En el campo de la fabricación mecánica, el tratamiento anticorrosión del acero al carbono y las piezas de acero de aleación es un vínculo importante para garantizar el rendimiento del servicio de los productos. Además de los procesos de pintura convencionales, las tecnologías actuales de tratamiento de superficie convencional incluyen principalmente ennegrecimiento, fosfación, galvanización (electroplatación/infiltración de galvanización/zinc de hot en caliente), electroplatización de dacromética y metales preciosos. Existen diferencias significativas en el rendimiento anticorrosión, la rentabilidad y las áreas de aplicación de cada proceso. Ahora se lleva a cabo un análisis sistemático de sus características técnicas.
Proceso de protección básica
Tratamiento ennegrecido
La película Fe3O4 se genera en la superficie del metal a través de la oxidación química, y la resistencia a la corrosión de la prueba de pulverización de sal neutro (NSS) es 3-5 horas. Después del tratamiento, se debe aplicar el aceite contra la rompina, y la integridad de la película de aceite afecta directamente el efecto de protección. Este proceso es de bajo costo y es adecuado para la protección a corto plazo de componentes no críticos.
Tratamiento fosfante
Se forma una película de conversión de fosfato con una estructura cristalina microporosa, y el tiempo básico de protección NSS es 10-20 horas. Con el aceite anti-rom contra avanzado (el costo es 2-3 veces que el de aceite ordinario), se puede extender a 72-96 horas. Según el sistema de formación de películas, se puede dividir en:
Fosfato de zinc: estructura cristalina en forma de aguja/escamosa, utilizada principalmente para el tratamiento de la base de recubrimiento, y tiene una función de lubricación de formación de frío
Fosfato de manganeso: cristal esférico denso, excelente resistencia al desgaste (coeficiente de fricción de película seca 0. 08-0. 15), pero una mala adhesión de recubrimiento
Comparación de sistemas de galvanización
Electrogalvanización
Una capa de zinc 5-25 μm se forma por electrodeposición, y el tiempo básico de NSS es menor o igual a 72 horas. El uso del tratamiento de sellador orgánico (aumento de costos 5-8 veces) se puede aumentar a más de 200 horas. Se debe prestar atención al riesgo de fragilidad de hidrógeno (las partes con resistencia a la tracción mayor o igual a 1000MPA deben deshidrogenarse a 190-230 grado × 8h).
Galvanización de hot dip
Un recubrimiento de aleación 50-200 μm se forma en zinc fundido de 450 grados, y el rendimiento del NSS es mejor que la electrogalvanización. Sin embargo, hay problemas como la contaminación por escoria de zinc, el grosor de recubrimiento desigual (± 30 μm) y el consumo de energía (consumo de zinc 35-50 kg/t), y la aplicación está limitada bajo el fondo de restricciones más estrictas de protección ambiental.
Proceso de infiltración de zinc
La capa de aleación Zn-Fe se prepara mediante tecnología de difusión térmica (380-450}), que tiene las siguientes ventajas:
Binding strength>30MPA (3 veces más alto que la electroplatación)
Error de uniformidad de recubrimiento<±5μm
Sin descarga de líquido de residuos, de conformidad con la Directiva ROHS
Proceso de protección especial
Revestimiento
Se compone de láminas de zinc-aluminio (tamaño de partícula 3-8 μm), aglutinante cromato y orgánico, y se utiliza un proceso de interrupción de impregnación para formar una película inorgánica {}}} μm. La resistencia a la corrosión es 7-10 de la electroplatación del mismo grosor (tasa de consumo de 100h/μm), y no existe riesgo de fragilidad de hidrógeno, que es adecuado para sujetadores de alta resistencia (10. 9-12}. 9).
Electroplatación de metales preciosos
Cadmium plating: NSS>500h en atmósfera marina, pero el costo del tratamiento de aguas residuales es 15-20 veces que la electrogalvanización,principalmente utilizado en equipos de barco
Chromium plating: surface hardness 800-1000HV, temperature resistance 650℃, copper/nickel primer required (total thickness ≥30μm), decorative>protector
Nickel plating: NSS>200h en un entorno neutral, a menudo utilizado como la capa intermedia de recubrimiento compuesto
Principios de selección de procesos
Se recomienda seleccionar de acuerdo con el estándar de prueba de pulverización de sal GB/T 10125-2021, combinado con los siguientes factores:
Entorno de servicio: atmósfera industrial/clima marino/corrosión química
Requisitos mecánicos: requisitos de sensibilidad/resistencia al desgaste de fragilidad de hidrógeno
Eficiencia económica: relación costo de tratamiento a diseño de vida útil
Restricciones de protección del medio ambiente: niveles de emisión de gases residuales y gases de escape
La tendencia de desarrollo actual muestra que la dacrometa libre de cromo, el recubrimiento nano-compuesto y la tecnología de deposición de vapor físico (PVD) están reemplazando gradualmente los procesos tradicionales de contaminación pesada. Se recomienda dar prioridad a las soluciones de tratamiento de superficie ecológica en el diseño de nuevos equipos.(来源: iMechanics 机械)
