Elementi di fissaggiosono le parti più comuni delle attrezzature meccaniche utilizzate per il fissaggio delle connessioni. Sono tutti utilizzati in ambienti specifici e l'interazione a lungo termine tra i dispositivi di fissaggio e l'ambiente causerà sempre cambiamenti nel loro stato e nelle prestazioni. Il cambiamento, cioè la corrosione, è una delle principali forme di guasto del dispositivo di fissaggio. La leggera corrosione degli elementi di fissaggio influirà sulla staccabilità e sull'installazione ripetuta delle filettature e una grave corrosione danneggerà la resistenza della connessione tra i componenti e porterà persino a guasti improvvisi dei pezzi, con conseguenti incidenti catastrofici. Pertanto, l'anticorrosione degli elementi di fissaggio è sempre stata motivo di grande preoccupazione per tutti. argomento di.
Tecnologia anticorrosione comunemente utilizzata per i dispositivi di fissaggio
Tecnologia anticorrosiva comunemente utilizzata per i dispositivi di fissaggio Il trattamento anticorrosivo dei dispositivi di fissaggio generalmente forma uno strato di copertura o uno strato anticorrosivo sulla superficie del pezzo in lavorazione mediante un determinato metodo per prevenire l'influenza dell'ambiente esterno sul dispositivo di fissaggio stesso e ottenere la effetto della resistenza alla corrosione. Esistono quattro principali tecnologie anticorrosione per i dispositivi di fissaggio: tecnologia di trattamento dello strato di pellicola, tecnologia di rivestimento del metallo, tecnologia di rivestimento e modifica della struttura interna del metallo (come l'acciaio inossidabile).
1. Tecnologia di trattamento del film
La tecnologia di trattamento del film si riferisce principalmente al processo di formazione di un film di conversione chimica (elettrochimica) stabile sulla superficie metallica mediante metodi chimici o elettrochimici. Ad esempio, nei veicoli ferroviari urbani, il trattamento dello strato di pellicola dei suoi elementi di fissaggio è principalmente un trattamento nero/blu e un trattamento di fosfatazione.
1.1, nero e blu
In una soluzione alcalina concentrata contenente un ossidante, dopo un certo periodo di trattamento a circa 140°C, inizia il processo di formazione di un film di ossido chimico sulla superficie della parte in acciaio (composta principalmente da Fe, O,).
Caratteristiche tecniche del trattamento di annerimento/azzurramento:
1) Lo spessore del film è 0.5-1.5 μm.
2) Il test in nebbia salina neutra (NSS) dura generalmente solo 2 ~ 5 ore. In questo momento, lo strato di pellicola di ossido è stato rotto e apparirà anche una grande quantità di ruggine, come mostrato nella Figura 1.
3) Bassa suscettibilità all'infragilimento da idrogeno, può essere utilizzato come bulloni ad alta resistenza.
4) Come elemento di fissaggio, la sua consistenza della forza di preserraggio della coppia è scarsa.
5) Il colore è più luminoso e l'effetto decorativo è migliore.
6) Basso costo.
1.2. Trattamento di fosfatazione
Il processo di immersione delle parti in acciaio in una soluzione contenente manganese, acido fosforico, fosfato e altri reagenti per formare uno strato di pellicola di conversione del fosfato insolubile in acqua sulla superficie metallica è chiamato trattamento di fosfatazione. Caratteristiche tecniche del trattamento di fosfatazione.
1) Lo strato di pellicola è saldamente legato al substrato (1-50 μm di spessore).
2) L'NSS può raggiungere 10~20 ore, anche 72 ore.
3) Scarsa resistenza meccanica e fragilità.
4) Come elemento di fissaggio, la sua consistenza del precarico di coppia è molto buona.
5) Il colore è grigio chiaro e altri colori scuri e l'effetto decorativo è scarso.
6) La suscettibilità all'infragilimento da idrogeno è bassa, quindi può essere utilizzata come bulloni ad alta resistenza.
