Inden for mekanisk fremstilling er anti-korrosionsbehandlingen af kulstofstål- og legeringsståldele et vigtigt led for at sikre produkternes serviceydelse. Foruden konventionelle maleriprocesser inkluderer de nuværende mainstream-overfladebehandlingsteknologier hovedsageligt sorte, fosfatering, galvanisering (elektroplettering/hot-dip galvanisering/zinkinfiltration), dacromet og elekopratering af metal. Der er signifikante forskelle i anti-korrosionsydelsen, omkostningseffektiviteten og anvendelsesområderne i hver proces. Nu udføres en systematisk analyse af deres tekniske egenskaber.
Grundlæggende beskyttelsesproces
Sorte behandling
Fe3O4 -filmen genereres på metaloverfladen gennem kemisk oxidation, og korrosionsmodstanden for den neutrale saltspray -test (NSS) er 3-5 timer. Efter behandling skal anti-rostolie påføres, og oliefilmens integritet påvirker direkte beskyttelseseffekten. Denne proces er lave omkostninger og egnet til kortvarig beskyttelse af ikke-kritiske komponenter.
Fosfateringsbehandling
En fosfatkonverteringsfilm med en mikroporøs krystalstruktur dannes, og den grundlæggende NSS -beskyttelsestid er 10-20 timer. Med avanceret anti-rostolie (omkostningerne er 2-3 gange, der er almindelig olie), kan det udvides til 72-96 timer. I henhold til det filmdannende system kan det opdeles i:
Zinkphosphating: Nålformet/flassende krystalstruktur, hovedsageligt brugt til belægningsbasisbehandling, og har kold dannende smøringsfunktion
Manganfosfatering: sfærisk tæt krystal, fremragende slidstyrke (tørfilmfriktionskoefficient 0. 08-0. 15), men dårlig belægningsadhæsion
Sammenligning af galvaniseringssystemer
Elektrogalvanisering
Et 5-25 μm zinklag dannes ved elektrodeposition, og den grundlæggende NSS -tid er mindre end eller lig med 72 timer. Brugen af organisk fugemassebehandling (omkostningsstigning 5-8 gange) kan øges til mere end 200 timer. Der skal lægges vægt på risikoen for brintforbrydning (dele med trækstyrke større end eller lig med 1000MPa skal dehydrogeneres ved 190-230 grad × 8H).
Hot-dip galvanisering
En 50-200 μm legeringsbelægning dannes i 450 graders smeltet zink, og NSS -ydelsen er bedre end elektrogalvanisering. Der er dog problemer såsom zinklaggforurening, ujævn belægningstykkelse (± 30μM) og energiforbrug (zinkforbrug 35-50 kg/t), og applikationen er begrænset under baggrund af strengere miljøbeskyttelsesbegrænsninger.
Zinkinfiltrationsproces
Zn-Fe-legeringslaget fremstilles ved termisk diffusionsteknologi (380-450 grad), som har følgende fordele:
Binding strength>30MPa (3 gange højere end elektroplettering)
Belægning af ensartethedsfejl<±5μm
Intet affaldsvæskeudladning i overensstemmelse med ROHS -direktivet
Særlig beskyttelsesproces
Dacromet -belægning
Det er sammensat af zink-aluminiumsark (partikelstørrelse 3-8 μm), kromat og organisk bindemiddel og en imprægneringsproces bruges til at danne en 15-30 μm uorganisk film. Korrosionsmodstanden er 7-10 gange med elektroplettering af den samme tykkelse (forbrugsgrad på 100 timer/μm), og der er ingen risiko for brintudvikling, som er egnet til højstyrkefastgørere (10. 9-12. 9 klasse).
Elektroplettering af ædelmetal
Cadmium plating: NSS>500 timer i den marine atmosfære, men omkostningerne ved spildevandsbehandling er 15-20 gange det, der er elektrogalvanisering,Brugt hovedsageligt i skibsudstyr
Chromium plating: surface hardness 800-1000HV, temperature resistance 650℃, copper/nickel primer required (total thickness ≥30μm), decorative>beskyttende
Nickel plating: NSS>200 timer i neutralt miljø, der ofte bruges som det mellemliggende lag af sammensat plettering
Procesudvælgelsesprincipper
Det anbefales at vælge i henhold til GB/T 10125-2021 saltspray -teststandard kombineret med følgende faktorer:
Servicemiljø: Industriel atmosfære/marin klima/kemisk korrosion
Mekaniske krav: Hydrogen Embrittlement Følsomhed/slidbestandighedskrav
Økonomisk effektivitet: Forholdet for behandling af omkostninger til design
Begrænsninger for miljøbeskyttelse: spildevand og udstødningsgasemissionsniveauer
Den aktuelle udviklingstrend viser, at kromfrit dacromet, nano-kompositbelægning og fysisk dampaflejring (PVD) -teknologi gradvist erstatter traditionelle tunge forureningsprocesser. Det anbefales at prioritere miljøvenlige overfladebehandlingsløsninger i designet af nyt udstyr.(来源: Imechanics 机械)
