패스너에 일반적으로 사용되는 부식 방지 기술 도입
May 23, 2023
패스너 연결을 고정하는 데 사용되는 기계 장비의 가장 일반적인 부품입니다. 그것들은 모두 특정 환경에서 사용되며 패스너와 환경 간의 장기적인 상호 작용은 항상 상태와 성능을 변화시킵니다. 변경, 즉 부식은 패스너 고장의 주요 형태 중 하나입니다. 패스너의 가벼운 부식은 나사산의 탈착성과 반복 설치에 영향을 미치며 심한 부식은 구성 요소 간의 연결 강도를 손상시키고 심지어 공작물의 갑작스러운 고장으로 이어져 치명적인 사고를 초래합니다. 따라서 패스너의 부식 방지는 항상 모든 사람에게 큰 관심사였습니다. 의 주제.
패스너에 일반적으로 사용되는 부식 방지 기술
패스너에 일반적으로 사용되는 부식 방지 기술 패스너의 부식 방지 처리는 일반적으로 특정 방법으로 공작물 표면에 피복층 또는 부식 방지층을 형성하여 패스너 자체에 대한 외부 환경의 영향을 방지하고 내식성 효과. 패스너에 대한 부식 방지 기술에는 피막층 처리 기술, 금속 코팅 기술, 코팅 기술 및 금속 내부 구조 변경(예: 스테인리스 스틸)의 네 가지 주요 부식 방지 기술이 있습니다.
1. 필름 처리 기술
피막처리 기술은 주로 화학적 또는 전기화학적 방법으로 금속표면에 안정한 화학적(전기화학적) 변환 피막을 형성하는 공정을 말한다. 예를 들어, 도시 철도 차량에서 패스너의 필름 층 처리는 대부분 흑색/청색 처리 및 인산염 처리입니다.
1.1, 검정색과 파란색
산화제를 함유한 농축알칼리용액에서 약 140C에서 일정기간 처리한 후 강재(주로 Fe, O,로 구성) 표면에 화학적 산화피막을 형성하는 공정.
블랙닝/블루닝 처리의 기술적 특성:
1) 필름 두께는 0.5-1.5 μm입니다.
2) 중성염수분무시험(NSS)은 일반적으로 2~5시간에 불과하다. 이때 산화피막층이 깨져 그림 1과 같이 많은 양의 녹이 나타나기도 한다.
3) 수소 취화에 대한 낮은 감수성, 고강도 볼트로 사용 가능.
4) 패스너로서 토크 가체결력의 일관성이 나쁘다.
5) 색상이 밝아지고 장식 효과가 좋아집니다.
6) 저렴한 비용.
1.2. 인산염 처리
강철 부품을 망간, 인산, 인산염 및 기타 시약을 함유한 용액에 담그어 금속 표면에 물에 불용성인 인산염 피막층을 형성하는 공정을 인산염 처리라고 합니다. 인산염 처리의 기술적 특성.
1) 필름층이 기판(1-50μm 두께)에 견고하게 결합됩니다.
2) NSS는 10~20시간, 심지어 72시간까지 도달할 수 있습니다.
3) 기계적 강도가 약하고 취성이 있다.
4) 패스너로서 토크-예압 일관성이 매우 우수합니다.
5) 색상은 밝은 회색 및 기타 어두운 색상이며 장식 효과가 좋지 않습니다.
6) 수소 취화에 대한 감수성이 낮아 고강도 볼트로 사용 가능하다.
7) 비용이 저렴하다.
2. 금속 코팅 기술
금속 코팅 기술은 주로 코팅 기술을 사용하여 금속 재료의 표면에 얇은 금속 층을 형성하여 금속 재료에 장식 또는 보호 특성을 부여하는 표면 처리 공정입니다. 도시철도 차량에서 화스너의 금속도금 기술은 주로 아연도금과 기타 특수금속도금(크롬도금, 니켈도금, 카드뮴도금, 은도금 등)을 한다.
2.1 아연 도금
아연과 철은 서로 용해될 수 있으며 표준 전극 전위는 -0.76V입니다. 강철 기판의 경우 아연 코팅은 강철 기판을 더 잘 보호할 수 있는 양극 코팅입니다. 따라서 아연 도금 기술은 패스너에 널리 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 아연 도금 방법에는 용융 아연 도금, 전기 아연 도금 및 기계적 아연 도금의 세 가지가 있습니다.
