اتصال دهنده هامتداول ترین قطعات تجهیزات مکانیکی هستند که برای بست اتصالات استفاده می شوند. همه آنها در محیط های خاص استفاده می شوند و تعامل طولانی مدت بین بست ها و محیط همیشه باعث تغییر در وضعیت و عملکرد آنها می شود. تغییر، یعنی خوردگی، یکی از اشکال اصلی خرابی بست است. خوردگی خفیف بست ها بر جداشدگی و نصب مکرر رزوه ها تأثیر می گذارد و خوردگی شدید به استحکام اتصال بین قطعات آسیب وارد می کند و حتی منجر به خرابی ناگهانی قطعه کار و در نتیجه حوادث فاجعه بار می شود. بنابراین، ضد خوردگی بست ها همواره مورد توجه همه بوده است. موضوع از.
فن آوری ضد خوردگی که معمولاً برای اتصال دهنده ها استفاده می شود
فن آوری متداول ضد خوردگی برای اتصال دهنده ها درمان ضد خوردگی اتصال دهنده ها به طور کلی یک لایه پوششی یا لایه ضد خوردگی را بر روی سطح قطعه کار با روش خاصی تشکیل می دهد تا از تأثیر محیط خارجی بر روی خود بست جلوگیری کند و به نتیجه برسد. اثر مقاومت در برابر خوردگی چهار فناوری اصلی ضد خوردگی برای اتصال دهنده ها وجود دارد: فناوری تصفیه لایه فیلم، فناوری پوشش فلز، فناوری پوشش و تغییر ساختار داخلی فلز (مانند فولاد ضد زنگ).
1. تکنولوژی درمان فیلم
فناوری تصفیه فیلم عمدتاً به فرآیند تشکیل یک فیلم تبدیل شیمیایی (الکتروشیمیایی) پایدار بر روی سطح فلز با روش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی اشاره دارد. به عنوان مثال، در وسایل نقلیه ریلی شهری، لایه لایه فیلم بست های آن عمدتاً تصفیه سیاه/آبی و تصفیه فسفاته است.
1.1، مشکی و آبی
در یک محلول قلیایی غلیظ حاوی یک اکسیدان، پس از یک دوره معین تصفیه در حدود 140 درجه سانتیگراد، فرآیند تشکیل یک فیلم اکسید شیمیایی روی سطح قطعه فولادی (عمدتاً از Fe, O, تشکیل شده است).
ویژگی های فنی درمان سیاه شدن/بلندینگ:
1) ضخامت فیلم 0 است.5-1.5 میکرومتر.
2) آزمایش اسپری نمک خنثی (NSS) معمولاً فقط 2 تا 5 ساعت است. در این زمان، لایه فیلم اکسید شکسته شده است و حتی مقدار زیادی زنگ زدگی ظاهر می شود، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.
3) حساسیت کم به شکنندگی هیدروژن، می تواند به عنوان پیچ و مهره با استحکام بالا استفاده شود.
4) به عنوان یک بست، قوام نیروی گشتاور-قبلی آن ضعیف است.
5) رنگ روشن تر و جلوه تزئینی بهتر است.
6) هزینه کم
1.2. درمان فسفاته
فرآیند غوطه ور کردن قطعات فولادی در محلولی حاوی منگنز، اسید فسفریک، فسفات و دیگر معرف ها برای تشکیل لایه ای از فیلم تبدیل فسفات که در آب روی سطح فلز نامحلول است، عملیات فسفاته نامیده می شود. مشخصات فنی تصفیه فسفاته.
1) لایه فیلم به طور محکم به بستر چسبیده است (ضخامت 1-50 میکرومتر).
2) NSS می تواند به 10 تا 20 ساعت، حتی 72 ساعت برسد.
3) استحکام مکانیکی ضعیف و کیفیت شکننده.
4) به عنوان یک اتصال دهنده، قوام گشتاور-پیش بارگذاری آن بسیار خوب است.
5) رنگ خاکستری روشن و سایر رنگ های تیره است و جلوه تزئینی آن ضعیف است.
6) حساسیت به تردی هیدروژنی کم است، بنابراین می توان از آن به عنوان پیچ و مهره با استحکام بالا استفاده کرد.
7) هزینه کمتر است.
