Caewyryw'r cydrannau mwyaf cyffredin mewn offer mecanyddol a ddefnyddir ar gyfer cau cysylltiadau, a defnyddir pob un ohonynt mewn amgylcheddau penodol. Bydd y rhyngweithio tymor hir rhwng caewyr a'r amgylchedd bob amser yn newid eu cyflwr a'u perfformiad, hynny yw, mae cyrydiad yn digwydd, sef un o'r prif fathau o fethiant clymwyr. Bydd cyrydiad ysgafn caewyr yn effeithio ar ddatgysylltu ac ailddefnyddioldeb edafedd, tra bydd cyrydiad difrifol yn niweidio cryfder y cysylltiad rhwng cydrannau, a hyd yn oed yn arwain at fethiant sydyn o weithfannau a damweiniau trychinebus. Felly, mae gwrth{4}}cyrydiad caewyr wedi bod yn destun pryder mawr erioed.
Technolegau Gwrth-cyrydiad Cyffredin ar gyfer Caewyr
Mae triniaeth gwrth-cyrydiad caewyr fel arfer yn ffurfio haen cotio neu wrth-cyrydiad ar wyneb y darn gwaith trwy rai dulliau i atal yr amgylchedd allanol rhag effeithio ar y caewyr eu hunain a chyflawni effaith ymwrthedd cyrydiad. Mae pedair prif dechnoleg gwrth-cyrydiad cyffredin ar gyfer caewyr: technoleg trin ffilm, technoleg platio metel, technoleg cotio a newid strwythur mewnol metel (fel dur di-staen).
1. Technoleg Trin Ffilm
Mae technoleg trin ffilm yn cyfeirio'n bennaf at y broses o gynhyrchu ffilm trawsnewid cemegol sefydlog (electrocemegol) ar yr wyneb metel trwy ddefnyddio dulliau cemegol neu electrocemegol. Er enghraifft, mewn cerbydau rheilffordd trefol, defnyddir triniaeth duu / glasu a thriniaeth ffosffadu yn eang ar gyfer trin caewyr â ffilm.
1.1 Blackening a Blueing
Gelwir y broses o osod rhannau dur mewn hydoddiant alcalïaidd crynodedig sy'n cynnwys ocsidyddion a'u trin tua 140 gradd am gyfnod penodol o amser i ffurfio ffilm ocsid cemegol (sy'n cynnwys Fe₃O₄ yn bennaf) ar wyneb rhannau dur yn driniaeth duo / glasu.
Nodweddion technegol triniaeth duu/glasu:
1) Trwch y ffilm yw 0.5-1.5 μm.
2) Yn gyffredinol, dim ond 2 ~ 5 awr yw'r amser prawf chwistrellu halen niwtral (NSS), ac ar yr adeg honno mae'r ffilm ocsid wedi torri, a bydd hyd yn oed llawer o rwd yn ymddangos.
3) sensitifrwydd embrittlement hydrogen isel, gellir ei ddefnyddio ar gyferbolltau-cryfder uchel.
4) Fel clymwr, mae ei gysondeb rhaglwytho torque yn wael.
5) Lliw llachar ac effaith addurniadol dda.
6) Cost isel.
1.2 Triniaeth Ffosffadu
Gelwir y broses o drochi rhannau dur mewn hydoddiant sy'n cynnwys manganîs, asid ffosfforig, ffosffad ac adweithyddion eraill i ffurfio ffilm trosi ffosffad anhydawdd dŵr ar yr wyneb metel yn driniaeth ffosffatio. Mae nodweddion technegol triniaeth ffosffadu fel a ganlyn:
1) Mae'r ffilm wedi'i chyfuno'n gadarn â'r swbstrad (trwch 1 ~ 50 μm).
2) Gall amser y prawf chwistrellu halen niwtral (NSS) gyrraedd 10 ~ 20 awr, a gall rhai gyrraedd 72 awr.
3) Cryfder mecanyddol gwael a gwead brau.
4) Fel clymwr, mae ei gysondeb rhaglwytho torque yn dda.
5) Mae'r lliw yn dywyll fel llwyd golau, ac mae'r effaith addurniadol yn wael.
