Priročnik za pocinkane pritrdilne elemente — vroče potapljanje v primerjavi z galvanizacijo in mehansko prevleko

Zakaj je treba pritrdilne elemente pocinkati?

Mehanizem korozije - Oksidacija ogljikovega jekla/legiranega jekla v zraku

Pritrdilni elementi iz ogljikovega jekla in legiranega jekla korodirajo, ko so izpostavljeni kisiku in vlagi, pri čemer tvorijo železov oksid (rje), ki oslabi prerez-in lahko sčasoma privede do okvare pritrdilnih elementov. Stopnja korozije je odvisna od okoljskih dejavnikov, vključno z vlažnostjo, temperaturo, atmosferskimi onesnaževalci (SO2, kloridi) in izpostavljenostjo kemikalijam. V industrijskih okoljih na prostem lahko nezaščiteni pritrdilni elementi iz ogljikovega jekla v 1–5 letih izgubijo precej-presek, kar zahteva drago zamenjavo in predstavlja varnostno tveganje pri strukturnih aplikacijah.

Načelo zaščite žrtvene cinkove anode

Cinkanje ščiti jeklo prek mehanizma žrtvene anode - cink je bolj elektrokemično aktiven kot železo, zato korodira prednostno, ko je prevleka izpostavljena elektrolitu. Tudi če je prevleka opraskana ali poškodovana, okoliški cink še naprej ščiti izpostavljeno jeklo z galvanskim delovanjem. Zaradi te lastnosti samo{3}}zdravljenja je galvanizacija veliko boljša od pregradnih premazov (kot je barva) za dolgoročno-zaščito pritrdilnih elementov proti koroziji v agresivnih okoljih.

Cinkanje je stroškovno najbolj-učinkovita proti-korozijska metoda za pritrdilne elemente

Med vsemi metodami protikorozijske zaščite pritrdilnih elementov cinkanje ponuja najboljše razmerje med stopnjo zaščite in ceno. Pribitek na začetni strošek v primerjavi z navadnimi pritrdilnimi elementi je skromen (običajno 20-40 % za galvanizacijo, 30-60 % za vroče cinkanje), medtem ko se podaljšanje življenjske dobe giblje od 3-5-krat pri galvanizaciji do 10-20-krat pri vročem cinkanju v primerjavi z nezaščitenim ogljikovim jeklom. Če upoštevamo stroške vzdrževanja in zamenjave v življenjskem ciklu, pocinkani pritrdilni elementi zagotavljajo najnižje skupne stroške lastništva v večini zunanjih in korozivnih okolij.

Vroče cinkanje (HDG)

Postopek - Potopitev v staljeno cinkovo ​​kopel pri 450 stopinj ali več

Vroče-cinkanje vključuje potopitev očiščenih in talilnih pritrdilnih elementov v kopel staljenega cinka pri približno 450 stopinjah. Staljeni cink reagira z jekleno površino in tvori niz plasti intermetalne zlitine cinka-železa (faze gama, delta in zeta), prekritih s plastjo čistega cinka. Ta metalurška vez zagotavlja oprijem premaza, ki je boljši od katerega koli uporabljenega sistema premazov. Reakcijski čas, hitrost izvleka in kemija kopeli nadzirajo debelino in mikrostrukturo prevleke.

Debelina prevleke in življenjska doba proti-koroziji

Vroče{0}}cinkane prevleke na pritrdilnih elementih so običajno debele od 45 do 85 μm (1,8 do 3,4 mila), pri čemer debelejše prevleke nastanejo na pritrdilnih elementih večjega premera in med daljšim časom potopitve. Življenjska doba protikorozijske zaščite pritrdilnih elementov HDG je neposredno sorazmerna z debelino prevleke - v tipičnih industrijskih okoljih, 45 μm zagotavlja 20–30 let zaščite, medtem ko se lahko 85 μm podaljša na 50+ let. V morskih okoljih z večjo korozivnostjo enak premaz zagotavlja 15-25 let, preden pride do pomembne korozije.

Prednosti in slabosti

Primarne prednosti HDG so najdebelejša cinkova prevleka med vsemi metodami cinkanja, najboljša zaščita pred korozijo, odlična odpornost proti obrabi in popolna pokritost, vključno z notranjimi navoji (če niso prikriti). Slabosti vključujejo: navoji zahtevajo naknadno-narezovanje (prevelike matice), hrapav videz površine, procesna temperatura 450 stopinj lahko vpliva na mehanske lastnosti visoko-trdnih kaljenih in popuščenih vijakov, luženje pred cinkanjem pa predstavlja nevarnost vodikove krhkosti za visoke-trdnostne razrede.

Galvanizacija (elektro-galvanizacija)

Značilnosti postopka in premaza

Z elektro{0}}cinkanjem se cink iz raztopine elektrolita nanese na površino pritrdilnega elementa z elektrolitskim nanašanjem. Debelina prevleke je natančno nadzorovana s prilagajanjem gostote toka in časa nanašanja, kar običajno povzroči 5-15 μm usedlin. Površina je gladka in svetla, z neobveznimi pasivnimi obdelavami, ki ustvarjajo modro-bele, rumene (večbarvne) ali črne zaključke, ki povečujejo odpornost proti koroziji in zagotavljajo kozmetično barvno kodiranje. Galvanizacija ohranja točne dimenzije navoja in je primerna za večino razredov navojev pritrdilnih elementov brez prilagoditve prevelike velikosti.