2. تکنولوژی پوشش فلز
فناوری پوشش فلزی عمدتاً یک فرآیند تصفیه سطحی است که از فناوری پوشش برای تشکیل یک لایه فلزی نازک بر روی سطح مواد فلزی استفاده می کند تا به مواد فلزی خواص تزئینی یا محافظتی بدهد. در وسایل نقلیه ریلی شهری، فناوری پوشش فلزی اتصال دهنده ها عمدتاً گالوانیزه و سایر پوشش های فلزی خاص (آبکاری کروم، آبکاری نیکل، آبکاری کادمیوم، آبکاری نقره و غیره) است.
2.1 گالوانیزه
روی و آهن می توانند یکدیگر را حل کنند و پتانسیل الکترود استاندارد آن -0.76 V است. برای زیرلایه فولادی، روکش روی یک پوشش آندی است که می تواند بهتر از بستر فولادی محافظت کند. بنابراین، فناوری گالوانیزه به طور گسترده در اتصال دهنده ها استفاده می شود. سه روش گالوانیزه رایج وجود دارد: گالوانیزه گرم، گالوانیزه الکتریکی و گالوانیزه مکانیکی.
2.1.1 گالوانیزه گرم
گالوانیزه گرم به این معنی است که قطعات فولادی در روی مایع مذاب غوطه ور می شوند، به طوری که یک سری واکنش های فیزیکی و شیمیایی در سطح قطعه کار رخ می دهد و در نتیجه یک لایه گالوانیزه فلزی تشکیل می شود. ضخامت پوشش گالوانیزه گرم بسیار ضخیم است (تا 30-60 میکرومتر) و مقاومت در برابر خوردگی آن بسیار خوب است. در قطعات فولادی که برای مدت طولانی در فضای باز استفاده می شوند (مانند برج های تلویزیون، نرده های محافظ بزرگراه و ...) کاربرد زیادی دارد. برای اتصال دهنده ها، گالوانیزه گرم به طور کلی برای پیچ و مهره های M6 و بالاتر مناسب است، اما نمی توان از آن برای اتصال دهنده های با استحکام بالا استفاده کرد، عمدتاً به این دلیل که دمای عملیاتی فرآیند گالوانیزه گرم بسیار بالا است (400 درجه سانتیگراد تا 500 درجه سانتیگراد). بست های با استحکام بالا به راحتی نرم می شوند و نرم می شوند.
2.1.2 گالوانیزه کردن
الکتروگالوانیزه کردن از الکترولیز برای تشکیل یک لایه گالوانیزه یکنواخت، متراکم و خوب بر روی سطح قطعات فولادی استفاده می کند. ضخامت لایه روی الکترو گالوانیزه نسبتا نازک است (5~30μm) و مقاومت در برابر خوردگی آن بدترین در درمان ضد خوردگی گالوانیزه است. به طور گسترده در برنامه های کاربردی استفاده می شود. از آنجایی که الکترو گالوانیزه حساسیت بالایی به تردی هیدروژنی دارد و هیدروژن زدایی کامل آن دشوار است (سطح لایه الکتروگالوانیزه پوسته می شود یا بالای 100 درجه سانتیگراد می افتد)، بنابراین نمی توان از الکترو گالوانیزه برای اتصال دهنده های با استحکام بالا استفاده کرد.
2.1.3 گالوانیزه مکانیکی
گالوانیزه مکانیکی به فرآیند تصفیه سطح قطعات آهنی و فولادی با استفاده از محیط ضربه ای برای ضربه زدن به سطح قطعات فولادی تحت تأثیر مواد شیمیایی مانند پودر روی، پخش کننده و تسریع کننده برای تشکیل یک لایه گالوانیزه اطلاق می شود. ضخامت لایه گالوانیزه مکانیکی به طور کلی 5-50 میکرومتر است، سطح پوشش متراکم و یکنواخت است، اثر تزئینی خوب است، و مقاومت در برابر خوردگی عالی است. و پوشش هیچ کاستی در گالوانیزه گرم و گالوانیزه الکتریکی مانند حرارت بالا و تردی هیدروژنی ندارد. یک فرآیند تصفیه سطح به ویژه برای محافظت در برابر خوردگی اتصال دهنده ها مناسب است.
2.2. سایر پوشش های فلزی
2.2.1 آبکاری کروم
کروم به عنوان یک پوشش فلزی دارای ویژگی های چسبندگی قوی، مقاومت در برابر سایش، اثر تزئینی عالی و مقاومت در برابر حرارت بالا است (به طور معمول می توان از آن در دمای زیر 500 درجه سانتیگراد استفاده کرد)، بنابراین از روکش کروم به عنوان پوشش فلزی برای اتصال دهنده ها استفاده می شود. بسیار ایده آل
آبکاری کروم عمدتاً دارای معایب زیر است:
1) فرآیند پیچیده است، نیکل یا مس باید قبل از آبکاری کروم آبکاری شوند.
