电池定扭工具在装配过程中的应用

电池定扭工具在装配过程中的应用 大量的标准件在机械连接构件中需要扭紧,选择合适型号的电池定扭工具,有效保证扭紧质量意义十分重要。 常见的电池定扭工具有枪式和直柄弯头两种形式,其中直柄弯头式还可配套舌片工具使用,针对一些难以触及的位置进行扭紧作业,其枪身上可见扭矩调节器、正反开关、按钮。枪式工具常用的额定扭矩有6N?m、9 N?m 、12 N?m ,一般不超过12N?m;直柄弯头式工具常用的额定扭矩有9N?m、12N?m 、16 N?m 、30N?m,一般不超过30N?m。精度控制在5%~10%之间。 电池定扭工具常见的几种操作有:拧紧、反转、持续反转操作。工具LED操作指示灯信号显示有:拧紧完成扭矩合格、拧紧未成功需重新拧紧、工具电量不足、工具过热、电池电量用完等。 工具的扭矩值是准确和稳定的,但在实际紧固螺栓时,由于螺栓强度、工件材料等不同,会影响螺栓的扭矩值。因此以测量和保证螺栓的最终扭矩值为工具的设定目标。扭矩设定、作业方式及手持姿势都是重要的环节,正确的使用它可以降低螺栓拧紧过程中螺栓滑牙和扭矩输出不合格工具故障报警的次数。 影响电池定扭工具的因素:①工具在电池电量低于20%时,会降低扭矩的输出精度,电池定扭工具都设有低电量提醒及保护功能。电池电量低于20%时,工具会进行声光报警,甚至自动停止工作并锁止。②工具在运行“额定最高扭矩”和“额定最低扭矩”的临界扭矩时精度是不受影响的,但是长期超负荷使用会对电池电量的使用时间造成影响。硬连接作业,对工具的输出扭矩影响较小;软连接作业,连接结果会有所不同,这与操作者规范操作有关。③非工艺要求的重复拧紧是操作人员使用定扭工具的一个误区,扭力值达到后再对螺栓继续拧紧会在力扭合格的基础上继续增大扭矩值,使用电池定扭工具重复拧紧不仅会影响最终的螺栓扭矩值,还会对工具的正常使用造成影响,甚至缩短工具的使用寿命。工具设有专门的保险装置,一旦达到目标值,需要再过0.7s,电池定扭工具才能重新启动。④电池定扭工具达到规定使用次数限制后,要送往质检部门扭矩标定,确保其扭力输出的合格性。 电池定扭工具的日常管理维护:①利用枪头上的花环,进行不同型号电池工具的区分管理。②加配工具保护套,定期检查工具机械部分的润滑情况,如果缺少润滑油脂或过脏,进行适量更换。③定期对工具进行扭矩标定,确保工具输出扭矩的精度,标定合格的工具应贴上合格标签。 电池的充电及维护,电池的使用时间与所使用的电池容量、电机形式、螺栓规格及强度、工件材料、工人的熟练程度有关,同时也与电池的保养、维护有关。电池的寿命是由电池完全充放电的次数决定的,正确的电池保养、充防电和再生的镍氢电池,可达1000-1500次的充放电,锂电池可达3000次左右充放电。严禁磕碰、摔打电池,对于有明显磕碰、划痕的电池影立即更换,不再使用。当电池温度低于10℃或高于40℃时不要充电。 总之,电池定扭工具的出现解决了小规格螺栓扭矩控制的空白,只有进行正确的选择使用,一定能取得较好的效益。