Aplikacije in omejitve

Galvanizirani pritrdilni elementi so primerni za uporabo v zaprtih prostorih, suhih okoljih in zmerni zunanji izpostavljenosti, kjer je zahteva za zaščito pred korozijo 1-5 let. So najbolj ekonomična izbira za-pritrdilne elemente za splošne namene v poslovnih zgradbah, avtomobilskih sklopih, strojih in potrošniških izdelkih. Primarna omejitev je tanek premaz - v hudih zunanjih ali morskih okoljih se premaz razmeroma hitro porabi in korozija se začne na podlagi.

Mehansko cinkanje

Postopek - mehanskega nanašanja z udarci pri sobni temperaturi

Mehansko galvaniziranje nanese cinkov prah na pritrdilne elemente v vrtljivem sodu s steklenimi kroglicami in kemičnimi pospeševalci pri sobni temperaturi. Mehanski vpliv kroglic zabije cinkov prah na površino pritrdilnega elementa, pri čemer nastane sloj debeline 20-50 μm. Ker postopek poteka pri sobni temperaturi, ni toplotnega učinka na material pritrdilnega elementa in ni vodikove krhkosti zaradi luženja - edina predobdelava je blago kislinsko čistilo, ki ne ustvarja pomembne količine vodika.

Prednosti vijakov visoke trdnosti

Mehansko cinkanje je prednostna metoda pocinkanja za -sornike visoke trdnosti s trdoto nad 38 HRC, zlasti razreda ASTM A490 in ISO 12.9, ki sta najbolj dovzetna za vodikovo krhkost. Debelina prevleke 20–50 μm zagotavlja zaščito pred korozijo med galvanizacijo in HDG, z odpornostjo na slano prho 500–1000 ur. Mehansko cinkanje je primerno tudi za navojne spoje, kjer je treba ohraniti toleranco dimenzij, saj je prevleka razmeroma enakomerna.

Primerjava treh metod cinkanja

Vpliv cinkanja na toleranco navojev

Vroče-cinkanje doda največjo debelino prevleke navojem, kar zahteva, da so matice narezane s prevelikimi notranjimi navoji (običajno za modificirano prileganje razreda 2B ali 3B), da se ohrani ustrezna zračnost pri sestavljanju. Zahteva za preveliko velikost je določena v ASME B1.1 za pocinkane navoje, pri čemer je dodatek odvisen od debeline prevleke. Galvanizacija običajno ne zahteva prilagajanja velikosti niti, ker je prevleka dovolj tanka, da se lahko prilagodi standardni toleranci niti. Prevleke z mehanskim cinkanjem v območju 20–30 μm običajno ustrezajo mejam standardnih navojev, toda debelejše prevleke (40–50 μm) lahko zahtevajo prevelike matice, podobne HDG.

Vodikova krhkost v pocinkanih pritrdilnih elementih

Vodikova krhkost se pojavi, ko vodikovi atomi, ki nastanejo med luženjem (čiščenje s kislino) ali galvanizacijo, difundirajo v jekleno mrežo in se kopičijo na mejah zrn ali vključkih, kar zmanjša duktilnost in povzroči zakasnjen krhki lom pod dolgotrajno natezno obremenitvijo. Vijaki z visoko -trdnostjo (večji ali enaki 10,9 razreda ali večji ali enaki 38 HRC) so najbolj dovzetni. Peka pri 190-220 stopinjah 4-24 ur po nanašanju lahko izloči difuzibilni vodik in zmanjša tveganje za krhkost, vendar ga ne odpravi v celoti. Mehansko cinkanje je najprimernejša rešitev za vijake visoke trdnosti, ker postopek ne ustvarja vodika. Iz tega razloga so vijaki ASTM A490 običajno omejeni na vroče cinkanje in galvanizacijo.

Zmogljivosti pocinkanih pritrdilnih elementov ManufacturerPipe

ManufacturerPipe ponuja vse tri metode cinkanja - galvansko galvaniziranje, mehansko cinkanje in vroče{1}}cinkanje po potapljanju -, da ustreza zahtevam za zaščito pred korozijo vsake aplikacije in omejitvam stopnje trdnosti. Naša namenska linija za mehansko cinkanje služi-za uporabo vijakov z visoko trdnostjo (razreda A325/A490 in 10,9/12,9), ki zahtevajo obdelavo brez vodikove krhkosti-. Z vsako pošiljko zagotovimo poročila o preskusih slanega razpršila in meritve debeline prevleke ter podpiramo ne-standardne dolžine in prilagoditev serije za poljubno količino.

Potrebujete pocinkane pritrdilne elemente za svojo aplikacijo?

Obrnite se na ManufacturerPipe za pravo rešitev za pocinkanje, ki temelji na vašem servisnem okolju in razredu trdnosti.