2) گران است.
3) روکش کروم سخت، شکننده است و به راحتی از بین می رود.
2.2.2 آبکاری نیکل
به عنوان یک پوشش فلزی، نیکل دارای رسانایی الکتریکی خوب، سختی بالا، اثر تزئینی خوب و مقاومت در برابر حرارت خوب است (به طور معمول در دمای زیر 600 درجه سانتیگراد قابل استفاده است)، بنابراین استفاده از آبکاری نیکل برای اتصال دهنده ها ایده آل است.
آبکاری نیکل عمدتاً دارای معایب زیر است:
1) فرآیند پیچیده است و مس باید قبل از آبکاری کروم آبکاری شود.
2) پوشش نیکل متخلخل است و هنگامی که پوشش نازک باشد، خوردگی بستر تسریع می شود.
3) گران است.
2.2.3 آبکاری کادمیوم
به عنوان یک پوشش فلزی، کادمیوم یک پوشش آندی است که دارای مقاومت در برابر خوردگی اسید هیدروکلریک قوی، شکنندگی هیدروژن کم و اثرات تزئینی خوبی است. به ویژه برای اتصال دهنده های مورد استفاده در محیط های دریایی (مانند سیستم عامل سریع) مناسب است.
آبکاری کادمیوم عمدتاً دارای معایب زیر است:
① آلودگی محیطی زیاد است و گاز و نمکهای محلول کادمیوم تولید شده در هنگام ذوب کادمیوم سمی هستند.
②قیمت گران است.
2.2.4 آبکاری نقره
نقره به عنوان یک پوشش فلزی دارای رسانایی الکتریکی عالی، خواص انعکاسی عالی، روان کنندگی خوب و مقاومت در برابر حرارت عالی است (به طور معمول زیر 870 درجه سانتیگراد قابل استفاده است)، بنابراین آبکاری نقره به طور گسترده در زمینه های الکترونیک، قطعات فرکانس بالا و غیره استفاده می شود. (مانند پیچ های رسانای ژنراتور، پایانه های خروجی باتری خودرو).
آبکاری نقره عمدتاً دارای معایب زیر است:
① فرآیند پیچیده است و مس باید قبل از آبکاری نقره آبکاری شود.
②قیمت بسیار گران است.
2.2.5 نیکل گالوانیزه
پوشش کامپوزیت روی نیکل نوع جدیدی از پوشش فلزی آلیاژی است که بر روی فرآیند تصفیه سطح گالوانیزه ایجاد شده است که مزایای زیادی دارد.
1) NSS تا 500 - 1500ساعت.
2) پتانسیل الکترود پوشش بین Fe و Zn است که برای مونتاژ قطعات آلومینیومی مناسب تر است.
3) سختی پوشش بالا است و جلوه تزئینی آن بسیار خوب است.
4) تقریباً هیچ شکنندگی هیدروژنی وجود ندارد و می توان از آن برای اتصال دهنده های با استحکام بالا استفاده کرد.
5) مقاومت حرارتی خوب (به طور معمول در دمای 8009 درجه سانتیگراد قابل استفاده است).
عیب اصلی پوشش روی نیکل فعلی قیمت بالاتر (حدود 6 برابر آبکاری روی) است، اما عملکرد جامع عالی آن بیش از پیش مورد توجه مردم قرار گرفته است.
3. تکنولوژی پوشش
فناوری پوشش به استفاده از پوششهای خاص بر روی سطح اجسام با تجهیزات و روشهای خاص برای تشکیل لایهای متراکم، پیوسته و یکنواخت بر روی سطح اشاره دارد که سپس با روشهای طبیعی یا مصنوعی خشک و پخته میشود تا خواص محافظ یا تزئینی ایجاد شود. یک فناوری تصفیه سطح برای پوشش های کاربردی.
در بست ها، پرکاربردترین تکنولوژی پوشش، تکنولوژی پوشش روی کروم است که نوعی پوشش است که بر روی سطح قطعات فولادی با پوشش دادن روکش های روی کروم روی قطعات فولادی و پخت آن ها در مدار کاملا بسته ایجاد می شود. لایه ای که درمان داکرومت نیز نامیده می شود که دارای ویژگی های عالی زیر است.