2.1.1 용융아연도금
용융 아연 도금은 강철 부품을 용융된 액체 아연에 담그어 일련의 물리적 및 화학적 반응이 공작물 표면에서 발생하여 금속 아연 도금층을 형성하는 것을 의미합니다. 용융 아연 도금의 코팅 두께는 매우 두껍고(최대 30-60μm) 내식성이 매우 우수합니다. 옥외에서 장기간 사용되는 철재 부품(예: TV 타워, 고속도로 가드레일 등)에 널리 사용됩니다. 패스너의 경우 용융 아연 도금은 일반적으로 M6 이상의 볼트에 적합하지만 용융 아연 도금 공정의 작동 온도가 매우 높기 때문에 (400C ~ 500C) 고강도 패스너에는 사용할 수 없습니다. 고강도 패스너를 템퍼링하고 부드럽게 하기 쉽습니다.
2.1.2 아연 도금
전기 아연 도금은 전기 분해를 사용하여 강철 부품 표면에 균일하고 조밀하며 잘 결합된 아연 도금 층을 형성합니다. 전기아연도금의 아연층 두께는 비교적 얇으며(5~30μm) 내식성은 아연도금 방청처리에서 최악이다. 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다. 전기 아연 도금은 수소 취성에 대한 감수성이 높고 완전히 탈수소화하기 어렵기 때문에(전기 아연 도금층의 표면이 100C 이상에서 벗겨지거나 떨어짐) 전기 아연 도금은 고강도 패스너에 사용할 수 없습니다.
2.1.3 기계적 아연 도금
기계적 아연 도금은 아연 분말, 분산제 및 촉진제와 같은 화학 물질의 작용으로 강철 부품의 표면에 충격을 가하여 아연 도금 층을 형성하는 충격 매체를 사용하여 철 및 강철 부품의 표면 처리 공정을 말합니다. 기계적 아연 도금층의 두께는 일반적으로 5-50μm이고 코팅 표면은 치밀하고 균일하며 장식 효과가 좋고 내식성이 우수합니다. 코팅은 고온 템퍼링 및 수소 취화와 같은 용융 아연 도금 및 전기 아연 도금의 단점이 없습니다. 패스너의 부식 방지에 특히 적합한 표면 처리 공정입니다.
2.2. 기타 금속 코팅
2.2.1 크롬 도금
금속 코팅으로서의 크롬은 강한 접착력, 우수한 내마모성, 우수한 장식 효과 및 높은 내열성(일반적으로 500C 이하에서 사용 가능)의 특성을 가지므로 크롬 코팅은 패스너용 금속 코팅으로 사용됩니다. 매우 이상적입니다.
크롬 도금은 주로 다음과 같은 단점이 있습니다.
1) 공정이 복잡하여 크롬 도금 전에 니켈 또는 구리 도금을 해야 합니다.
2) 비싸다.
3) 크롬 도금은 단단하고 부서지기 쉬우며 쉽게 떨어집니다.
2.2.2 니켈 도금
금속 코팅으로서 니켈은 우수한 전기 전도성, 높은 경도, 우수한 장식 효과 및 우수한 내열성(일반적으로 600C 이하에서 사용 가능)을 가지므로 패스너에 니켈 도금을 사용하는 것이 이상적입니다.
니켈 도금에는 주로 다음과 같은 단점이 있습니다.
1) 공정이 복잡하고 크롬도금 전에 동도금을 해야 한다.
2) 니켈 코팅은 다공성이며 코팅이 얇을 때 기판의 부식이 가속화됩니다.
3) 비싸다.
2.2.3 카드뮴 도금
금속 코팅으로서 카드뮴은 강한 염산 부식 저항성, 낮은 수소 취성 및 우수한 장식 효과를 갖는 양극 코팅입니다. 특히 해양 환경에서 사용되는 패스너(예: 빠른 펌웨어)에 적합합니다.
카드뮴 도금은 주로 다음과 같은 단점이 있습니다.
① 환경오염이 심하고 카드뮴이 녹을 때 발생하는 가스와 용해성 카드뮴염은 유독하다.
② 가격이 비싸다.
2.2.4 은도금
은도금은 금속코팅으로서 전기전도성이 우수하고 반사성이 우수하며 윤활성이 좋고 내열성이 우수하여(보통 870C 이하에서 사용가능) 은도금은 전자, 고주파부품 등의 분야에 널리 사용되고 있다. (예: 발전기 전도성 볼트, 차량 배터리 리드아웃 단자).
은도금은 주로 다음과 같은 단점이 있습니다.
① 공정이 복잡하고 은도금 전에 동도금을 해야 한다.
② 가격이 매우 비싸다.
2.2.5 아연 도금 니켈
아연-니켈 복합 코팅은 아연 도금의 표면 처리 공정에서 개발된 새로운 유형의 합금 금속 코팅으로 많은 장점이 있습니다.
1) 최대 500 - 1500시간 NSS.
2) 코팅의 전극 전위는 Fe와 Zn 사이에 있어 알루미늄 부품 조립에 더 적합합니다.
3) 도막의 경도가 높아 장식효과가 매우 좋다.
