Elementele de fixare sunt cele mai frecvente părți ale echipamentelor mecanice pentru fixare și conectare, care sunt utilizate într-un mediu specific, iar interacțiunea pe termen lung dintre elementele de fixare și mediu le va schimba întotdeauna starea și performanța, adică coroziunea, care este una dintre principalele forme de defectare a dispozitivului de fixare. Coroziunea elementelor de fixare va afecta detașabilitatea și instalarea repetată a firelor sau va deteriora rezistența conexiunii dintre componente și va duce chiar la defectarea bruscă a pieselor, rezultând accidente catastrofale. Prin urmare, anticoroziunea elementelor de fixare a fost întotdeauna un subiect de mare îngrijorare.
Tehnologie comună anticorozivă a elementelor de fixare
Tehnologia comună anticorozivă a elementelor de fixare. Tratamentul anticoroziv al elementelor de fixare formează în general un strat de acoperire sau anticoroziv pe suprafața piesei de prelucrat prin anumite metode pentru a împiedica impactul mediului extern asupra elementului de fixare în sine și pentru a obține efectul rezistenței la coroziune. Există patru tehnologii principale anticorozive pentru elementele de fixare: tehnologia de tratare a filmului, tehnologia de acoperire a metalelor, tehnologia de acoperire și schimbarea structurii interne a metalului (cum ar fi oțelul inoxidabil).
1. Tehnologia de tratare a filmului
Tehnologia de tratare a filmului se referă în principal la procesul de tratare a generării unei pelicule de conversie chimică stabilă (electrochimică) pe suprafața metalică prin metode chimice sau electrochimice. De exemplu, există multe elemente de fixare cu acoperire neagră și albastră în vehicul.
1.1 înnegrirea și albirea
Procesul de formare a unui strat de film de oxid chimic (compus în principal din Fe, O) pe suprafața pieselor de fier și oțel după tratament la aproximativ 140 ° C pentru o perioadă fixă într-o soluție alcalină concentrată care conține oxidant.
Caracteristicile tehnice ale tratamentului de înnegrire / albire:
1) Grosimea filmului 0,5-1,5 μ m。
2) Testul de rezistență la pulverizare cu sare neutră (NSS) este în general de numai 2 ~ 5 ore. În acest moment, filmul de oxidare a fost rupt și va apărea chiar și o cantitate mare de rugină, așa cum se arată în Figura 1.
3) Are o sensibilitate redusă la fragilizarea hidrogenului și poate fi folosit ca șurub de înaltă rezistență.
4) Ca element de fixare, consistența preîncărcării cuplului este slabă.
5) Culoare strălucitoare și bun efect decorativ.
6) Cost redus.
1.2 tratament de fosfatare
Fosfatarea este un proces în care piesele de fier și oțel sunt scufundate într-o soluție care conține mangan, acid fosforic, fosfat și alți reactivi pentru a forma un film de conversie a fosfatului insolubil în apă pe suprafața metalică. Caracteristicile tehnice ale tratamentului de fosfatare.
1) Filmul este strâns legat de substrat (1 ~ 50 μM grosime).
2) NSS poate ajunge la 10 ~ 20 ore, chiar și 72 ore.
3) Rezistență mecanică slabă și fragilă.
4) Ca element de fixare, consistența preîncărcării cuplului este foarte bună.
5) Culoarea este gri deschis și alte culori închise, iar efectul decorativ este slab.
6) Are o sensibilitate scăzută la fragilizarea hidrogenului și poate fi folosit ca șuruburi de înaltă rezistență.
7) Cost redus.
2. Tehnologia acoperirii metalice
Tehnologia de acoperire a metalelor este în principal un proces de tratare a suprafeței care utilizează tehnologia de acoperire pentru a forma un strat subțire de metal pe suprafața materialelor metalice, astfel încât să doteze materialele metalice cu decor sau protecție. În vehiculele feroviare urbane, tehnologia de acoperire metalică a elementelor de fixare este în principal placarea cu zinc și alte acoperiri speciale din metal (placare cu crom, placare cu nichel, placare cu cadmiu, placare cu argint etc.).
2.1 galvanizare
Zincul și fierul se pot dizolva reciproc, iar potențialul său standard de electrod este de -0,76 v. Pentru substratul de oțel, acoperirea cu zinc aparține acoperirii anodice, care poate proteja mai bine substratul de oțel. Prin urmare, tehnologia de zincare este utilizată pe scară largă în elementele de fixare. Există trei metode comune de galvanizare: galvanizare la cald, electro galvanizare și galvanizare mecanică.
2.1.1 zincare la cald
Zincarea la cald se referă la faptul că piesele de oțel sunt scufundate în zinc lichid topit, rezultând o serie de reacții fizice și chimice pe suprafața piesei de prelucrat, astfel încât să formeze un strat de zinc metalic. Grosimea acoperirii zincării la cald este foarte groasă (până la 30 ~ 60 μ m), rezistența la coroziune este foarte bună și este utilizată pe scară largă în piesele de oțel exterioare utilizate pentru o perioadă lungă de timp (cum ar fi Turnul TV, protecția autostrăzii gard etc.). Pentru elementele de fixare, galvanizarea la cald se aplică în general la șuruburile de M6 și peste, dar nu poate fi utilizată pentru elementele de fixare de înaltă rezistență, în principal deoarece temperatura de funcționare a procesului de zincare la cald este foarte mare (400C ~ 500C), care este ușor de călit și înmoaie elementele de fixare de înaltă rezistență.
