Pengikat adalah bahagian peralatan mekanikal yang paling biasa untuk pengancing dan penyambungan, yang digunakan dalam persekitaran tertentu, dan interaksi jangka panjang antara pengikat dan persekitaran akan selalu mengubah keadaan dan prestasi mereka, iaitu, kakisan, yang merupakan salah satu bentuk utama kegagalan pengikat. Pengaratan pengikat akan mempengaruhi kebolehtelapan dan pemasangan benang berulang, atau merosakkan kekuatan sambungan antara komponen, dan bahkan mengakibatkan kegagalan bahan kerja secara tiba-tiba, yang mengakibatkan kemalangan bencana. Oleh itu, anti-karat pengikat selalu menjadi topik yang sangat membimbangkan.
Teknologi pengikat anti-karat yang biasa
Teknologi pengikat anti-karat yang biasa. Perlakuan anti-karat pengikat pada umumnya membentuk lapisan penutup atau lapisan anti-karat pada permukaan benda kerja melalui kaedah tertentu untuk menghalang kesan persekitaran luaran pada pengikat itu sendiri dan mencapai kesan ketahanan kakisan. Terdapat empat teknologi anti-karat utama untuk pengikat: teknologi rawatan filem, teknologi lapisan logam, teknologi pelapisan dan mengubah struktur dalaman logam (seperti keluli tahan karat).
1. Teknologi rawatan filem
Teknologi rawatan filem terutamanya merujuk kepada proses rawatan menghasilkan filem penukaran kimia (elektrokimia) yang stabil pada permukaan logam dengan kaedah kimia atau elektrokimia. Sebagai contoh, terdapat banyak pengikat dengan lapisan hitam dan lapisan biru di dalam kenderaan.
1.1 menghitam dan membiru
Proses pembentukan lapisan filem oksida kimia (terutama terdiri dari Fe, O,) di permukaan bahagian besi dan keluli setelah rawatan pada suhu sekitar 140C untuk waktu yang tetap dalam larutan alkali pekat yang mengandung oksidan.
Ciri-ciri teknikal rawatan menghitamkan / memerah:
1) Ketebalan filem 0.5-1.5 μ m。
2) Ujian ketahanan semburan garam neutral (NSS) biasanya hanya 2 ~ 5 jam. Pada masa ini, filem pengoksidaan telah pecah dan bahkan sejumlah besar karat akan muncul, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
3) Ia mempunyai kepekaan rendah terhadap hidrogen dan boleh digunakan sebagai bolt kekuatan tinggi.
4) Sebagai pengikat, konsistensi preload torknya kurang baik.
5) Warna terang dan kesan hiasan yang baik.
6) Kos rendah.
1.2 rawatan fosfat
Fosfat adalah proses di mana bahagian besi dan keluli direndam dalam larutan yang mengandungi mangan, asid fosfat, fosfat dan reagen lain untuk membentuk filem penukaran fosfat yang tidak larut dalam air di permukaan logam. Ciri-ciri teknikal rawatan fosfat.
1) Filem ini terikat dengan kuat ke substrat (tebal 1 ~ 50 μ M).
2) NSS boleh mencapai 10 ~ 20 jam, bahkan 72 jam.
3) Kekuatan mekanikal yang lemah dan rapuh.
4) Sebagai pengikat, konsistensi preload torknya sangat baik.
5) Warnanya kelabu muda dan warna gelap lain, dan kesan hiasannya kurang baik.
6) Ia mempunyai kepekaan rendah terhadap hidrogen dan boleh digunakan sebagai bolt kekuatan tinggi.
7) Kos rendah.
2. Teknologi pelapisan logam
Teknologi pelapisan logam terutamanya merupakan proses rawatan permukaan yang menggunakan teknologi pelapisan untuk membentuk lapisan nipis logam pada permukaan bahan logam, sehingga dapat mengurniakan bahan logam dengan hiasan atau perlindungan. Dalam kenderaan kereta api bandar, teknologi penyekat logam pengikat terutamanya penyaduran zink dan lapisan logam khas lain (penyaduran kromium, penyaduran nikel, penyaduran kadmium, penyaduran perak, dll.).