7) Il costo è inferiore.
2. Tecnologia di rivestimento in metallo
La tecnologia di rivestimento metallico è principalmente un processo di trattamento superficiale che utilizza la tecnologia di rivestimento per formare un sottile strato metallico sulla superficie dei materiali metallici per conferire ai materiali metallici proprietà decorative o protettive. Nei veicoli ferroviari urbani, la tecnologia di rivestimento metallico degli elementi di fissaggio è principalmente zincata e altri rivestimenti metallici speciali (cromatura, nichelatura, cadmio, argentatura, ecc.).
2.1 Zincato
Lo zinco e il ferro possono dissolversi a vicenda e il suo potenziale di elettrodo standard è -0.76 V. Per il substrato di acciaio, il rivestimento di zinco è un rivestimento anodico, che può proteggere meglio il substrato di acciaio. Pertanto, la tecnologia di zincatura è ampiamente utilizzata negli elementi di fissaggio. Esistono tre metodi di zincatura comunemente usati: zincatura a caldo, elettrozincatura e zincatura meccanica.
2.1.1 Zincatura a caldo
La zincatura a caldo significa che le parti in acciaio sono immerse in zinco liquido fuso, in modo che si verifichino una serie di reazioni fisiche e chimiche sulla superficie del pezzo, formando così uno strato metallico zincato. Lo spessore del rivestimento della zincatura a caldo è molto spesso (fino a 30-60 μm) e la sua resistenza alla corrosione è molto buona. È ampiamente utilizzato nelle parti in acciaio che vengono utilizzate all'aperto per lungo tempo (come torri televisive, guardrail autostradali, ecc.). Per gli elementi di fissaggio, la zincatura a caldo è generalmente adatta per bulloni M6 e superiori, ma non può essere utilizzata per elementi di fissaggio ad alta resistenza, principalmente perché la temperatura di esercizio del processo di zincatura a caldo è molto elevata (400C~ 500C), è facile da temperare e ammorbidire elementi di fissaggio ad alta resistenza.
2.1.2 Zincatura
L'elettrozincatura utilizza l'elettrolisi per formare uno strato zincato uniforme, denso e ben aderente sulla superficie delle parti in acciaio. Lo spessore dello strato di zinco dell'elettrozincatura è relativamente sottile (5~30μm) e la sua resistenza alla corrosione è la peggiore nel trattamento anticorrosivo galvanizzato. ampiamente utilizzato nelle applicazioni. Poiché l'elettrozincatura ha un'elevata suscettibilità all'infragilimento da idrogeno ed è difficile da deidrogenare completamente (la superficie dello strato elettrozincato si stacca o si stacca oltre i 100°C), quindi l'elettrozincatura non può essere utilizzata per elementi di fissaggio ad alta resistenza.
2.1.3 Zincatura meccanica
La zincatura meccanica si riferisce al processo di trattamento superficiale delle parti in ferro e acciaio che utilizza un mezzo di impatto per colpire la superficie delle parti in acciaio sotto l'azione di sostanze chimiche come polvere di zinco, disperdente e acceleratore per formare uno strato zincato. Lo spessore dello strato di zincatura meccanica è generalmente 5-50 μm, la superficie del rivestimento è densa e uniforme, l'effetto decorativo è buono e la resistenza alla corrosione è eccellente; e il rivestimento non presenta difetti di zincatura a caldo ed elettrozincatura come tempra ad alta temperatura e infragilimento da idrogeno. Un processo di trattamento superficiale particolarmente adatto per la protezione dalla corrosione degli elementi di fissaggio.
2.2. Altri rivestimenti metallici
2.2.1 Cromatura
Il cromo come rivestimento metallico ha le caratteristiche di forte adesione, buona resistenza all'usura, eccellente effetto decorativo ed elevata resistenza al calore (può essere utilizzato normalmente al di sotto di 500°C), quindi il rivestimento al cromo viene utilizzato come rivestimento metallico per elementi di fissaggio. molto ideale.