2020

12-02

锌铬涂层件表面精度控制

紧固件常用的表面防护方法有发黑、磷化、电镀锌、电镀镉及有机涂层。电镀锌在海洋性气候下的防腐能力有限,且易引起氢致延迟断裂,给承载结构的高强度连接带来安全隐患;电镀镉在海洋性环境中的防腐能力较好,电镀镉的氢致延迟断裂较轻微,但是汽毒性大,会危害环境,不符合清洁生产的发展方向;有机涂层由于结合力、涂层孔隙等方面的原因,也不易满足海洋环境的需求。锌铬涂层(又称达克罗)具有高耐腐蚀性和低氢致延迟断裂等特点,正得到人们越来越多的重视和应用。   2、试验 锌铬涂层的组成为:Zn75%、Al10%,铬的氧化物15%。铬的氧化物作为粘接剂存在于层层叠加的片状锌粉、铝粉之间,其存在形态是非晶态的复合物。 膜层制备的步骤如下:清洁→装挂→脱脂→水洗→吹干→抛丸→浸涂→甩干→烘烤→固化→冷却→检查。涂层固化经历了水分挥发、六价铬还原、过剩有机物分解以及铬化合物非晶态化等过程。步骤中,抛丸、浸涂、甩干是决定膜层表面粗糙度和厚度的关键。   实践中发现,从抛丸开始,调整丸粒大小、抛丸速度、角度及装载量,可以保证螺栓表面粗糙度,并达到控制涂层尺寸精度的目的。此外,通过调整涂覆液成分配比、黏度及涂覆次数,可以控制膜层的厚度,采用二次或三次涂覆的方法能使膜层厚度更均匀。   2.1 表面粗糙度的影响 锌铬涂层件的影响因素,主要有表面粗糙度,前处理的好坏决定紧固件表面清洁处理后的等级、粗糙度等,直接影响到涂层体系与基体结合的牢固程度,进而影响到涂层体系的防护性能。紧固件常用的表面清洁处理方法为抛丸,调整钢丸的大小、抛丸速度、喷射角度和螺栓装载量等参数,可以控制螺栓、螺母的表面粗糙度;对两种不同原始粗糙度等级的紧固件抛丸后的原圆变化进行检测,可以找出影响紧固件粗糙度的因素。 实验中发现,抛丸机的抛丸速度和喷射角度不能有较大范围的变动,且这两个参数对紧固件表面粗糙度的影响有限,因此固定抛丸速度、喷射角度和抛丸时间,采用直径φ0.2mm和φ0.3mm的钢丸对螺栓抛丸处理,钢丸大小对螺栓表面状况的影响。   从表1和表2数据可以看出,经抛丸处理后,螺栓表面粗糙度可以增大1个数量级,钢丸粒度的大小是影响螺栓表面粗糙度的重要因素。经过抛丸的螺栓进行涂覆处理后,表面粗糙度略有降低。通过测量螺栓外圆尺寸,发现直径方向上有局部尺寸突然增加约3μm,单层膜层厚度有1.5μm左右的误差。这是因为在离心作用下,涂料向同一方向流动,导致该方向上的膜层增厚,产生尺寸误差。 2.2涂层厚度的控制 锌铬涂层件的另一影响因素,涂层厚度的控制。锌铬涂料的附着量一方面由涂料的黏度决定,另一方面由离心机甩干速度决定(离心机甩干时间固定)。通过调整锌铬涂料的黏度和离心机的甩干速度,就可以实现对涂层厚度的控制。   实践表明螺栓的涂覆量主要取决于离心机甩干旋转速度,转速越低,涂覆量越大,当旋转速度一定时,锌铬涂料的黏度越大,则涂覆量也越大。此外,涂覆量与螺栓的尺寸和形状也有关。试验分别经一次、二次、三次涂覆的螺栓,在最终涂覆量相同的情况下,涂覆次数越多,涂层越均匀,表面越光洁,其表面抗腐蚀性能越好。   3、小结 用精度6g/6H的螺栓连接副进行工艺验证,希望涂覆的涂层厚度为3~5μm,采用直径φ0.2mm的钢丸进行抛丸处理,涂料黏度为89s。因为涂层厚度要求为3~5μm,涂覆量为155~175mg/dm2,根据涂覆量等值图查得应使用的抛甩速度为270~300r/min。经过对涂覆后螺纹的精度进行检测,表明涂层符合技术要求,厚度得到了精确控制。按照GB/T18684-2002《锌铬涂层技术条件》的要求进行行能检测,经中性盐雾试验720h没有出现腐蚀,且结合力优良。  