2.1 menggalvani
Zink dan besi dapat larut satu sama lain, dan potensi elektrod standardnya adalah -0,76 v. Untuk substrat keluli, lapisan zink tergolong dalam lapisan anodik, yang dapat melindungi substrat keluli dengan lebih baik. Oleh itu, teknologi penyaduran zink banyak digunakan dalam pengikat. Terdapat tiga kaedah galvanisasi biasa: galvanisasi hot dip, galvanis elektro dan galvanisasi mekanikal.
2.1.1 penggalakan panas
Panas galvanisasi merujuk bahawa bahagian keluli direndam dalam zink cair cair, menghasilkan serangkaian tindak balas fizikal dan kimia pada permukaan benda kerja, sehingga membentuk lapisan zink logam. Ketebalan lapisan galvanisasi hot-dip sangat tebal (hingga 30 ~ 60 μ m), ketahanan kakisannya sangat baik, dan banyak digunakan pada bahagian keluli luar yang digunakan untuk jangka masa yang lama (seperti TV Tower, pelindung lebuh raya pagar, dll). Untuk pengikat, galvanisasi hot-dip biasanya berlaku pada baut M6 ke atas, tetapi tidak boleh digunakan untuk pengikat kekuatan tinggi, terutamanya kerana suhu operasi proses galvanisasi hot-dip sangat tinggi (400C ~ 500C), yang mana mudah marah dan melembutkan pengikat kekuatan tinggi.
2.1.2 elektro tergalvani
Elektro galvanis adalah penggunaan elektrolisis untuk membentuk lapisan zink yang seragam, padat dan terikat dengan baik pada permukaan bahagian besi dan keluli. Ketebalan lapisan zink elektro galvanis agak tipis (5 ~ 30 mm) μ m), rintangan kakisan adalah yang paling teruk dalam rawatan anti-karat tergalvani, tetapi ia digunakan secara meluas dalam pengikat kerana prosesnya yang sederhana, kos rendah dan sedikit kesan pada skru benang. Oleh kerana penyaduran zink mempunyai kepekaan hidrogen tinggi dan sukar untuk mengeluarkan hidrogen sepenuhnya (permukaan lapisan elektro galvanis akan mengelupas atau jatuh di atas 100C), elektro galvanis tidak dapat digunakan untuk pengikat kekuatan tinggi.
2.1.3 galvanis mekanikal
Mekanikal galvanisasi merujuk kepada proses rawatan permukaan untuk membentuk lapisan zink dengan mempengaruhi permukaan bahagian keluli dengan medium hentaman di bawah tindakan bahan kimia seperti serbuk zink, penyebar dan pemecut. Ketebalan lapisan zink mekanikal umumnya 5 ~ 50 μ m. Lapisan mempunyai permukaan yang padat dan seragam, kesan hiasan yang baik dan ketahanan kakisan yang sangat baik; Dan lapisan tidak mempunyai kekurangan galvanisasi hot-dip dan galvanis elektro seperti tempering suhu tinggi dan hidrogen. Ini adalah proses rawatan permukaan yang sangat sesuai untuk anti-karat pengikat.
2.2 lapisan logam lain
2.2.1 penyaduran kromium
Sebagai lapisan logam, kromium mempunyai ciri-ciri lekatan yang kuat, ketahanan aus yang baik, kesan hiasan yang sangat baik dan rintangan haba yang tinggi (penggunaan biasa di bawah 500C). Oleh itu, sangat sesuai untuk menggunakan lapisan kromium sebagai lapisan pengikat logam.
Penyaduran kromium mempunyai kelemahan berikut:
1) Prosesnya kompleks. Nikel atau tembaga mesti dilapisi sebelum penyaduran kromium.
2) Ia mahal'
3) Lapisan kromium keras, rapuh dan mudah jatuh.