1) NSS می تواند به 500 تا 1000 ساعت برسد.
2) نفوذپذیری خوب
3) عدم حساسیت به تردی هیدروژنی.
4) آلودگی محیط زیست کم است.
5) به عنوان یک بست، قوام گشتاور-پیش بارگذاری آن بسیار خوب است.
6) قیمت متوسط است (حدود دو برابر گالوانیزه).
درمان داکرومت عمدتاً دارای معایب زیر است:
1) مقاومت در برابر سایش ضعیف (سختی فقط 1 H است).
2) رنگ تک است (فقط سفید نقره ای و خاکستری نقره ای) و جلوه تزئینی ضعیف است.
3) رسانایی ضعیف، برای قطعات با اتصالات رسانا مناسب نیست.
4. تغییر شکل سازمانی فولاد
4.1 تغییرات در ترکیب (مانند فولاد ضد زنگ)
فولاد ضد زنگ مخفف فولاد ضد اسید ضد زنگ است که دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی و جلوه تزئینی خوبی است و به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شود. عموماً اعتقاد بر این است که مکانیسم مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ عمدتاً به شرح زیر است.
1) هنگامی که محتوای کروم از 13 درصد بیشتر شود، پتانسیل الکترود فولاد از پتانسیل الکترود منفی به پتانسیل الکترود مثبت افزایش مییابد و خود ماتریس فولاد را «بیاثر» میسازد.
2) کروم یک فیلم غیرفعال غلیظ از کروم متراکم را روی سطح فولاد تشکیل می دهد و در نتیجه بیشتر از بستر محافظت می کند.
3) فولاد زنگ نزن به: فولاد مارتنزیتی، فولاد فریتی، فولاد آستنیتی، فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی و غیره تقسیم می شود که در میان آنها فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای بهترین مقاومت در برابر خوردگی است، مانند فولاد ضد زنگ A2، A4.
فولاد ضد زنگ عمدتاً دارای کمبودهای زیر است: ① استحکام تسلیم بسیار کم است (معمولاً بیش از 300 مگاپاسکال نیست) که برای اتصال قطعات اصلی ساختاری مناسب نیست.
② مستعد تشنج نخ است. هنگامی که پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ سفت می شوند، به راحتی می توان سطح نخ را آسیب دید. در این زمان خود به خود لایه ای از اکسید تولید می کند که چسبندگی و قفل شدن پیچ ها را تشدید می کند.
③ مستعد خوردگی بین دانه ای. C و Cr در فولاد ضد زنگ در دمای معینی، به ویژه در نزدیکی مرز دانه، ترکیباتی را تشکیل می دهند، که باعث ایجاد یک منطقه فقیر از کروم در مرز دانه می شود و در نتیجه باعث خوردگی مرز دانه می شود.
④ مقاومت در برابر خوردگی ضعیف نسبت به محیط CI (به جز فولاد ضد زنگ A4).
⑤ قیمت بالاتر است (حدود 4 برابر Dacromet).
4.2 تغییر در وضعیت عملیات حرارتی
مواد آهن و فولاد عمدتاً ساختارهای چند فازی هستند (فازهای ثانویه مانند ناخالصی ها، کاربیدها و ترکیبات بین فلزی معمولاً در فولاد به صورت کاتد و ماتریس آهن به صورت آند وجود دارد). یک تفاوت پتانسیل بین فازها در ساختار چند فازی وجود دارد که یک میکرو باتری خوردگی را تشکیل می دهد. فاز دوم ممکن است فاز غیرفعال سازی آندی یا فاز انحلال کاتدی باشد که هر دو بر مقاومت خوردگی ماتریس تأثیر می گذارند.
مانند فولاد ضد زنگ، هنگام جوشکاری و عملیات حرارتی باید بسیار مراقب باشد. پس از اینکه فولاد ضد زنگ تحت عملیات محلول در دمای بالا قرار گرفت، بین 400 تا 850 درجه سانتیگراد گرم می شود و مقدار زیادی CrsC تشکیل می شود. و Cr, C; کاربید در امتداد مرز دانه رسوب می کند، به طوری که یک ناحیه فقیر از کروم در نزدیکی مرز دانه تشکیل می شود. کاربید به عنوان کاتد پیل خوردگی و ناحیه فقیر کروم به عنوان آند پیل خوردگی عمل می کند که منجر به خوردگی مرز دانه می شود و مقاومت به خوردگی آن بسیار کاهش می یابد.