La cromatura presenta principalmente i seguenti svantaggi:
1) Il processo è complicato, il nichel o il rame devono essere placcati prima della cromatura.
2) Costoso.
3) La cromatura è dura, fragile e facile da staccare.
2.2.2 Nichelatura
Come rivestimento metallico, il nichel ha una buona conduttività elettrica, un'elevata durezza, un buon effetto decorativo e una buona resistenza al calore (può essere utilizzato normalmente al di sotto di 600°C), quindi è ideale utilizzare la nichelatura per gli elementi di fissaggio.
La nichelatura presenta principalmente i seguenti svantaggi:
1) Il processo è complicato e il rame deve essere placcato prima della cromatura.
2) Il rivestimento di nichel è poroso e la corrosione del substrato sarà accelerata quando il rivestimento è sottile.
3) Costoso.
2.2.3 Cadmiatura
Come rivestimento metallico, il cadmio è un rivestimento anodico, che ha una forte resistenza alla corrosione dell'acido cloridrico, un basso infragilimento da idrogeno e buoni effetti decorativi. È particolarmente adatto per elementi di fissaggio utilizzati in ambienti marini (come firmware veloce).
La placcatura al cadmio presenta principalmente i seguenti svantaggi:
① L'inquinamento ambientale è elevato e il gas e i sali di cadmio solubili prodotti quando il cadmio si scioglie sono velenosi.
②Il prezzo è costoso.
2.2.4 Placcatura in argento
Come rivestimento metallico, l'argento ha un'eccellente conduttività elettrica, eccellenti proprietà riflettenti, buona lubrificazione ed eccellente resistenza al calore (può essere utilizzato normalmente al di sotto di 870°C), quindi la placcatura in argento è ampiamente utilizzata nei settori dell'elettronica, dei componenti ad alta frequenza, ecc. (come bulloni conduttivi del generatore, terminali di uscita della batteria del veicolo).
La placcatura in argento presenta principalmente i seguenti svantaggi:
① Il processo è complicato e il rame deve essere placcato prima della placcatura in argento.
②Il prezzo è molto costoso.
2.2.5 Nichel galvanizzato
Il rivestimento composito zinco-nichel è un nuovo tipo di rivestimento metallico in lega sviluppato sul processo di trattamento superficiale della zincatura, che presenta molti vantaggi.
1) NSS fino a 500 - 1500ore.
2) Il potenziale dell'elettrodo del rivestimento è compreso tra Fe e Zn, che è più adatto per l'assemblaggio di parti in alluminio.
3) La durezza del rivestimento è elevata e l'effetto decorativo è molto buono.
4) Non c'è quasi infragilimento da idrogeno e può essere utilizzato per elementi di fissaggio ad alta resistenza.
5) Buona resistenza al calore (può essere utilizzato normalmente sotto 8009C).
Il principale svantaggio dell'attuale rivestimento in zinco-nichel è il prezzo più elevato (circa 6 volte quello della zincatura), ma le sue eccellenti prestazioni complete sono state sempre più ampiamente riconosciute dalle persone.
3. Tecnologia di rivestimento
La tecnologia di rivestimento si riferisce all'applicazione di rivestimenti specifici sulla superficie di oggetti con determinate attrezzature e metodi per formare un film denso, continuo e uniforme sulla superficie, che viene poi essiccato e indurito con metodi naturali o artificiali per formare proprietà protettive o decorative. Una tecnologia di trattamento superficiale per rivestimenti funzionali.
Negli elementi di fissaggio, la tecnologia di rivestimento più utilizzata è la tecnologia di rivestimento zinco-cromo, che è un tipo di rivestimento formato sulla superficie delle parti in acciaio rivestendo rivestimenti di zinco-cromo su parti in acciaio e cuocendole in un circuito completamente chiuso. Strato, chiamato anche trattamento dacromet, che presenta le seguenti eccellenti caratteristiche.
