ファスナーは、特定の環境で使用される締結および接続用の機械装置の最も一般的な部品であり、ファスナーと環境の間の長期的な相互作用は、常にその状態と性能を変化させます。つまり、腐食は、ファスナーの故障の主な形態。 留め具の腐食は、ねじ山の取り外しや繰り返しの取り付けに影響を与えたり、コンポーネント間の接続の強度を損なったり、さらにはワークピースの突然の故障につながり、壊滅的な事故につながる可能性があります。 したがって、ファスナーの防食は常に大きな関心事でした。
ファスナーの一般的な防食技術
ファスナーの一般的な防食技術。 ファスナーの防食処理は、一般に、ファスナー自体への外部環境の影響を防ぎ、耐食性の効果を達成するために、特定の方法によってワークピース表面に被覆層または防食層を形成します。 ファスナーには、主に4つの防食技術があります。フィルム処理技術、金属コーティング技術、コーティング技術、および金属(ステンレス鋼など)の内部構造の変更です。
1.フィルム処理技術
フィルム処理技術とは、主に化学的または電気化学的方法によって金属表面に安定した化学的(電気化学的)変換フィルムを生成する処理プロセスを指します。 たとえば、車両には黒色コーティングと青色コーティングが施された多くの留め具があります。
1.1黒ずみと青み
酸化剤を含む濃アルカリ溶液中で約140℃で一定時間処理した後、鉄鋼部品の表面に化学酸化膜(主にFe、O)の層を形成するプロセス。
黒化/ブルーイング処理の技術的特徴:
1)膜厚0.5〜1.5μm。
2)中性塩水噴霧耐性試験(NSS)は、通常2〜5時間です。 このとき、図1に示すように、酸化膜が破壊され、大量の錆が発生します。

3)水素脆化に対する感度が低く、高力ボルトとして使用できます。
4)ファスナーとして、そのトルク予圧の一貫性は劣っています。
5)明るい色と優れた装飾効果。
6)低コスト。
1.2リン酸塩処理
リン酸塩処理は、鉄鋼部品をマンガン、リン酸、リン酸塩、その他の試薬を含む溶液に浸して、金属表面に水に不溶性のリン酸塩転換膜を形成するプロセスです。 リン酸塩処理の技術的特徴。
1)フィルムは基板(厚さ1〜50μM)にしっかりと接着されています。
2)NSSは10〜20時間、さらには72時間に達する可能性があります。
3)機械的強度が低く、もろい。
4)ファスナーとして、そのトルク予圧の一貫性は非常に良好です。
5)淡い灰色などの濃い色で、装飾効果が悪い。
6)水素脆化に対する感度が低く、高力ボルトとして使用できます。
7)低コスト。
2.金属コーティング技術
金属コーティング技術は、主にコーティング技術を使用して金属材料の表面に金属薄層を形成し、金属材料に装飾または保護を与える表面処理プロセスです。 都市鉄道車両では、ファスナーの金属コーティング技術は主に亜鉛メッキと他の特殊な金属コーティング(クロムメッキ、ニッケルメッキ、カドミウムメッキ、シルバーメッキなど)です。
2.1亜鉛メッキ
亜鉛と鉄は互いに溶解する可能性があり、その標準電極電位は-0.76 vです。鋼基板の場合、亜鉛コーティングは陽極コーティングに属し、鋼基板をより適切に保護できます。 そのため、ファスナーには亜鉛メッキ技術が広く使用されています。 3つの一般的な亜鉛メッキ方法があります:溶融亜鉛めっき、電気亜鉛めっきおよび機械的亜鉛めっき。
2.1.1溶融亜鉛めっき
溶融亜鉛めっきとは、鋼部品を溶融液体亜鉛に浸漬し、ワークピースの表面で一連の物理的および化学的反応を引き起こして、金属亜鉛コーティングを形成することを指します。 溶融亜鉛めっきのコーティング厚さは非常に厚く(最大30〜60μm)、耐食性が非常に優れており、長期間使用される屋外の鉄鋼部品(TVタワー、高速道路保護など)で広く使用されています。フェンスなど)。 ファスナーの場合、溶融亜鉛めっきは一般的にM6以上のボルトに適用できますが、主に溶融亜鉛めっきプロセスの動作温度が非常に高い(400C〜500C)ため、高強度のファスナーには使用できません。高強度ファスナーの焼き戻しと軟化が容易です。