6) Sensitifrwydd embrittlement hydrogen isel, gellir ei ddefnyddio ar gyfer bolltau cryfder uchel.
7) Cost isel.
2. Technoleg Platio Metel
Mae technoleg platio metel yn broses trin wyneb sy'n ffurfio haen fetel denau yn bennaf ar wyneb deunyddiau metel trwy ddefnyddio technoleg platio i waddoli deunyddiau metel ag eiddo addurnol neu amddiffynnol. Mewn cerbydau rheilffordd trefol, mae'r dechnoleg platio metel ar gyfer caewyr yn galfaneiddio'n bennaf, yn ogystal â phlatiau metel arbennig eraill (platio cromiwm, platio nicel, platio cadmiwm, platio arian, ac ati).
2.1 Galfaneiddio
Mae sinc a haearn yn gymysgadwy, a'u potensial electrod safonol yw - 0.76 V. Ar gyfer y swbstrad dur, cotio anodig yw'r cotio sinc, a all amddiffyn y swbstrad dur yn well. Felly, defnyddir technoleg galfaneiddio yn eang iawn mewn caewyr. Mae tri dull galfanu cyffredin: galfaneiddio dip poeth, electrogalfaneiddio a galfaneiddio mecanyddol.
2.1.1 Poeth-Dip Galvanizing
Mae galfaneiddio dip poeth yn cyfeirio at y broses o drochi rhannau dur mewn sinc hylif tawdd, gan achosi cyfres o adweithiau ffisegol a chemegol ar wyneb y darn gwaith i ffurfio cotio sinc metel. Mae trwch cotio galfaneiddio dip poeth yn gymharol drwch (hyd at 30 ~ 60 μm), ac mae ei wrthwynebiad cyrydiad yn rhagorol. Fe'i defnyddir yn eang mewn rhannau dur a ddefnyddir yn yr awyr agored am amser hir (fel tyrau teledu, rheiliau gwarchod priffyrdd, ac ati). Ar gyfer caewyr, mae galfaneiddio dip poeth yn berthnasol yn gyffredinol i folltau o M6 ac uwch, ond ni ellir ei ddefnyddio ar gyfer caewyr cryfder uchel. Y prif reswm yw bod tymheredd gweithredu'r broses galfaneiddio dip poeth yn gymharol uchel (400 gradd ~ 500 gradd ), sy'n hawdd achosi meddalu tymer caewyr cryfder uchel a lleihau eu cryfder.
2.1.2 Electrogalvanizing
Electrogalvanizing yw'r defnydd o egwyddor electrolysis i ffurfio gorchudd sinc unffurf, trwchus a bondio'n dda ar wyneb rhannau dur. Mae trwch yr haen sinc electrogalfanedig yn gymharol denau (5 ~ 30 μm), a'i wrthwynebiad cyrydiad yw'r gwaethaf ymhlith triniaethau gwrth-cyrydu galfaneiddio. Fodd bynnag, mae ei broses yn syml, mae'r gost yn isel, ac nid yw'n cael fawr o effaith ar ymgysylltiad edau, felly fe'i defnyddir yn eang mewn caewyr. Oherwydd bod gan electrogalvanizing sensitifrwydd embrittlement hydrogen uchel ac mae'n anodd cael gwared ar hydrogen yn llwyr (bydd yr haen electrogalfanedig yn pilio neu'n disgyn pan fydd y tymheredd yn uwch na 100 gradd), ni ellir defnyddio electrogalfaneiddio ar gyfer caewyr cryfder uchel.
2.1.3 Galfaneiddio Mecanyddol
Mae galfaneiddio mecanyddol yn cyfeirio at broses trin wyneb lle mae rhannau dur yn ffurfio cotio sinc trwy effeithio ar wyneb rhannau dur â chyfryngau effaith o dan weithred sylweddau cemegol fel powdr sinc, gwasgarydd a chyflymydd. Yn gyffredinol, mae trwch yr haen galfanedig fecanyddol yn 5 ~ 50 μm. Mae wyneb y cotio yn drwchus ac yn unffurf, gydag effaith addurniadol dda a gwrthiant cyrydiad rhagorol; ar ben hynny, nid oes ganddo unrhyw ddiffygion megis tymheru tymheredd uchel ac embrittlement hydrogen sy'n bodoli mewn-galfaneiddio dip poeth ac electrogalfaneiddio, felly mae'n broses trin wyneb sy'n arbennig o addas ar gyfer gwrth-cyrydu caewyr.
