříbření
Jako kovový povlak má stříbro vynikající vodivost, vynikající reflexní vlastnosti, dobrou mazivost a vynikající tepelnou odolnost (lze jej běžně používat pod 870 c). Proto je postříbření široce používáno v elektronické a elektrotechnice, vysokofrekvenčních součástkách a dalších oblastech (jako jsou vodivé šrouby generátoru, vývody pro vývody baterie vozidla).
Postříbření má následující nevýhody:
① Proces je složitý, takže měď musí být před postříbřením pokovena.
② Cena je velmi drahá.
2.2.5 pozinkovaný nikl
Kompozitní povlak zinku a niklu je nový typ povlaku ze slitiny kovu optimalizovaný a vyvinutý v procesu povrchové úpravy zinkováním, který má mnoho výhod.
1) NSS může dosáhnout 500 - 1500 hodin.
2) Elektrodový potenciál povlaku je mezi Fe a Zn, což je vhodnější pro montáž hliníkových dílů.
3) Povlak má vysokou tvrdost a dobrý dekorativní efekt.
4) Nemá téměř žádné vodíkové křehnutí a lze jej použít pro vysokopevnostní spojovací prvky.
5) Dobrá tepelná odolnost (lze ji normálně použít pod 8009c).
Hlavní nevýhodou povlaku zinku a niklu je jeho vysoká cena (asi 6krát vyšší než u zinkování), ale jeho vynikající komplexní vlastnosti jsou lidmi všeobecně uznávány.
3. Technologie nanášení
Technologie potahování se týká technologie povrchové úpravy, při které je konkrétní povlak povrstven na povrch předmětu určitým zařízením a způsoby pro vytvoření hustého, souvislého a rovnoměrného filmu na povrchu a poté sušen a zpevněn přírodními nebo umělými metodami za vzniku ochranný nebo dekorativní nátěr.
Mezi spojovacími prvky je technologie povlakování zinku a chromu nejpoužívanější technologií potahování. Jedná se o povlak vytvořený na povrchu ocelových dílů potažením zinko-chromovým povlakem na ocelové části a vypalováním v plném cyklu uzavřeného okruhu, známého také jako úprava Dacromet. Má následující vynikající vlastnosti.
1) NSS může dosáhnout 500 ~ 1000 hodin.
2) Dobrá propustnost.
3) Žádná citlivost na křehkost vodíku.
4) Nízké znečištění životního prostředí.
5) Jako spojovací materiál je jeho konzistence předpětí točivého momentu velmi dobrá.
6) Cena je mírná (asi dvakrát vyšší než u pozinkovaného).
Léčba Dacrometem má následující nevýhody:
1) Špatná odolnost proti opotřebení (tvrdost pouze 1 h).
2) Jednobarevné (pouze stříbrná bílá a stříbrná šedá), špatný dekorativní efekt.
3) Špatná vodivost, nevhodná pro vodivé spojovací části.
4. Změňte mikrostrukturu oceli
4.1 změna složení (např. Nerezová ocel)
Nerezová ocel je zkratka pro nerezovou a kyselinovzdornou ocel. Má vynikající odolnost proti korozi a dobrý dekorativní efekt. Je široce používán v různých městech. Obecně se věří, že mechanismus korozní odolnosti nerezové oceli je hlavně následující.
1) Když obsah Cr překročí 13%, elektrodový potenciál oceli se zvýší z potenciálu záporných elektrod na potenciál kladných elektrod, čímž se samotná ocelová matrice&„inertní &“;
2) CR vytvoří na povrchu oceli hustý pasivní film bohatý na CR, který dále chrání substrát.
3) Nerezová ocel je rozdělena na martenzitickou ocel, feritickou ocel, austenitickou ocel, austenitickou feritickou nerezovou ocel atd. Mezi nimi má austenitická nerezová ocel nejlepší odolnost proti korozi, například nerezová ocel A2 a A4.
Nerezová ocel má následující nevýhody: ① mez kluzu je velmi nízká (obecně ne více než 300 MPa), což není vhodné pro spojování hlavních konstrukčních částí.
Seiz Zabavení závitu je snadné. Když je šroub z nerezové oceli utažen, je snadné způsobit poškození povrchu závitu. V tuto chvíli spontánně vytvoří vrstvu oxidové vrstvy, která zhorší přilnavost a zablokování šroubu.
③ Náchylný k mezikrystalové korozi. Při určité teplotě budou C a Cr v nerezové oceli tvořit sloučeniny, zvláště blízko hranice zrn, což povede k&"CR chudé zóně &"; na hranici zrna a na hranici zrna koroze.
④ Špatná odolnost vůči střední korozi CI (kromě nerezové oceli A4).
⑤ Cena je vyšší (asi 4krát vyšší než u léčby Dacrometem).
4.2 změna stavu tepelného zpracování
Železné a ocelové materiály mají převážně vícefázovou strukturu (nečistoty, karbidy, intermetalické sloučeniny a další druhé fáze obvykle existují v železe a oceli jako katoda a Fe matrice jako anoda). Mezi fázemi ve vícefázové struktuře existuje potenciální rozdíl, který tvoří korozivní mikrobuňku. Druhou fází může být fáze pasivace anody nebo fáze rozpouštění katody, přičemž obě budou mít vliv na odolnost matrice proti korozi.
Například nerezová ocel by měla být velmi opatrná při svařování a tepelném zpracování. Po ošetření vysokoteplotním roztokem se nerezová ocel zahřívá mezi 40 ° C a 850 ° C za vzniku velkého množství CRSC. A Cr, C; Karbidy se vysráží podél hranice zrna, což vede k vytvoření chudé zóny Cr poblíž hranice zrna. Karbidy se používají jako katoda korozní baterie a oblast chudá na Cr se používá jako anoda korozní baterie, což má za následek korozi na hranicích zrn a její korozní odolnost se výrazně sníží.