2.1.2電気亜鉛メッキ
電気亜鉛めっきは、電気分解を使用して、鉄鋼部品の表面に均一で緻密で十分に結合した亜鉛コーティングを形成することです。 電気亜鉛めっきの亜鉛層の厚さは比較的薄く(5〜30 mm)μm)、耐食性は亜鉛めっき防食処理で最悪ですが、プロセスが簡単で、コストが低く、ファスナーに広く使用されています。ねじねじりへの影響はほとんどありません。 亜鉛めっきは水素脆化感度が高く、水素を完全に除去することが難しいため(電気亜鉛めっき層の表面が剥がれたり、100℃以上で脱落したりする)、電気亜鉛めっきは高強度ファスナーには使用できません。
2.1.3機械的亜鉛メッキ
機械的亜鉛めっきとは、亜鉛粉末、分散剤、促進剤などの化学物質の作用下で、鋼部品の表面に衝撃媒体を衝突させることによって亜鉛コーティングを形成する表面処理プロセスを指します。 機械的亜鉛コーティングの厚さは一般に5〜50μmです。 コーティングはコンパクトで均一な表面、優れた装飾効果、優れた耐食性を備えています。 また、コーティングには、高温焼戻しや水素脆化などの溶融亜鉛めっきや電気亜鉛めっきの欠点はありません。 これは、ファスナーの防食に特に適した表面処理プロセスです。
2.2その他の金属コーティング
2.2.1クロムメッキ
クロムは金属コーティングとして、密着性が高く、耐摩耗性に優れ、装飾効果に優れ、耐熱性が高い(通常50℃以下での使用)という特徴があります。 したがって、ファスナーの金属コーティングとしてクロムコーティングを使用することは非常に理想的です。
クロムメッキには次の欠点があります。
1)プロセスは複雑です。 ニッケルまたは銅は、クロムメッキの前にメッキする必要があります。
2)それは'高価です。
3)クロムコーティングは硬く、もろく、脱落しやすい。
2.2.2ニッケルメッキ
金属コーティングとして、ニッケルは優れた導電性、高硬度、優れた装飾効果、および優れた耐熱性を備えています(通常60℃未満で使用できます)。 したがって、ニッケルメッキはファスナーにも最適です。
ニッケルメッキには次の欠点があります。
1)プロセスは複雑であり、クロムメッキの前に銅をメッキする必要があります。
2)ニッケルコーティングは多孔質であり、コーティングが薄いと基板の腐食が加速します。
3)それは'高価です。
2.2.3カドミウムメッキ
金属コーティングとして、カドミウムは陽極コーティングです。 塩酸耐食性が高く、水素脆化が少なく、装飾効果が高いという特徴があります。 海洋環境で使用される留め具(HNA航空機の留め具や石油掘削プラットフォームなど)に特に適しています。
カドミウムめっきには主に次の欠点があります。
①環境汚染が大きく、カドミウムが溶けて発生するガスや可溶性カドミウム塩は有毒です。
②それは'高価です。
2.2.4銀メッキ
金属コーティングとして、銀は優れた導電性、優れた反射性能、優れた潤滑性、および優れた耐熱性を備えています(通常、870℃以下で使用できます)。 そのため、銀メッキは、電子・電気工学、高周波部品、その他の分野(発電機の導電性ボルト、車両のバッテリーのリードアウト端子など)で広く使用されています。
銀メッキには次の欠点があります。
①プロセスが複雑なため、銀メッキの前に銅をメッキする必要があります。
②価格が非常に高いです。
2.2.5亜鉛メッキニッケル
亜鉛ニッケル複合コーティングは、亜鉛めっきの表面処理プロセスで最適化および開発された新しいタイプの合金金属コーティングであり、多くの利点があります。
1)NSSは500〜1500時間に達する可能性があります。
2)コーティングの電極電位はFeとZnの間にあり、アルミニウム部品の組み立てにより適しています。
