چرا عملیات سطحی برای اتصال دهنده های راه آهن اهمیت دارد؟

خوردگی دشمن اصلی است

اولین و واضح ترین دلیل برای تصفیه سطح، خوردگی است. یک گیره فنری، سنبله پیچ یا پیچ ماهی در حال سرویس در معرض رطوبت، اکسیژن و کلریدهای ناشی از اسپری نمک، آب بالاست و{1}}مواد شیمیایی یخ زدایی قرار می گیرد، و خوردگی الکتروشیمیایی که حاصل می شود، بخش تحمل بار را از قطعه حذف می کند. نتیجه فقط زنگ زدگی نیست: گیره ای که 20 درصد بخش خود را از دست می دهد سفتی و نیروی گیره را از دست می دهد، یک سنبله با رشته های حفره دار وقتی دوباره سفت می شود، نوار می شود و یک پیچ با یک گودال خوردگی در زیر سر باعث ایجاد ترک خستگی می شود. این پوشش با دو مکانیسم کار می کند: حفاظت مانع، جایی که لایه به طور فیزیکی فولاد را از الکترولیت جدا می کند، و محافظت کاتدی، که در آن روی ترجیحاً خورده می شود و از فولاد در هنگام خراش و لبه های بریده محافظت می کند. بنابراین، پوشش باید هم برای ضخامت و هم برای چسبندگی انتخاب شود و روی قسمت تمام شده تأیید شود، زیرا پوششی که لایه لایه می شود، سلول خوردگی بدتر از عدم پوشش ایجاد می کند.

کنترل اصطکاک و عملکرد نخ

درمان سطح همچنین نحوه عملکرد مکانیکی بست را تعیین می کند. رابطه گشتاور-به-پیش بارگذاری یک اتصال پیچی به ضریب اصطکاک رزوه و سطح یاتاقان بستگی دارد و پوشش تأثیر اصلی بر این ضریب است: یک رزوه گالوانیزه داغ رفتار اصطکاک متفاوتی نسبت به رزوه‌های آبکاری شده یا رویی دارد که در آن از روکش‌های آبکاری و روی استفاده می‌شود. نتیجه سفت شدن قابل تکرار مورد نیاز است. یک سوء تفاهم رایج این است که پوشش روی شکاف‌های رزوه را پر می‌کند و در نتیجه مقاومت بیرون کشیدن یک میخ پیچ را افزایش می‌دهد. در واقع ظرفیت بیرون کشیدن یک میخ پیچ از شکل رزوه، طول درگیری و استحکام زیرلایه، چوب یا رولپلاک ناشی می‌شود، نه از روکش، و ضخامت پوشش روی رزوه عمداً محدود شده است، بنابراین میخ همچنان به رولپلاک خود منطبق است و می‌تواند بدون آسیب به داخل پیچ شود. کاری که روکش روی یک نخ انجام می دهد این است که آن را از خوردگی محافظت می کند و اصطکاک را در حین سفت شدن کنترل می کند. قدرت نگهداری مکانیکی را اضافه نمی کند.

مقایسه فرآیندهای پوشش

جدول زیر فرآیندهای حفاظتی اصلی مورد استفاده در اتصال دهنده های راه آهن و کاربردهای معمول آنها را خلاصه می کند.

گالوانیزه گرم-به عنوان گزینه اصلی برای مسیر در معرض دید باقی می ماند زیرا لایه آلیاژ روی{1}}آهن به صورت متالورژیک به فولاد می چسبد و محافظت ضخیم و سختی ایجاد می کند. پوشش ورقه‌ای روی در جایی ترجیح داده می‌شود که قطعه نباید هیدروژن را ببیند، جایی که پوشش باید برای تحمل رزوه نازک بماند، یا جایی که ضریب اصطکاک مشخصی برای نصب کنترل‌شده با گشتاور- مورد نیاز است. پوشش انتشار روی، که گاهی اوقات به نام sherardizing نامیده می شود، یک لایه آهنی سخت و یکنواخت روی{5}} می دهد که مناسب گیره های فنری است زیرا بر مزاج فنر تأثیر نمی گذارد و در برابر سایش تماس بالاست مقاومت می کند.

تردی هیدروژن و بست های{0}}با استحکام بالا

یک تصمیم پوشش می‌تواند به معنای تفاوت بین پیچ و مهره‌ای باشد که بیست سال عمر می‌کند و پیچی که بدون هشدار می‌چسبد: انتخاب فرآیند برای اتصال دهنده‌های سخت شده. آبکاری هیدروژن را به فولاد وارد می‌کند و روی پیچ‌ها با کلاس ویژگی 10.9 و بالاتر، یا با سختی بالاتر از حدود 390 HV، هیدروژن می‌تواند به غلظت‌های تنش مهاجرت کند و باعث شکستگی تاخیری شود، ترکی که ساعت‌ها یا روزها پس از سفت شدن پیچ ظاهر می‌شود. عمل ISO 4042 مستلزم پخت بدون شکنندگی بعد از آبکاری است، اما پاسخ مهندسی قوی برای پیچ و مهره های مسیر این است که از آبکاری کامل روی قطعات سخت شده خودداری کنید و از پوشش ورقه ای روی یا گالوانیزه گرم-که هیدروژن وارد نمی کنند استفاده کنید. همین منطق در مورد گیره های فنری نیز صدق می کند: فولاد فنر سخت شده به هیدروژن حساس است و فرآیند انتخاب شده نباید در معرض خطر شکنندگی ناحیه کار فنر باشد.