4) 수소 취성이 거의 없어 고강도 패스너용으로 사용 가능하다.
5) 우수한 내열성(일반적으로 8009C 이하에서 사용 가능).
현재 아연-니켈 코팅의 주요 단점은 가격이 비싸다는 것(아연 도금의 약 6배)이지만 우수한 종합 성능은 사람들에게 점점 더 널리 인정받고 있습니다.
3. 코팅 기술
코팅 기술은 특정 장비와 방법으로 물체의 표면에 특정 코팅을 적용하여 표면에 조밀하고 연속적이며 균일한 필름을 형성한 다음 자연 또는 인공 방법으로 건조 및 경화시켜 보호 또는 장식 특성을 형성하는 것을 말합니다. 기능성 코팅을 위한 표면처리 기술입니다.
패스너에서 가장 널리 사용되는 코팅 기술은 아연-크롬 코팅 기술로, 아연-크롬 코팅을 강철 부품에 코팅하고 완전 폐쇄 회로에서 베이킹하여 강철 부품 표면에 형성되는 일종의 코팅입니다. dacromet 처리라고도 하는 층으로 다음과 같은 우수한 특성을 갖는다.
1) NSS는 500 ~ 1000시간에 도달할 수 있습니다.
2) 좋은 침투성.
3) 수소 취화에 취약하지 않습니다.
4) 환경오염이 적다.
5) 패스너로서 토크-예압 일관성이 매우 우수합니다.
6) 가격이 적당하다(아연도금의 약 2배).
Dacromet 치료에는 주로 다음과 같은 단점이 있습니다.
1) 열악한 내마모성(경도는 1H에 불과함).
2) 색상은 단색(은백색과 은회색만)으로 장식성이 떨어진다.
3) 전도성이 좋지 않아 전도성 연결부가 있는 부품에는 적합하지 않습니다.
4. 철강 조직 형태 변경
4.1 조성의 변화(스테인리스강 등)
스테인레스 스틸은 스테인레스 내산강의 약자로 내식성이 우수하고 장식 효과가 뛰어나 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 일반적으로 스테인리스강의 내식 메커니즘은 주로 다음과 같다고 여겨집니다.
1) Cr 함량이 13%를 초과하면 강철의 전극 전위가 음극 전위에서 양극 전위로 상승하여 강철 매트릭스 자체가 "불활성"이 됩니다.
2) Cr은 강철 표면에 조밀한 Cr이 풍부한 패시베이션 피막을 형성하여 기판을 더욱 보호합니다.
3) 스테인리스 강은 마르텐 사이트 강, 페라이트 강, 오스테 나이트 강, 오스테 나이트 계 페라이트 계 스테인리스 강 등으로 나뉘며 그중 오스테 나이트 계 스테인리스 강은 A2, A4 스테인리스 강과 같이 내식성이 가장 좋습니다.
스테인리스강은 주로 다음과 같은 결함이 있습니다. ①항복 강도가 매우 낮아(일반적으로 300MPa 이하) 주요 구조 부품의 연결에 적합하지 않습니다.
②실조작에 취약하다. 스테인레스 스틸 볼트를 조이면 나사산 표면이 손상되기 쉽습니다. 이 때 자발적으로 산화층 층을 생성하여 볼트의 접착력과 잠금을 강화합니다.
③ 입계 부식이 발생하기 쉽다. 스테인리스강의 C와 Cr은 특정 온도, 특히 결정립계 근처에서 화합물을 형성하여 결정립계에서 "Cr 부족 영역"을 유발하여 결정립계 부식을 초래합니다.
④ CI 매체(A4 스텐레스강 제외)에 대한 내식성이 약하다.
⑤ 가격이 비싸다(다크로메트 대비 약 4배).
4.2 열처리 상태의 변화
철 및 강철 재료는 주로 다상 구조입니다(불순물, 탄화물 및 금속간 화합물과 같은 2차 상은 일반적으로 강철에 음극으로, Fe 매트릭스에 양극으로 존재함). 부식 마이크로 배터리를 형성하는 다상 구조의 상 사이에 전위차가 있습니다. 두 번째 단계는 양극 패시베이션 단계 또는 음극 용해 단계일 수 있으며, 둘 다 매트릭스의 내부식성에 영향을 미칩니다.
스테인레스 스틸과 같이 용접 및 열처리시 매우 주의해야 합니다. 스테인리스강은 고온 용체화 처리 후 400~850℃로 가열되어 다량의 CrsC가 생성됩니다. 및 Cr, C; Carbide는 입계를 따라 석출되어 입계 근처에 Cr이 부족한 영역이 형성됩니다. 탄화물은 부식 셀의 음극으로 작용하고 Cr이 부족한 영역은 부식 셀의 양극으로 작용하여 입계 부식을 일으키고 내식성이 크게 감소합니다.