2.2.2 penyaduran nikel
Sebagai lapisan logam, nikel mempunyai kekonduksian yang baik, kekerasan yang tinggi, kesan hiasan yang baik dan ketahanan haba yang baik (ia boleh digunakan biasanya di bawah 600C). Oleh itu, penyaduran nikel juga sesuai untuk pengikat.
Penyaduran nikel mempunyai kelemahan berikut:
1) Prosesnya kompleks, dan tembaga mesti dilapisi sebelum penyaduran kromium.
2) Lapisan nikel berpori, dan kakisan substrat akan dipercepat apabila lapisannya nipis.
3) Ia mahal&# 39.
2.2.3 penyaduran kadmium
Sebagai lapisan logam, kadmium adalah lapisan anodik. Ia mempunyai ciri-ciri ketahanan kakisan asid hidroklorik yang kuat, kelembapan hidrogen rendah dan kesan hiasan yang baik. Ia sangat sesuai untuk pengikat yang digunakan di persekitaran laut (seperti pengikat pesawat HNA dan platform penggerudian minyak).
Penyaduran kadmium mempunyai kelemahan berikut:
Pollution Pencemaran alam sekitar tinggi, dan garam kadmium gas dan larut yang dihasilkan oleh lebur kadmium beracun.
② Ia mahal'
2.2.4 penyaduran perak
Sebagai lapisan logam, perak mempunyai kekonduksian yang sangat baik, prestasi reflektif yang sangat baik, pelinciran yang baik dan ketahanan haba yang sangat baik (ia boleh digunakan secara normal di bawah 870c). Oleh itu, penyaduran perak banyak digunakan dalam kejuruteraan elektronik dan elektrik, komponen frekuensi tinggi dan bidang lain (seperti bolt konduktif penjana, terminal keluar bateri kenderaan).
Penyaduran perak mempunyai kelemahan berikut:
Process Prosesnya rumit, jadi tembaga mesti dilapisi sebelum penyaduran perak.
② Harganya sangat mahal.
2.2.5 nikel tergalvani
Lapisan komposit nikel nikel adalah lapisan logam aloi jenis baru yang dioptimumkan dan dikembangkan dalam proses rawatan permukaan penyaduran zink, yang mempunyai banyak kelebihan.
1) NSS boleh mencapai 500 - 1500jam.
2) Potensi elektrod lapisan antara Fe dan Zn, yang lebih sesuai untuk pemasangan bahagian aluminium.
3) Lapisan mempunyai kekerasan tinggi dan kesan hiasan yang baik.
4) Ia hampir tidak mempunyai hidrogen dan boleh digunakan untuk pengikat kekuatan tinggi.
5) Rintangan haba yang baik (boleh digunakan secara normal di bawah 8009c).
Kelemahan utama lapisan nikel zink adalah harganya yang tinggi (sekitar 6 kali ganda dari penyaduran zink), tetapi sifat komprehensifnya yang sangat baik telah diakui secara meluas oleh orang.
3. Teknologi salutan
Teknologi pelapisan merujuk kepada teknologi rawatan permukaan di mana lapisan tertentu dilapisi pada permukaan objek dengan peralatan dan kaedah tertentu untuk menghasilkan filem yang padat, berterusan dan seragam di permukaan, dan kemudian dikeringkan dan dipadatkan dengan kaedah semula jadi atau buatan untuk membentuk lapisan pelindung atau hiasan.
Di antara pengikat, teknologi salutan zink kromium adalah teknologi salutan yang paling banyak digunakan. Ini adalah lapisan yang terbentuk di permukaan bahagian keluli dengan melapisi lapisan kromium zink pada bahagian keluli dan memanggang melalui kitaran litar tertutup penuh, juga dikenali sebagai rawatan Dacromet. Ia mempunyai ciri-ciri yang sangat baik berikut.
1) NSS boleh mencapai 500 ~ 1000 jam.
2) Ketelapan yang baik.
