Introdução da tecnologia anticorrosiva comumente usada para fixadores

 Fechos são as partes mais comuns de equipamentos mecânicos usados ​​para fixação de conexões. Todos eles são usados ​​em ambientes específicos, e a interação de longo prazo entre fixadores e o ambiente sempre causará mudanças em seu estado e desempenho. A alteração, ou seja, a corrosão, é uma das principais formas de falha do fixador. A corrosão leve dos fixadores afetará a destacabilidade e a instalação repetida das roscas, e a corrosão severa danificará a resistência da conexão entre os componentes e até levará à falha repentina das peças de trabalho, resultando em acidentes catastróficos. Portanto, a anticorrosão dos fixadores sempre foi uma grande preocupação para todos. tópico de.
Tecnologia anticorrosiva comumente usada para fixadores

Tecnologia anticorrosiva comumente usada para fixadores O tratamento anticorrosivo de fixadores geralmente forma uma camada de cobertura ou camada anticorrosiva na superfície da peça de trabalho por um determinado método para evitar a influência do ambiente externo no próprio fixador e alcançar o efeito da resistência à corrosão. Existem quatro principais tecnologias anticorrosivas para fixadores: tecnologia de tratamento de camada de filme, tecnologia de revestimento de metal, tecnologia de revestimento e alteração da estrutura interna do metal (como aço inoxidável).
1. Tecnologia de tratamento de filme

A tecnologia de tratamento de filme refere-se principalmente ao processo de formação de um filme de conversão química (eletroquímica) estável na superfície do metal por métodos químicos ou eletroquímicos. Por exemplo, em veículos ferroviários urbanos, o tratamento de camada de filme de seus fixadores é principalmente tratamento preto/azul e tratamento de fosfatação.
1.1, preto e azul

Em uma solução alcalina concentrada contendo um oxidante, após um certo período de tratamento a cerca de 140C, ocorre o processo de formação de um filme de óxido químico na superfície da peça de aço (composto principalmente por Fe, O,).
Características técnicas do tratamento de escurecimento/azulização:
1) A espessura do filme é 0.5-1,5 μm.
2) O teste de névoa salina neutra (NSS) é geralmente de apenas 2 a 5 horas. Neste momento, a camada de filme de óxido foi quebrada e até mesmo uma grande quantidade de ferrugem aparecerá, conforme mostrado na Figura 1.

3) Baixa suscetibilidade à fragilização por hidrogênio, pode ser usado como parafusos de alta resistência.
4) Como um fixador, sua consistência de força de pré-aperto de torque é ruim.
5) A cor é mais brilhante e o efeito decorativo é melhor.
6) Baixo custo.
1.2. tratamento de fosfatação

O processo de imersão de peças de aço em uma solução contendo manganês, ácido fosfórico, fosfato e outros reagentes para formar uma camada de filme de conversão de fosfato insolúvel em água na superfície do metal é chamado de tratamento de fosfatação. Características técnicas do tratamento de fosfatação.
1) A camada de filme está firmemente ligada ao substrato (1-50 μm de espessura).
2) NSS pode atingir 10 ~ 20 horas, até 72 horas.
3) Baixa resistência mecânica e qualidade frágil.
4) Como fixador, sua consistência de torque-pré-carga é muito boa.
5) A cor é cinza claro e outras cores escuras, e o efeito decorativo é ruim.
6) A suscetibilidade à fragilização por hidrogênio é baixa, portanto pode ser usada como parafusos de alta resistência.
7) O custo é menor.
2. Tecnologia de revestimento de metal

A tecnologia de revestimento de metal é principalmente um processo de tratamento de superfície que usa a tecnologia de revestimento para formar uma fina camada de metal na superfície de materiais metálicos para dotar os materiais metálicos com propriedades decorativas ou protetoras. Nos veículos ferroviários urbanos, a tecnologia de revestimento metálico dos fixadores é principalmente galvanizada e outros revestimentos metálicos especiais (cromagem, niquelagem, cádmio, prata, etc.).
2.1 Galvanizado