2020

11-18

紧固件表面处理的机械镀锌

紧固件表面处理的机械镀锌 本文摘自于金蜘蛛技术篇 1、紧固件表面处理工艺选择的要求 众所周知,紧固件表面处理是指通过特定的物理和化学手段,在工件表面形成一层保护膜,达到防腐蚀的效果。紧固件表面处理工艺选择的要求:首先,更长的服役期限。紧固件服役4年要维持原来的外观;服役6年应保证手动工具容易拆卸;服役10年必须保证安全连接。其次,环保要求。不符合环保指令、含有有害、有毒物质的紧固件产品均不允许进入市场。再次,便于自动化装配。如汽车螺栓采用机器人或自动化工具装配时,每次装配时的扭矩应基本一致,镀层产生的摩擦因数不能太大,螺纹部位的镀层不能影响装配。 2、选择紧固件表面镀锌处理的原则 ①镀锌层的厚度和经济性。镀锌层厚度的确定主要由环境而定。一般室内以装饰和防腐并重。户外因服役环境相对恶劣,镀锌以防腐为主,可以选择热浸镀锌、渗锌和机械镀锌。由于在使用和制造过程中,热浸镀锌处理暴露的许多缺陷,也促进了机械镀锌、渗锌工艺的快速发展。 ②螺纹紧固件选择机械镀锌,效率高,成本低,且配合互换性良好;对于高强度螺栓,不会产生氢脆,不会因加热使强度降低。如螺栓热浸镀锌层表面起瘤、厚度极不均匀,改用机械镀锌后镀层外观得到明显改善。 3、机械镀锌加工工艺特点 机械镀锌的工艺特点是室温条件生产操作、镀层不属于电沉积,是由装配零件的镀筒的旋转,使筒内的螺栓或螺母与介质的相互碰撞,实现机械能传递来形成镀层。镀层结构为微粒级球形锌粉受机械力传递碰撞变形、成为扁平、碟形锌颗粒的层状叠加来凝结为镀层,这种结构镀层具有金属锌的基本物理特征,镀层的功能作用是为铁基紧固件提供防腐蚀要求的阳极性保护镀层。 对高强度紧固件不产生氢脆危害及小型可滚镀螺栓的重度防腐镀层(25-110μm)替代热浸镀锌工艺,具有实用的优势。 .4、机械镀锌与其它表面处理对比应用优势 与电镀锌的对比优势    在工业应用上,电镀锌过程将在阴极析出氢气,这会对作为阴极上受镀的高强钢零件产生渗氢作用,结果使这种高强度螺栓在使用过程中产生氢脆断裂而引发事故(目前国内时有发生高强度螺栓在使用过程中的断裂事故,这与采用电镀锌工艺有相当关系)。机械镀锌工艺对高强度螺栓的镀覆不产生氢危害,这一功能优势,电镀锌是不可比拟的。另外,对比电镀锌,机械镀锌工艺的优势是:操作简单、对细小零件的滚镀更易控制,能耗少、30min时间就可以完成50μm镀层厚度的镀覆。  与热浸镀锌的对比优势    热浸镀锌工艺的镀锌层,是用于钢铁件长期户外防腐蚀镀层工艺,这种工艺用在大型钢铁件(输电铁塔、工程钢结构等)镀锌防腐上,不容质疑。但在户外使用紧固件的热镀浸锌上,国内工艺过程实施、基本是手工操作,加上热浸镀锌工艺过程的特征,与机械镀锌工艺的特点比较,就呈现出工艺应用的差异问题,如:热浸镀锌镀垫片类、细小类零件时,零件易粘连,镀螺纹零件,熔融锌镀层会堵塞螺纹、对螺母,必须镀后重新套螺纹扣;烟尘、粉尘、金属热蒸汽污染严重,而机械镀锌工艺则不存在这类缺点,此外,机械镀锌镀层表面要比热浸镀锌表面光滑、光亮;对环保来讲,是具有相当可比性的清洁工艺。 从功能上,高温熔融的热镀锌过程会对、高强度紧固件的表面造成回火变软,如8.8级高强钢高速公路护栏紧固件,采用热浸镀锌时,按技术标准进行的拉力试验,就反映出产品质量不合格或不稳定性。机械镀锌是室温条件操作,就不会对零件的表面造成回火影响。   机械镀锌镀层还具有抗大气酸雨的功能,通过试验对比,它的抗菌素酸雨能力是热浸镀锌层的3倍,如相同镀层厚度的机械镀锌零件与热浸镀锌零件在10%~15%的稀硫酸溶液中浸泡,其酸腐蚀露铁时间,机械镀锌层比热浸贸然锌层将延迟3倍.这种抗酸雨功能应用于大气酸雨严重的户外电力铁塔紧固件将尤为重要。对比事例说明,要求长期防腐蚀的户外应用紧固件的镀锌防腐,完全可以用机械镀锌替代热浸镀锌。  www.hnkasun.cn 湖南嘉信紧固件有限公司