3) Tidak ada kepekaan hidrogen.
4) Pencemaran alam sekitar yang rendah.
5) Sebagai pengikat, konsistensi preload torknya sangat baik.
6) Harganya sederhana (kira-kira dua kali ganda daripada Galvanized).
Rawatan dacromet mempunyai kelemahan berikut:
1) Rintangan haus yang lemah (kekerasan hanya 1 jam).
2) Warna tunggal (hanya abu-abu putih dan perak perak), kesan hiasan yang buruk.
3) Kekonduksian yang lemah, tidak sesuai untuk bahagian sambungan konduktif.
4. Tukar struktur mikro keluli
4.1 perubahan komposisi (contohnya keluli tahan karat)
Keluli tahan karat adalah singkatan dari keluli tahan karat dan tahan asid. Ia mempunyai ketahanan kakisan yang sangat baik dan kesan hiasan yang baik. Ia digunakan secara meluas di pelbagai bandar. Secara amnya dipercayai bahawa mekanisme ketahanan kakisan keluli tahan karat adalah seperti berikut.
1) Apabila kandungan Cr melebihi 13%, potensi elektrod keluli akan meningkat dari potensi elektrod negatif ke potensi elektrod positif, menjadikan matriks keluli itu sendiri" inert" ;;
2) CR akan membentuk filem pasif kaya CR yang padat di permukaan keluli untuk melindungi substrat dengan lebih jauh.
3) Keluli tahan karat dibahagikan kepada keluli martensitik, keluli ferit, keluli austenitik, keluli tahan karat ferit austenit, dan lain-lain di antaranya, keluli tahan karat austenitik mempunyai ketahanan kakisan yang terbaik, seperti keluli tahan karat A2 dan A4.
Keluli tahan karat mempunyai kelemahan berikut: strength kekuatan hasilnya sangat rendah (umumnya tidak lebih dari 300 MPa), yang tidak sesuai untuk penyambungan bahagian struktur utama.
② Penyitaan benang mudah terjadi. Apabila bolt keluli tahan karat diketatkan, mudah menyebabkan kerosakan permukaan benang. Pada masa ini, secara spontan akan menghasilkan lapisan lapisan oksida, yang akan memperburuk lekatan dan penguncian bolt.
③ terdedah kepada kakisan antargranular. Pada suhu tertentu, C dan Cr dalam keluli tahan karat akan membentuk sebatian, terutama di dekat batas bijirin, yang akan menyebabkan" zon miskin CR" pada batas butiran dan kakisan sempadan butir.
Resistance Rintangan kakisan sederhana CI yang lemah (kecuali keluli tahan karat A4).
⑤ Harganya lebih tinggi (kira-kira 4 kali ganda daripada rawatan Dacromet).
4.2 perubahan keadaan rawatan haba
Bahan besi dan keluli terutama struktur multifasa (kekotoran, karbida, sebatian intermetalik dan fasa kedua yang lain biasanya terdapat dalam besi dan keluli sebagai katod, dan matriks Fe sebagai anod). Terdapat kemungkinan perbezaan antara fasa dalam struktur multiphasa, membentuk sel mikro yang menghakis. Fasa kedua mungkin fasa pasivasi anod atau fasa pembubaran katod, yang kedua-duanya akan mempengaruhi ketahanan kakisan matriks.
Sebagai contoh, keluli tahan karat harus sangat berhati-hati dalam pengelasan dan rawatan haba. Selepas rawatan larutan suhu tinggi, keluli tahan karat dipanaskan antara 400C hingga 850c untuk menghasilkan sejumlah besar CRSC. Dan Cr, C; Karbida akan mengendap di sepanjang batas butir, mengakibatkan terbentuknya zon miskin Cr di dekat batas butiran. Karbida digunakan sebagai katod bateri kakisan dan kawasan miskin Cr digunakan sebagai anoda bateri kakisan, mengakibatkan kakisan batas butir, dan ketahanan kakisannya akan berkurang.