2.1.2 electro-galvanizare
Electro galvanizarea este utilizarea electrolizei pentru a forma un strat uniform de zinc, dens și bine lipit pe suprafața pieselor de fier și oțel. Grosimea stratului de zinc al electro galvanizării este relativ subțire (5 ~ 30 mm) μ m), rezistența la coroziune este cea mai gravă în tratamentul anticoroziv de zincare, dar este utilizată pe scară largă în elementele de fixare datorită procesului său simplu, costului redus și impact mic asupra înșurubării filetului. Deoarece placarea cu zinc are o sensibilitate ridicată la fragilitatea hidrogenului și este dificil de îndepărtat complet hidrogenul (suprafața stratului electro galvanizat se va dezlipi sau va cădea peste 100C), electro galvanizat nu poate fi utilizat pentru elementele de fixare de înaltă rezistență.
2.1.3 galvanizare mecanică
Galvanizarea mecanică se referă la procesul de tratare a suprafeței de formare a acoperirii cu zinc prin impactul suprafeței pieselor de oțel cu mediu de impact sub acțiunea substanțelor chimice precum pulberea de zinc, dispersantul și acceleratorul. Grosimea acoperirii mecanice cu zinc este în general de 5 ~ 50 μm. Acoperirea are o suprafață compactă și uniformă, un efect decorativ bun și o rezistență excelentă la coroziune; Iar învelișul nu are dezavantaje în ceea ce privește galvanizarea la cald și electro-galvanizarea, cum ar fi călirea la temperaturi ridicate și fragilizarea cu hidrogen. Este un proces de tratare a suprafețelor potrivit în special pentru anticorozia elementelor de fixare.
2.2 alte acoperiri metalice
2.2.1 placare cu crom
Ca acoperire metalică, cromul are caracteristici de aderență puternică, rezistență bună la uzură, efect decorativ excelent și rezistență ridicată la căldură (utilizare normală sub 500C). Prin urmare, este foarte ideal să folosiți acoperirea cu crom ca acoperire metalică a elementelor de fixare.
Placarea cu crom are următoarele dezavantaje:
1) Procesul este complex. Nichelul sau cuprul trebuie placate înainte de cromare.
2) Este&scump.
3) Stratul de crom este dur, fragil și ușor de căzut.
2.2.2 nichelare
Ca acoperire metalică, nichelul are o conductivitate bună, o duritate ridicată, un efect decorativ bun și o bună rezistență la căldură (poate fi utilizat în mod normal sub 600C). Prin urmare, placarea cu nichel este ideală și pentru elementele de fixare.
Nichelarea are următoarele dezavantaje:
1) Procesul este complex, iar cuprul trebuie placat înainte de cromare.
2) Acoperirea cu nichel este poroasă, iar coroziunea substratului va fi accelerată atunci când acoperirea este subțire.
3) Este&scump.
2.2.3 placare cu cadmiu
Ca acoperire metalică, cadmiul este un strat anodic. Are caracteristicile unei rezistențe puternice la coroziune a acidului clorhidric, fragilitate redusă a hidrogenului și un efect decorativ bun. Este potrivit în special pentru elementele de fixare utilizate în mediul marin (cum ar fi elementele de fixare pentru aeronave HNA și platforma de foraj petrolier).
Placarea cu cadmiu are în principal următoarele dezavantaje:
① Poluarea mediului este ridicată, iar gazul și sarea de cadmiu solubilă produsă prin topirea cadmiului sunt toxice.
② Este&scump.
2.2.4 placare cu argint
Ca acoperire metalică, argintul are o conductivitate excelentă, o performanță reflexivă excelentă, o bună lubrifiere și o rezistență excelentă la căldură (poate fi utilizat în mod normal sub 870c). Prin urmare, placarea cu argint este utilizată pe scară largă în ingineria electronică și electrică, componentele de înaltă frecvență și alte domenii (cum ar fi șuruburile conductoare ale generatorului, bornele de ieșire a bateriei vehiculului).
Placarea cu argint are următoarele dezavantaje:
① Procesul este complex, deci cuprul trebuie placat înainte de placarea cu argint.
② Prețul este foarte scump.
2.2.5 nichel galvanizat
Acoperirea compusă din nichel de zinc este un nou tip de acoperire metalică din aliaj optimizată și dezvoltată în procesul de tratare a suprafeței zincării, care are multe avantaje.
1) NSS poate ajunge la 500 - 1500 ore.
2) Potențialul electrodului acoperirii este între Fe și Zn, care este mai potrivit pentru asamblarea pieselor din aluminiu.
3) Acoperirea are o duritate ridicată și un efect decorativ bun.