2020

10-09

不锈钢现场钝化技术

不锈钢现场钝化技术 1、引言 不锈钢紧固件表面的致密钝化膜能极大地提高其均匀腐蚀性能,被广泛应用于建材、交通、汽车、家电等领域。当钝化膜破损并遇到侵蚀性阴离子如CI-时,会发生点蚀,容易引发其他形式的腐蚀,从而影响不锈钢紧固件或其成品的应用。 电化学钝化效果好、处理时间短,是不锈钢紧固件钝化的研究课题。在不锈钢表面作电化学抛光,同时形成的致密、均匀钝化膜的电化学抛光技术具有一定的应用前景,但目前这种处理技术大多在实验室、车间电解槽内完成的,已安装在现场的不锈钢紧固件或其成品,难以拆下在实验室或车间做电化学抛光钝化,在一定程度上限制了该技术的应用。“电化学刷钝化”技术结合电化学抛光原理,将电解液储存于刷子内,加上电极及电源后,可对现场不锈钢紧固件或其成品进行钝化。 2、试验 自制电化学刷钝化装置。采用304不锈钢尺寸为100*40*2(mm)样品,作为阳极与电源正极相连,(电源为1800W,直流可调节稳压稳流电源),用800#水砂纸打磨。电化学刷钝化时,将电极刷与电源负极相连,用供液泵将钝化液注入到电极刷中,电极刷与不锈钢表面轻轻接触,调节恒流电源至设定参数,进行钝化处理。为适用于现场不锈钢圆柱形螺钉、螺栓,可将电极刷制成弧面状。 现场电化学刷钝化,钝化液:15%~20%(质量分数)浓硫酸,60%~70%浓磷酸,5%~23%甘油,2%~5%添加剂。钝化参数:电压3~12V,电流密度0.3A/cm2左右;阴阳极及间距为1cm,时间5~10min,温度60~70℃。另用酸洗钝化膏(主要成分为氢氟酸和硝酸)对不锈钢螺钉进行钝化处理,用作对比研究。 3、结果 用扫描电镜观察电化学刷钝化膜的AFM 表面形貌(AFM全称Atomic Force Microscope,即原子力显微镜,它是一种具有原子级高分辨的新型仪器),酸洗钝化表面粗糙度平均值Ra=0.15μm,最大值Rmax=1.55μm, 电化学刷钝化Ra=0.01μm, Rmax最大值=0.13μm, 电化学刷钝化后表面粗糙度明显降低,表面趋于平整,不利于大气或介质中危险元素离子(如卤素离子)的积聚,从而提高了不锈钢螺钉的耐腐蚀性能。 点蚀电位检测,未钝化的304不锈钢的耐点蚀性能最差,其点蚀电位约为140mV;酸洗钝化304不锈钢的点蚀电位性能提高至450 mV;电化学刷钝化304不锈钢的点蚀电位性能最高,达到570 mV。由此可见,304不锈钢经电化学刷钝化后的耐蚀性能优于酸洗钝化的,且不锈钢紧固件或其成品现场电化学刷钝化技术能大幅提高304不锈钢的耐点蚀性能。 4、结语 ①现场对不锈钢紧固件或其成品表面实施电化学刷钝化,形成了一层以铬氧化物为主的富铬膜,这是其提高不锈钢耐蚀性能的主要因素。 ②不锈钢紧固件或其成品表面实施电化学刷钝化膜的微观表面粗糙度比酸洗钝化膜的显著降低,聚积危险元素离子(如卤素离子等)的可能性降低。现场电化学刷钝化比酸洗钝化更能提高304不锈钢的点蚀性能。  

