ภาพรวมของเทคโนโลยีการบําบัดป้องกันการกัดกร่อนพื้นผิวโลหะ

ในด้านการผลิตเครื่องจักรกล การบําบัดป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กกล้าคาร์บอนและชิ้นส่วนโลหะผสมเหล็กกล้าเป็นตัวเชื่อมโยงที่สําคัญเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการบริการของผลิตภัณฑ์ นอกเหนือจากกระบวนการทาสีแบบเดิมแล้วเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวกระแสหลักในปัจจุบันส่วนใหญ่รวมถึงการดําคล้ําฟอสเฟตการชุบสังกะสี (การชุบด้วยไฟฟ้า / ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน / การแทรกซึมของสังกะสี) Dacromet และการชุบด้วยไฟฟ้าโลหะมีค่า มีความแตกต่างอย่างมีนัยสําคัญในด้านประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน ความคุ้มค่า และพื้นที่การใช้งานของแต่ละกระบวนการ ตอนนี้มีการวิเคราะห์ลักษณะทางเทคนิคอย่างเป็นระบบ

กระบวนการป้องกันขั้นพื้นฐาน

การรักษาผิวดํา
ฟิล์ม Fe3O4 ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวโลหะผ่านการเกิดออกซิเดชันทางเคมี และความต้านทานการกัดกร่อนของการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลาง (NSS) คือ 3-5 ชั่วโมง หลังการบําบัดต้องใช้น้ํามันป้องกันสนิมและความสมบูรณ์ของฟิล์มน้ํามันส่งผลโดยตรงต่อผลการป้องกัน กระบวนการนี้มีต้นทุนต่ําและเหมาะสําหรับการปกป้องส่วนประกอบที่ไม่สําคัญในระยะสั้น

การบําบัดฟอสเฟต
ฟิล์มแปลงฟอสเฟตที่มีโครงสร้างผลึกพรุนขนาดเล็กจะเกิดขึ้น และเวลาในการป้องกัน NSS พื้นฐานคือ 10-20 ชั่วโมง ด้วยน้ํามันป้องกันสนิมขั้นสูง (ราคา 2-3 เท่าของน้ํามันธรรมดา) สามารถขยายได้ถึง 72-96 ชั่วโมง ตามระบบการสร้างฟิล์มสามารถแบ่งออกเป็น:

สังกะสีฟอสเฟต: โครงสร้างผลึกรูปเข็ม / เป็นขุยส่วนใหญ่ใช้สําหรับการเคลือบฐานและมีฟังก์ชั่นการหล่อลื่นขึ้นรูปเย็น

แมงกานีสฟอสฟอรัต: ผลึกหนาแน่นทรงกลม ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม (ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานฟิล์มแห้ง 0{ {1}}. 15) แต่การยึดเกาะของสารเคลือบไม่ดี

การเปรียบเทียบระบบชุบสังกะสี

การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า
ชั้นสังกะสี 5-25μm เกิดจากการสะสมด้วยไฟฟ้า และเวลา NSS พื้นฐานน้อยกว่าหรือเท่ากับ 72 ชั่วโมง การใช้สารเคลือบหลุมร่องฟันอินทรีย์ (ต้นทุนเพิ่มขึ้น 5-8 ครั้ง) สามารถเพิ่มขึ้นได้นานกว่า 200 ชั่วโมง ควรให้ความสนใจกับความเสี่ยงของการเปราะบางของไฮโดรเจน (ชิ้นส่วนที่มีความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 1000MPa จําเป็นต้องถูกดีไฮโดรเจนที่องศา 190-230 ×8 ชม.)

ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
การเคลือบโลหะผสม 50-200μm เกิดขึ้นในสังกะสีหลอมเหลว 450 องศา และประสิทธิภาพ NSS ดีกว่าการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มีปัญหาต่างๆ เช่น มลพิษจากตะกรันสังกะสี ความหนาของการเคลือบที่ไม่สม่ําเสมอ (±30μm) และการใช้พลังงาน (การใช้สังกะสี 35-50กก./ตัน) และการใช้งานถูกจํากัดภายใต้ข้อจํากัดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้น

กระบวนการแทรกซึมของสังกะสี
ชั้นโลหะผสม Zn-Fe จัดทําโดยเทคโนโลยีการแพร่กระจายความร้อน (380-450 องศา) ซึ่งมีข้อดีดังต่อไปนี้:

Binding strength>30 mpa (สูงกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า 3 เท่า)
ข้อผิดพลาดความสม่ําเสมอของการเคลือบ <±5μm
ไม่มีการปล่อยของเหลวเสียตามคําสั่ง RoHS

กระบวนการป้องกันพิเศษ

การเคลือบผิว Dacromet
ประกอบด้วยแผ่นสังกะสีอลูมิเนียม (ขนาดอนุภาค 3-8μm) โครเมตและสารยึดเกาะอินทรีย์ และใช้กระบวนการทําให้ชุ่มเผาเพื่อสร้างฟิล์มอนินทรีย์ 15-30μm ความต้านทานการกัดกร่อนคือ 7-10 เท่าของการชุบด้วยไฟฟ้าที่มีความหนาเท่ากัน (อัตราการบริโภค 100h/μm) และไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเปราะบางของไฮโดรเจน ซึ่งเหมาะสําหรับตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูง (10.{ {8}}. เกรด 9)

การชุบด้วยไฟฟ้าโลหะมีค่า

Cadmium plating: NSS>500 ชั่วโมงในบรรยากาศทางทะเล แต่ค่าใช้จ่ายในการบําบัดน้ําเสียคือ 15-20 เท่าของการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า ส่วนใหญ่ใช้ในอุปกรณ์เรือ
Chromium plating: surface hardness 800-1000HV, temperature resistance 650℃, copper/nickel primer required (total thickness ≥30μm), decorative>ป้องกัน

Nickel plating: NSS>200 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางมักใช้เป็นชั้นกลางของการชุบคอมโพสิต

หลักการเลือกกระบวนการ
ขอแนะนําให้เลือกตามมาตรฐานการทดสอบสเปรย์เกลือ GB/T 10125-2021 รวมกับปัจจัยต่อไปนี้:

สภาพแวดล้อมการบริการ: บรรยากาศอุตสาหกรรม / สภาพอากาศทางทะเล / การกัดกร่อนของสารเคมี
ข้อกําหนดทางกล: ความไวต่อการเปราะบางของไฮโดรเจน/ข้อกําหนดความต้านทานการสึกหรอ
ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ: ต้นทุนการรักษาต่ออัตราส่วนอายุการใช้งานการออกแบบ
ข้อจํากัดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: ระดับการปล่อยน้ําเสียและก๊าซไอเสีย

แนวโน้มการพัฒนาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยี Dacromet ที่ปราศจากโครเมียม การเคลือบนาโนคอมโพสิต และการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) กําลังค่อยๆ เข้ามาแทนที่กระบวนการมลพิษหนักแบบดั้งเดิม ขอแนะนําให้ให้ความสําคัญกับโซลูชันการรักษาพื้นผิวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการออกแบบอุปกรณ์ใหม่(来源:iMechanics 机械)