Zinco e ferro podem se dissolver e seu potencial de eletrodo padrão é -0,76 V. Para o substrato de aço, o revestimento de zinco é um revestimento anódico, que pode proteger melhor o substrato de aço. Portanto, a tecnologia de galvanização é amplamente utilizada em fixadores. Existem três métodos de galvanização comumente usados: galvanização por imersão a quente, eletrogalvanização e galvanização mecânica.
2.1.1 Galvanização por imersão a quente
A galvanização por imersão a quente significa que as peças de aço são imersas em zinco líquido fundido, de modo que uma série de reações físicas e químicas ocorrem na superfície da peça, formando assim uma camada de metal galvanizado. A espessura do revestimento da galvanização por imersão a quente é muito espessa (até 30-60 μm) e sua resistência à corrosão é muito boa. É amplamente utilizado em peças de aço que são usadas por muito tempo ao ar livre (como torres de TV, guarda-corpos de rodovias, etc.). Para fixadores, a galvanização por imersão a quente é geralmente adequada para parafusos de M6 e acima, mas não pode ser usada para fixadores de alta resistência, principalmente porque a temperatura operacional do processo de galvanização por imersão a quente é muito alta (400C ~ 500C). é fácil temperar e amaciar fixadores de alta resistência.
2.1.2 Galvanização
A eletrogalvanização usa a eletrólise para formar uma camada galvanizada uniforme, densa e bem ligada na superfície das peças de aço. A espessura da camada de zinco da eletrogalvanização é relativamente fina (5~30μm), e sua resistência à corrosão é a pior no tratamento anticorrosivo galvanizado. amplamente utilizado em aplicações. Uma vez que a eletrogalvanização tem uma alta suscetibilidade à fragilização por hidrogênio e é difícil desidrogenar completamente (a superfície da camada eletrogalvanizada irá descascar ou cair acima de 100°C), então a eletrogalvanização não pode ser usada para fixadores de alta resistência.
2.1.3 Galvanização mecânica
A galvanização mecânica refere-se ao processo de tratamento de superfície de peças de ferro e aço usando meio de impacto para impactar a superfície de peças de aço sob a ação de substâncias químicas como pó de zinco, dispersante e acelerador para formar uma camada galvanizada. A espessura da camada galvanizada mecânica é geralmente 5-50 μm, a superfície do revestimento é densa e uniforme, o efeito decorativo é bom e a resistência à corrosão é excelente; e o revestimento não apresenta deficiências de galvanização por imersão a quente e eletrogalvanização, como revenimento em alta temperatura e fragilização por hidrogênio. Um processo de tratamento de superfície especialmente adequado para proteção contra corrosão de fixadores.
2.2. Outros revestimentos metálicos

2.2.1 Cromagem
O cromo como revestimento de metal tem características de forte adesão, boa resistência ao desgaste, excelente efeito decorativo e alta resistência ao calor (pode ser usado normalmente abaixo de 500C), portanto, o revestimento de cromo é usado como revestimento de metal para fixadores. muito ideal.
A cromagem tem principalmente as seguintes desvantagens:
1) O processo é complicado, níquel ou cobre devem ser banhados antes da cromagem.
2) Caro.
3) O cromado é duro, quebradiço e fácil de cair.
2.2.2 Niquelagem
Como revestimento metálico, o níquel possui boa condutividade elétrica, alta dureza, bom efeito decorativo e boa resistência ao calor (pode ser usado normalmente abaixo de 600C), por isso é ideal usar niquelagem para fixadores.
O revestimento de níquel tem principalmente as seguintes desvantagens:
1) O processo é complicado e o cobre deve ser banhado antes da cromagem.
2) O revestimento de níquel é poroso e a corrosão do substrato será acelerada quando o revestimento for fino.
3) Caro.
2.2.3 Revestimento de cádmio
Como revestimento metálico, o cádmio é um revestimento anódico, que possui forte resistência à corrosão por ácido clorídrico, baixa fragilização por hidrogênio e bons efeitos decorativos. É especialmente adequado para fixadores usados ​​em ambientes marítimos (como firmware rápido).
O revestimento de cádmio tem principalmente as seguintes desvantagens:
① A poluição ambiental é alta e o gás e os sais de cádmio solúveis produzidos quando o cádmio é fundido são venenosos.
②O preço é caro.
2.2.4 Revestimento de prata
Como revestimento de metal, a prata possui excelente condutividade elétrica, excelentes propriedades reflexivas, boa lubrificação e excelente resistência ao calor (pode ser usada normalmente abaixo de 870C), portanto, o revestimento de prata é amplamente utilizado nos campos da eletrônica, componentes de alta frequência, etc. (como parafusos condutivos do gerador, terminais de saída da bateria do veículo).
O chapeamento de prata tem principalmente as seguintes desvantagens:
① O processo é complicado e o cobre deve ser banhado antes do banho de prata.
②O preço é muito caro.
2.2.5 Níquel galvanizado
O revestimento composto de zinco-níquel é um novo tipo de revestimento de liga metálica desenvolvido no processo de tratamento de superfície de galvanização, que tem muitas vantagens.
1) NSS até 500 - 1500horas.
2) O potencial de eletrodo do revestimento está entre Fe e Zn, sendo mais adequado para a montagem de peças de alumínio.
3) A dureza do revestimento é alta e o efeito decorativo é muito bom.
4) Quase não há fragilização por hidrogênio e pode ser usado para fixadores de alta resistência.
5) Boa resistência ao calor (pode ser usado normalmente abaixo de 8009C).
A principal desvantagem do revestimento de zinco-níquel atual é o preço mais alto (cerca de 6 vezes o do revestimento de zinco), mas seu excelente desempenho abrangente tem sido cada vez mais amplamente reconhecido pelas pessoas.
3. Tecnologia de revestimento