3)コーティングは硬度が高く、装飾効果が高い。
4)水素脆化がほとんどなく、高強度ファスナーに使用できます。
5)優れた耐熱性(通常8009c以下で使用可能)。
亜鉛ニッケルコーティングの主な欠点は、価格が高いこと(亜鉛メッキの約6倍)ですが、その優れた総合特性は広く人々に認められています。
3.コーティング技術
コーティング技術とは、特定のコーティングを特定の装置と方法で対象物の表面にコーティングして、表面に緻密で連続的で均一な膜を生成し、次に自然または人工の方法で乾燥および固化して、保護または装飾コーティング。
ファスナーの中で、亜鉛クロムコーティング技術が最も広く使用されているコーティング技術です。 これは、鋼部品に亜鉛クロムコーティングをコーティングし、完全閉回路サイクルでベーキングすることによって鋼部品の表面に形成されるコーティングであり、ダクロメット処理としても知られています。 以下の優れた特性を持っています。
1)NSSは500〜1000時間に達する可能性があります。
2)良好な透過性。
3)水素脆化感度がありません。
4)環境汚染が少ない。
5)ファスナーとして、そのトルク予圧の一貫性は非常に良好です。
6)価格は手頃です(亜鉛メッキの約2倍)。
ダクロメット治療には次の欠点があります。
1)耐摩耗性が悪い(硬度はわずか1時間)。
2)単色(シルバーホワイトとシルバーグレーのみ)、装飾効果が低い。
3)導電性が低く、導電性接続部品には適していません。
4.鋼の微細構造を変更します
4.1組成の変更(例:ステンレス鋼)
ステンレス鋼は、ステンレス鋼と耐酸性鋼の略語です。 耐食性に優れ、装飾効果も良好です。 さまざまな都市で広く使用されています。 ステンレス鋼の耐食性メカニズムは主に次のように考えられています。
1)Cr含有量が13%を超えると、鋼の電極電位が負極電位から正極電位に上昇し、鋼マトリックス自体が& quot; inert"になります。
2)CRは、鋼の表面に高密度のCRリッチ不動態皮膜を形成し、基板をさらに保護します。
3)ステンレス鋼は、マルテンサイト鋼、フェライト鋼、オーステナイト鋼、オーステナイト系フェライト系ステンレス鋼などに分類され、A2、A4ステンレス鋼のように耐食性に優れています。
ステンレス鋼には次のような欠点があります。①降伏強度が非常に低く(通常300 MPa以下)、主要な構造部品の接続には適していません。
②糸の焼き付きが発生しやすい。 ステンレスボルトを締めると、ねじ面が傷つきやすくなります。 このとき、それは自発的に酸化物層の層を生成し、それはボルトの接着とロックを悪化させます。
③粒界腐食しやすい。 特定の温度で、ステンレス鋼中のCとCrは、特に粒界の近くで化合物を形成し、& quot; CR不良ゾーン& quot;につながります。 粒界および粒界腐食で。
④CI中程度の耐食性が悪い(A4ステンレス鋼を除く)。
⑤価格が高い(ダクロメット処理の約4倍)。
4.2熱処理状態の変化
鉄鋼材料は主に多相構造です(不純物、炭化物、金属間化合物、およびその他の第2相は通常、カソードとしての鉄鋼、およびアノードとしてのFeマトリックスに存在します)。 多相構造では相間に電位差があり、腐食性のマイクロセルを形成します。 第2の相は、アノード不動態化相またはカソード溶解相であり得る。これらは両方とも、マトリックスの耐食性に影響を与えるであろう。
たとえば、ステンレス鋼は溶接と熱処理に非常に注意する必要があります。 高温溶体化処理後、ステンレス鋼を400℃から850℃に加熱して大量のCRSCを生成します。 そしてCr、C; 炭化物は粒界に沿って析出し、粒界近くにCr不良ゾーンが形成されます。 炭化物は腐食電池の陰極として使用され、Cr不良領域は腐食電池の陽極として使用されるため、粒界腐食が発生し、その耐食性が大幅に低下します。