2020

10-07

热处理对提高螺栓疲劳强度的影响

热处理对提高螺栓疲劳强度的影响 螺栓的疲劳强度一直以来都是受到重视的问题,有数据表明螺栓的失效绝大多数是由于疲劳破坏引起的,且疲劳破坏时螺栓几乎无征兆,因此重大事故很容易在产生疲劳破坏时发生。热处理能够优化紧固件材料性能,使其疲劳强度提高,针对高强度螺栓越来越高的使用要求,通过热处理提高螺栓材料的疲劳强度更显十分重要。 1、材料疲劳裂纹的萌生 疲劳裂纹最先开始的地方称为疲劳源,疲劳源对于螺栓微观结构组织很敏感,能在很小的尺度下萌生疲劳裂纹,一般在3~5个晶粒尺寸内,螺栓表面质量问题是主要的疲劳源,大部分的疲劳始于螺栓表面或者亚表面。螺栓材料晶体内部存在的大量位错和一些合金元素或杂质,晶界强度差异,这些因素都有可能导致疲劳裂纹萌生。研究表明,疲劳裂纹易发位置有:晶界、表面夹杂物或第二相颗粒、空洞,这些位置都与材料复杂多变的微观组织有关。如果热处理后能够改善微观组织,那么就能在一定程度上提高螺栓材料的疲劳强度。 2、脱碳对疲劳强度的影响 螺栓表面脱碳会降低淬火后螺栓的表面硬度、耐磨性,并显著降低螺栓疲劳强度。GB/T3098.1标准中就有针对螺栓性能的脱碳试验,并规定最大脱碳层深度。大量的文献资料表明,由于不当的热处理方式,使得螺栓表面脱碳和表面质量下降,从而使其疲劳强度降低。在分析42CrMoA风电机组高强度螺栓断裂失效原因时,发现在头杆交接处是因为存在脱碳层。Fe3C在高温下能与O2、H2O、H2发生反应导致螺栓材料内部Fe3C的减少,从而增加了螺栓材料的铁素体相,降低螺栓材料强度,容易引发微裂纹。在热处理过程中控制好加热温度,同时必须采用可控气氛保护加热能够很好地解决这一问题。 3、热处理对疲劳强度的影响 在对螺栓疲劳强度进行分析时,发现提高螺栓的静载荷承受能力可通过提高硬度来实现,而疲劳强度的提高并不能通过提高硬度的方法。因为螺栓有缺口应力会引起较大的应力集中,对于没有应力集中的样品提高硬度是能够提高其疲劳强度的。 硬度是衡量金属材料软硬程度的指标,是材料抵抗比它更硬物体压入的能力,硬度高低也同样反映了金属材料的强度、塑性的大小。螺栓表面的应力集中会降低其表面强度,在受到交变的动载荷时,在缺口应力集中部位不断发生微变形和恢复的过程,且其受到的应力远远大于无应力集中的部位,从而容易导致疲劳裂纹的产生。 紧固件通过热处理调质改善显微组织,并具有优良的综合力学性能,可以提高螺栓材料的疲劳强度,合理控制晶粒尺寸以保证低温冲击功,也能获得较高的冲击韧性。合理的热处理细化晶粒,缩短晶界距离能阻止疲劳裂纹的产生,在材料内部如果存在一定量的晶须或第二项颗粒,这些加入的相便可以在一定程度上阻止驻留滑移带的滑移,从而阻止了微裂纹的萌生和扩展。 4、结论 疲劳裂纹总是萌生于材料中最薄弱环节,螺栓因为表面或次表面的缺陷容易产生裂纹,材料内部容易产生驻留滑移带、晶界、表面夹杂物或第二相颗粒、空洞处,因为这些位置容易导致应力集中。 热处理对螺栓材料疲劳强度的影响较大,在热处理过程中,要根据螺栓性能来具体确定热处理工艺。初始疲劳裂纹的产生是由于螺栓材料微观组织缺陷导致应力集中引起的。热处理是一种优化紧固件组织的方法,能在一定程度上提高螺栓材料的疲劳性能,提高产品的寿命。从长远看能够节约资源,符合可持续发展战略。  