سایش، سایش و موارد تخصصی

فراتر از خوردگی و اصطکاک، عملیات سطحی باید در محیط مکانیکی مسیر زنده بماند. گیره ها و پیچ ها در نزدیکی بالاست ساییدگی ناشی از گرد و غبار سنگ و ابزارهای کوبشی را می بینند، بنابراین پوشش باید آنقدر محکم باشد که دست نخورده بماند. لایه‌های نفوذ روی و غوطه‌ور{1}}به خوبی عمل می‌کنند، در حالی که آبکاری نازک به سرعت از بین می‌رود. در سطح مشترک بین یک بست فلزی و یک تخته چوبی یا یک رولپلاک پلاستیکی، پوشش همچنین به عنوان یک جداکننده عمل می کند که آسیب گالوانیکی و سایشی به زیرلایه را کاهش می دهد. موارد تخصصی تصویر را کامل می‌کنند: در خطوط{4}}سرعت بالا، گیره‌های فنری معمولاً با پوشش انتشار روی یا ورقه‌ای روی محافظت می‌شوند تا مقاومت در برابر خوردگی را با خستگی ترکیب کنند-فرآوری ایمن. در تونل ها و کارخانه های ساحلی، اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ با استاندارد ISO 3506 مشکل خوردگی را به طور کامل با هزینه بالاتر برطرف می کنند. و در نواحی مدار {7}حساس الکتریسیته، پوشش و اجزای عایق باید با هم مقاومت عایق سیستم بست را تحت آزمایش EN 13146-5 حفظ کنند. قانون انتخاب این است که ابتدا محیط، نیاز مکانیکی و کلاس ویژگی را تعریف کنید و اجازه دهید پوشش دنبال شود.

سوالات متداول

Q1: چرا عملیات سطحی به جای بست های آرایشی، عملکردی نامیده می شود؟

از آنجایی که خوردگی بخش تحمل بار را حذف می‌کند، کنترل اصطکاک تصمیم می‌گیرد که آیا گشتاور مشخص شده نیروی گیره مشخصی را ایجاد می‌کند یا خیر، و فرآیند پوشش می‌تواند هیدروژن را به فولاد سخت‌شده وارد کند. هر سه روی ایمنی پیست تاثیر می گذارند نه ظاهر.

Q2: آیا پوشش روی قدرت کشش-میخ پیچ را افزایش می دهد؟

نه. قدرت بیرون کشیدن{1}}از شکل نخ، طول درگیری و استحکام چوب یا رولپلاک ناشی می‌شود. پوشش از نخ محافظت می کند و اصطکاک سفت را کنترل می کند و ضخامت آن بر روی نخ برای حفظ تناسب محدود است.

Q3: کدام پوشش برای پیچ کلاس 10.9 بهترین است؟

پوشش ورقه‌ای روی تا ISO 10683 یا گالوانیزه گرم-. هر دو از خطر تردی هیدروژنی ناشی از آبکاری الکتریکی روی فولاد سخت شده جلوگیری می کنند، که می تواند باعث شکستگی تاخیری پس از نصب شود.

Q4: ضخامت معمول گالوانیزه گرم-در اتصال دهنده ها چقدر است؟

40 تا 85 um بسته به اندازه نخ و محیط، با تحمل نخ کنترل می شود. ISO 10684 و ISO 1461 کلاس ها و روش تأیید را تعریف می کنند.

Q5: چرا گیره های فنری روی خطوط پر سرعت-اغلب دارای پوشش روی هستند؟

این فرآیند یک لایه آهن روی{0} سخت و یکنواخت ایجاد می‌کند که از فنر بدون تأثیر بر مزاج و بدون خطر هیدروژن محافظت می‌کند و در برابر سایش بالاست بهتر از آبکاری الکتریکی نازک مقاومت می‌کند.

Q6: چه زمانی باید اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ مشخص شود؟

در مکان‌های دائمی مرطوب یا تهاجمی شیمیایی که نگهداری پوشش غیرعملی است، مانند تونل‌ها، سازه‌های ساحلی و کارخانه‌های صنعتی. اتصال دهنده های ضد زنگ به ISO 3506 خوردگی را به عنوان حالت خرابی با هزینه مواد بالاتر حذف می کنند.