1) NSS può raggiungere 500 ~ 1000 ore.
2) Buona permeabilità.
3) Nessuna suscettibilità all'infragilimento da idrogeno.
4) L'inquinamento ambientale è basso.
5) Come elemento di fissaggio, la sua consistenza del precarico di coppia è molto buona.
6) Il prezzo è moderato (circa il doppio di quello zincato).
Il trattamento con Dacromet presenta principalmente i seguenti svantaggi:
1) Scarsa resistenza all'usura (la durezza è solo 1 H).
2) Il colore è unico (solo bianco argento e grigio argento) e l'effetto decorativo è scadente.
3) Scarsa conducibilità, non adatto a parti con collegamenti conduttivi.
4. Cambia la forma organizzativa dell'acciaio
4.1 Modifiche nella composizione (come l'acciaio inossidabile)
L'acciaio inossidabile è l'abbreviazione di acciaio inossidabile resistente agli acidi, che ha un'eccellente resistenza alla corrosione e un buon effetto decorativo ed è ampiamente utilizzato in vari campi. Si ritiene generalmente che il meccanismo di resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile sia principalmente il seguente.
1) Quando il contenuto di Cr supera il 13 percento, il potenziale dell'elettrodo dell'acciaio salirà dal potenziale dell'elettrodo negativo al potenziale dell'elettrodo positivo, rendendo la matrice dell'acciaio stessa "inerte";
2) Il Cr formerà un denso film di passivazione ricco di Cr sulla superficie dell'acciaio, proteggendo così ulteriormente il substrato.
3) L'acciaio inossidabile è suddiviso in: acciaio martensitico, acciaio ferritico, acciaio austenitico, acciaio inossidabile austenitico-ferritico, ecc., tra cui l'acciaio inossidabile austenitico ha la migliore resistenza alla corrosione, come l'acciaio inossidabile A2, A4.
L'acciaio inossidabile presenta principalmente le seguenti carenze: ①La resistenza allo snervamento è molto bassa (generalmente non superiore a 300 MPa), che non è adatta per il collegamento di parti strutturali importanti.
② È soggetto a grippaggio del filo. Quando i bulloni in acciaio inossidabile vengono serrati, è facile danneggiare la superficie della filettatura. In questo momento, produrrà spontaneamente uno strato di strato di ossido, che intensificherà l'adesione e il bloccaggio dei bulloni.
③ soggetto a corrosione intergranulare. C e Cr nell'acciaio inossidabile formeranno composti a una certa temperatura, specialmente vicino al bordo grano, che causeranno una "area povera di Cr" al bordo grano, con conseguente corrosione del bordo grano.
④ Scarsa resistenza alla corrosione del mezzo CI (eccetto acciaio inossidabile A4).
⑤ Il prezzo è più alto (circa 4 volte quello di Dacromet).
4.2 Cambiamenti di stato del trattamento termico
I materiali di ferro e acciaio sono principalmente strutture multifase (fasi secondarie come impurità, carburi e composti intermetallici di solito esistono nell'acciaio come catodi e nella matrice Fe come anodi). C'è una differenza di potenziale tra le fasi nella struttura multifase, formando una micro-batteria di corrosione. La seconda fase può essere la fase di passivazione anodica o la fase di dissoluzione catodica, entrambe influenzeranno la resistenza alla corrosione della matrice.
Come l'acciaio inossidabile, deve essere molto attento durante la saldatura e il trattamento termico. Dopo che l'acciaio inossidabile è stato sottoposto a trattamento di soluzione ad alta temperatura, viene riscaldato tra 400°C e 850°C e si forma una grande quantità di CrsC. E Cr, C; Il carburo precipiterà lungo il bordo grano, in modo che si formi una regione povera di Cr vicino al bordo grano. Il carburo funge da catodo della cella di corrosione e la regione povera di Cr funge da anodo della cella di corrosione, che porta alla corrosione del bordo del grano e la sua resistenza alla corrosione sarà notevolmente ridotta.