2020

10-03

弹簧垫圈的防松作用的解析

弹簧垫圈的防松作用的解析   在各类机械连接件中,螺栓的防松是一个很重要的环节。螺栓防松的方式有多种,其中就包括使用弹簧垫圈来防松。 弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈的压平后,弹簧垫圈会产生一个持续的弹力,使螺母与螺栓的螺纹连接副持续保持一个摩擦力,产生阻力矩,防止螺母松动。同时弹簧垫圈的开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件表面,从而防止螺栓相对于被连接件回转。对于商用重型车桥部分,弹簧垫圈的使用比较广泛,有约50%以上的螺栓采用弹簧垫圈来防松。 以10.9级M16螺栓为例,车桥主减速器与桥壳的连接使用10.9级M16X100螺栓,拧紧力矩为280+20 N?m,使用高精度电动拧紧机拧紧。在有弹簧垫圈和没有弹簧垫圈两种状态下检测螺栓拧紧过程中力矩随转角的变化。对比力矩转角曲线,发现在有弹簧垫圈的情况下,一直有约10 N?m的预紧力矩;而没有弹簧垫圈的情况下,螺栓在力矩显著上升前,力矩处于0 N?m状态。 以此推断用约10 N?m的螺栓预紧力矩就可以将弹簧垫圈完全压平。再通过用数显扭矩扳手检测,发现螺栓扭矩还未达到20 N?m,弹簧垫圈已经完全被压平,验证了上述推断的正确性。 分析以上两点说明,弹簧垫圈只能提供10 N?m的弹力,而10 N?m的弹力对于280 N?m的螺栓预紧力矩来说可以忽略,其次,这么小的力,不足以使弹簧垫圈切口处的尖角嵌入螺栓和被连接件表面。折卸后观察,螺栓和被连接件表面都没有明显的嵌痕。所以,弹簧垫圈对螺栓的防松作用可以忽略。 另外,在螺栓与被连接件之间增加一个垫圈,如果垫圈质量有问题,相当于给螺栓连接又增加了一个安全隐患。 综上所述,当螺栓扭矩较大时(大于200 N?m),用弹簧垫圈给螺栓防松的方式弊大于利。为此,在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接有可能松脱。在提高螺栓连接疲劳强度的前提下,减少疲劳失效的措施之一,多采用螺纹锁固胶防松技术,在螺纹部位涂防松锁固胶。就是通过把螺纹锁固胶填充到螺纹连接副间隙内,将内外螺纹粘接(固化)在一起,以达到防松要求的一种粘接防松技术。 目前螺纹锁固胶粘接防松技术广泛应用于螺纹连接件,该技术的应用将提升产品的装配质量,可为企业创造品牌效益。