4) Nu are aproape nici o fragilitate de hidrogen și poate fi utilizat pentru elemente de fixare de înaltă rezistență.
5) Rezistență bună la căldură (poate fi utilizată în mod normal sub 8009c).
Principalul dezavantaj al acoperirii cu nichel de zinc este prețul ridicat (de aproximativ 6 ori cel al zincării), dar proprietățile sale excelente excelente au fost recunoscute pe scară largă de către oameni.
3. Tehnologia de acoperire
Tehnologia de acoperire se referă la o tehnologie de tratare a suprafeței în care o acoperire specifică este acoperită pe suprafața obiectului cu anumite echipamente și metode pentru a produce o peliculă densă, continuă și uniformă la suprafață, și apoi uscată și solidificată prin metode naturale sau artificiale pentru a forma o strat protector sau decorativ.
Dintre elementele de fixare, tehnologia de acoperire cu crom zinc este cea mai utilizată tehnologie de acoperire. Este o acoperire formată pe suprafața pieselor din oțel prin acoperirea acoperirii cu zinc crom pe piesele din oțel și coacerea prin ciclu complet cu circuit închis, cunoscut și sub denumirea de tratament Dacromet. Are următoarele caracteristici excelente.
1) NSS poate ajunge la 500 ~ 1000 ore.
2) Permeabilitate bună.
3) Fără sensibilitate la fragilitate la hidrogen.
4) Poluare scăzută a mediului.
5) Ca element de fixare, consistența preîncărcării cuplului este foarte bună.
6) Prețul este moderat (aproximativ dublu față de cel zincat).
Tratamentul cu Dacromet are următoarele dezavantaje:
1) Rezistență slabă la uzură (duritate doar 1 oră).
2) Culoare unică (numai argintiu alb și gri argintiu), efect decorativ slab.
3) Conductivitate slabă, nepotrivită pentru piesele de conectare conductive.
4. Schimbați microstructura oțelului
4.1 schimbarea compoziției (de ex. Oțel inoxidabil)
Oțelul inoxidabil este abrevierea de oțel inoxidabil și rezistent la acid. Are o rezistență excelentă la coroziune și un efect decorativ bun. Este utilizat pe scară largă în diferite orașe. În general, se crede că mecanismul de rezistență la coroziune al oțelului inoxidabil este în principal după cum urmează.
1) Când conținutul de Cr depășește 13%, potențialul de electrod al oțelului va crește de la potențialul negativ al electrodului la potențialul pozitiv al electrodului, făcând matricea de oțel în sine" inert" ;;
2) CR va forma o peliculă pasivă densă bogată în CR pe suprafața oțelului pentru a proteja în continuare substratul.
3) Oțelul inoxidabil este împărțit în oțel martensitic, oțel feritic, oțel austenitic, oțel inoxidabil feritic austenitic etc., dintre care oțelul inoxidabil austenitic are cea mai bună rezistență la coroziune, cum ar fi oțelul inoxidabil A2 și A4.
Oțelul inoxidabil prezintă următoarele dezavantaje: strength rezistența la curgere este foarte mică (în general nu mai mult de 300 MPa), ceea ce nu este potrivit pentru conectarea pieselor structurale majore.
② Confiscarea firului este ușor de realizat. Când șurubul din oțel inoxidabil este strâns, este ușor să provocați deteriorarea suprafeței firului. În acest moment, va produce spontan un strat de strat de oxid, care va agrava aderența și blocarea șuruburilor.
③ Predispus la coroziune intergranulară. La o anumită temperatură, C și Cr din oțel inoxidabil vor forma compuși, în special în apropierea limitei de cereale, ceea ce va duce la&"; zona săracă CR &"; la limita granulelor și la coroziunea la limita granulelor.
④ Rezistență la coroziune medie slabă CI (cu excepția oțelului inoxidabil A4).
⑤ Prețul este mai mare (de aproximativ 4 ori cel al tratamentului cu Dacromet).
4.2 schimbarea stării de tratament termic
Materialele din fier și oțel sunt în principal structuri multifazice (impurități, carburi, compuși intermetalici și alte a doua faze există de obicei în fier și oțel ca catod și matricea Fe ca anod). Există o diferență de potențial între faze în structura multifazică, formând o micro-celulă corozivă. A doua fază poate fi faza de pasivare a anodului sau faza de dizolvare a catodului, ambele afectând rezistența la coroziune a matricei.
De exemplu, oțelul inoxidabil ar trebui să fie foarte atent la sudare și la tratamentul termic. După tratarea soluției la temperaturi ridicate, oțelul inoxidabil este încălzit între 400C și 850c pentru a produce o cantitate mare de CRSC. Și Cr, C; Carbidele vor precipita de-a lungul limitei de cereale, rezultând în formarea zonei sărace în Cr, în apropierea limitei de cereale. Carbidele sunt utilizate ca catod al bateriei de coroziune, iar zona deficitară de Cr este folosită ca anod al bateriei de coroziune, rezultând coroziunea la granița granulelor, iar rezistența sa la coroziune va fi mult redusă.