A tecnologia de revestimento refere-se à aplicação de revestimentos específicos na superfície de objetos com certos equipamentos e métodos para formar um filme denso, contínuo e uniforme na superfície, que é então seco e curado por métodos naturais ou artificiais para formar propriedades protetoras ou decorativas. Uma tecnologia de tratamento de superfície para revestimentos funcionais.
Em fixadores, a tecnologia de revestimento mais amplamente utilizada é a tecnologia de revestimento de zinco-cromo, que é um tipo de revestimento formado na superfície de peças de aço por revestimentos de zinco-cromo em peças de aço e assando-as em um circuito totalmente fechado. Camada, também chamada de tratamento dacromet, que possui as seguintes excelentes características.
1) NSS pode atingir 500 ~ 1000 horas.
2) Boa permeabilidade.
3) Nenhuma suscetibilidade à fragilização por hidrogênio.
4) A poluição ambiental é baixa.
5) Como fixador, sua consistência de torque-pré-carga é muito boa.
6) O preço é moderado (cerca do dobro do galvanizado).
O tratamento com Dacromet tem principalmente as seguintes desvantagens:
1) Baixa resistência ao desgaste (a dureza é de apenas 1 H).
2) A cor é única (apenas branco prateado e cinza prateado) e o efeito decorativo é ruim.
3) Baixa condutividade, não adequada para peças com conexões condutivas.
4. Alterar a forma organizacional do aço

4.1 Mudanças na composição (como aço inoxidável)

Aço inoxidável é a abreviação de aço inoxidável resistente a ácidos, que possui excelente resistência à corrosão e bom efeito decorativo, sendo amplamente utilizado em vários campos. Geralmente acredita-se que o mecanismo de resistência à corrosão do aço inoxidável é principalmente o seguinte.
1) Quando o teor de Cr for superior a 13 por cento, o potencial de eletrodo do aço aumentará do potencial de eletrodo negativo para o potencial de eletrodo positivo, tornando a própria matriz de aço "inerte";
2) O Cr formará um denso filme de passivação rico em Cr na superfície do aço, protegendo ainda mais o substrato.
3) O aço inoxidável é dividido em: aço martensítico, aço ferrítico, aço austenítico, aço inoxidável austenítico-ferrítico, etc., entre os quais o aço inoxidável austenítico tem a melhor resistência à corrosão, como aço inoxidável A2, A4.
O aço inoxidável apresenta principalmente as seguintes deficiências: ①O limite de escoamento é muito baixo (geralmente não mais que 300 MPa), o que não é adequado para a conexão de peças estruturais principais.
②É propenso a engripamento de fios. Quando os parafusos de aço inoxidável são apertados, é fácil danificar a superfície da rosca. Neste momento, produzirá espontaneamente uma camada de camada de óxido, que intensificará a adesão e travamento dos parafusos.
③ propenso a corrosão intergranular. C e Cr no aço inoxidável formarão compostos a uma certa temperatura, especialmente perto do contorno de grão, o que causará uma "área pobre em Cr" no contorno de grão, resultando em corrosão no contorno de grão.
④ Baixa resistência à corrosão para meio CI (exceto aço inoxidável A4).
⑤ O preço é mais alto (cerca de 4 vezes o do Dacromet).
4.2 Mudanças no estado do tratamento térmico

Os materiais de ferro e aço são principalmente estruturas multifásicas (fases secundárias, como impurezas, carbonetos e compostos intermetálicos, geralmente existem no aço como cátodos e na matriz de Fe como ânodos). Existe uma diferença de potencial entre as fases na estrutura multifásica, formando uma microbateria de corrosão. A segunda fase pode ser fase de passivação anódica ou fase de dissolução catódica, ambas as quais afetarão a resistência à corrosão da matriz.
Como o aço inoxidável, deve-se ter muito cuidado na soldagem e tratamento térmico. Depois que o aço inoxidável é submetido a um tratamento de solução de alta temperatura, ele é aquecido entre 400C e 850C e uma grande quantidade de CrsC é formada. E Cr, C; O carboneto irá precipitar ao longo do contorno de grão, de modo que uma região pobre em Cr seja formada perto do contorno de grão. O carboneto atua como o cátodo da célula de corrosão, e a região pobre em Cr atua como o ânodo da célula de corrosão, o que leva à corrosão do limite de grão e sua resistência à corrosão será bastante reduzida.