2020

09-28

不锈钢紧固件耐蚀性能的影响因素

不锈钢紧固件耐蚀性能的影响因素 不锈钢一般在大气中是“不生锈的”,所谓的不锈是一个相对的概念,其耐蚀性是有条件的,在一定条件下,不锈钢也会发生腐蚀。目前还没有在任何腐蚀环境中均有不锈性、耐蚀性的不锈钢。不锈钢紧固件易发生的比较严重的腐蚀形式是局部腐蚀;这其中主要包括应力腐蚀开裂、点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀及疲劳腐蚀等。 1、环境介质的影响 一定腐蚀类型通常是在一些特定环境条件下发生,点蚀易发生于有特殊离子的介质;缝隙腐蚀可能发生于溶液停滞的缝隙中或屛蔽的表面内,金属或金属与非金属的结合处,与铆钉、螺栓、垫圈、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接触处;应力腐蚀开裂发生的必要条件是有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或二者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在等等。 环境影响不锈钢紧固件的耐蚀性能,以点蚀为例,环境介质的组成、浓度、压力、温度、PH值等对不锈钢紧固件的耐蚀性能都有影响。不锈钢易在含卤族元素阴离子CI-、Br-、I-的介质中发生点蚀。一般认为只有当卤族元素达到一定浓度时才能发生点蚀,不锈钢紧固件的点蚀电位与卤族元素浓度等关系,介质中如存在OH-、SO42-等阴离子,会对不锈钢紧固件的点蚀起缓蚀作用,效果按下列而递减;OH->NO3->AC->SO42->CIO4-。同时介质中的温度、PH值、流速都影响不锈钢紧固件的点蚀;温度升高,不锈钢紧固件的点蚀电位降低,更易发生点蚀;PH>10使点蚀电位上升,小于10时影响很小,一般介质流速增大,点蚀倾向降低。对不锈钢紧固件而言,有利减少点蚀的流速为1m/s左右,若流速过大,则将发生冲刷腐蚀。 2、化学成分的影响 不锈钢紧固件之所以在某些环境中耐蚀,是与其钝化性能有关的。钢处于钝化状态时,在表面能形成致密的氧化膜,使腐蚀过程受到阻滞,腐蚀暂时停止。 铬是不锈钢中最基本的元素,同时也是提高钢的钝化膜稳定性的必要元素。当含铬量达到12%时,合金可达完全自钝化的能力。合金的自钝化能力在一定程度上决定着不锈钢的耐蚀性能,因此,奥氏体不锈钢中的含铬量不能少于12%,现在市场较多SUS304的含铬量均少于12%。 镍是提高钢的耐蚀性的元素,在非氧化性的硫酸中更为显著。镍加入铬不锈钢中,能提高其在硫酸、醋酸、草酸及中性盐(特别是硫酸盐)中的耐蚀性。 锰也能提高铬不锈钢在有机酸如醋酸、甲酸和乙醇酸中的耐蚀性,且比镍更有效。 钼能提高不锈钢钝化能力,扩大其钝化介质范围,如在热硫酸、稀盐酸、磷酸和有机酸中的使用。含钼的不锈钢中可形成含钼的钝化膜,在许多强腐蚀介质中具有很高的稳定性,它还能防止氯离子对膜的破坏。 硅能提高钢在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中的耐蚀性。不锈钢中一般加入2%-4%的硅,可提高其在上述介质中的耐蚀性。 3、组织结构的影响 不锈钢按GB/T20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》标准中的牌号有143个。铁素体不锈钢有18个牌号;马氏体不锈钢有38个牌号;奥氏体不锈钢有66个牌号;沉淀硬化不锈钢有10个牌号;以及奥氏体-铁素体(双相)不锈钢有11个牌号。一般而言,在铬含量相当的不锈钢中,奥氏体不锈钢的耐蚀性最好,铁素体不锈钢次之,马氏体不锈钢较差。 3.1 奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢在许多介质中具有优良的耐全面腐蚀性能,但对晶间腐蚀和应力腐蚀最敏感。 晶间腐蚀产生的一个重要因素就是材料本身的组织结构,即金属或合金本身晶粒与晶界化学成分差异,晶界结构、元素的固溶特点,沉淀析出过程、固溶扩散等金属学问题,导致电化学不均匀性,使金属具有晶间腐蚀倾向。 3.2 铁素体不锈钢 铁素体不锈钢也有晶间腐蚀倾向,但与含碳、铬-镍奥氏体不锈钢相比,一般普通钝度的铁素体不锈钢更易遭受敏化,从而具有更高的晶间腐蚀倾向。铁素体不锈钢在氯化物介质中具有良好的抗应力腐蚀开裂性能,比奥氏体不锈钢强得多,但也非绝对不产生,裂纹常源于晶间腐蚀和点蚀。 3.3 奥氏体-铁素体(双相)不锈钢 奥氏体-铁素体(双相)不锈钢兼有奥氏体钢和铁素体钢的特征,一般来说,双相不锈钢的耐蚀性能大体同含铬钼相当的高铬铁素体不锈钢或铬镍奥氏体不锈钢相近,并受组织结构相比例影响,但与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢具有更高的耐晶间腐蚀性能和耐应力腐蚀开裂性能。 3.4 马氏体不锈钢 马氏体不锈钢的耐蚀性较奥氏体、铁素体不锈钢都要差,其主要优点是可以通过热处理强化,适用于对强度、硬度、耐磨性等要求较高并兼有一定耐蚀性的紧固件。 3.5 沉淀硬化不锈钢 沉淀硬化不锈钢兼具有强度高、耐蚀性好的特点,其耐蚀性不但与成分有关,且与热处理密切相关。微细相的析出、时效反应对耐蚀性能都是有害的。这类不锈钢的高强度特点,使用时也可能发生氢脆或应力腐蚀。这是必须注意的。 总之,不锈钢紧固件中的各种组织结构、相及化学成分含量,如硫化物、δ-铁素体相、σ-相、αˊ-相、沉淀硬化不锈钢中的析出相,敏化的晶界及焊缝都可能对不锈钢紧固件的抗点蚀性能有影响。

2020

07-30

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