2.2 Platiau Metel Eraill
2.2.1 Platio Cromiwm
Fel cotio metel, mae gan gromiwm nodweddion adlyniad cryf, ymwrthedd gwisgo da, effaith addurniadol ardderchog, a gwrthiant gwres uchel (gellir ei ddefnyddio fel arfer o dan 500 gradd). Felly, mae'n ddelfrydol iawn defnyddio cotio cromiwm fel cotio metel caewyr.
Mae prif anfanteision platio cromiwm fel a ganlyn:
1) Mae'r broses yn gymhleth, a rhaid platio nicel neu gopr yn gyntaf cyn platio cromiwm.
2) pris uchel.
3) Mae'r cotio cromiwm yn galed ac yn frau, ac mae'n hawdd cwympo i ffwrdd.
2.2.2 Platio Nicel
Fel cotio metel, mae gan nicel ddargludedd trydanol da, caledwch uchel, effaith addurniadol dda a gwrthsefyll gwres (gellir ei ddefnyddio fel arfer o dan 600 gradd), felly mae hefyd yn ddelfrydol defnyddio platio nicel ar gyfer caewyr.
Mae prif anfanteision platio nicel fel a ganlyn:
1) Mae'r broses yn gymhleth, a rhaid i gopr gael ei blatio yn gyntaf cyn platio nicel (mae'r "cyn platio cromiwm" gwreiddiol yn typo).
2) Mae'r cotio nicel yn fandyllog, a bydd y cyrydiad matrics yn cael ei gyflymu pan fydd y cotio yn denau.
3) pris uchel.
2.2.3 Platio Cadmiwm
Fel cotio metel, mae cadmiwm yn araen anodig, sydd â nodweddion ymwrthedd cyrydiad asid hydroclorig cryf, embrittlement hydrogen isel ac effaith addurniadol dda. Mae'n arbennig o addas ar gyfer caewyr a ddefnyddir mewn amgylcheddau morol (fel caewyr awyrennau morol a llwyfannau drilio olew).
Mae prif anfanteision platio cadmiwm fel a ganlyn:
① Llygredd amgylcheddol uchel. Mae'r nwy a gynhyrchir pan fydd cadmiwm yn toddi a halwynau cadmiwm hydawdd yn wenwynig.
② pris uchel.
2.2.4 Platio Arian
Fel cotio metel, mae gan arian ddargludedd trydanol rhagorol, perfformiad adlewyrchol rhagorol, lubricity da a gwrthiant gwres rhagorol (gellir ei ddefnyddio fel arfer o dan 870 gradd). Felly, defnyddir platio arian yn eang mewn meysydd megis electroneg a pheirianneg drydanol, cydrannau amledd uchel (fel bolltau dargludol generadur, terfynellau allfa batri cerbydau).
Mae prif anfanteision platio arian fel a ganlyn:
① Mae'r broses yn gymhleth, a rhaid platio copr yn gyntaf cyn platio arian.
② Mae'r pris yn ddrud iawn.
2.2.5 Sinc-Nicel Plating
Mae cotio cyfansawdd sinc-nicel yn fath newydd o orchudd metel aloi a ddatblygwyd ar sail technoleg trin wyneb platio sinc, sydd â llawer o fanteision:
1) Gall amser y prawf chwistrellu halen niwtral (NSS) gyrraedd 500 ~ 1500 awr.
2) Mae potensial electrod y cotio rhwng Fe a Zn, sy'n fwy addas ar gyfer cydosod â rhannau alwminiwm.
3) Caledwch cotio uchel ac effaith addurniadol dda.
4) bron dim embrittlement hydrogen, gellir ei ddefnyddio ar gyfercaewyr-cryfder uchel.
5) Gwrthiant gwres da (gellir ei ddefnyddio fel arfer o dan 800 gradd; mae'r "8009C" gwreiddiol yn deip).
Prif anfantais cotio nicel sinc yw ei bris uchel (tua 6 gwaith yn fwy na galfaneiddio cyffredin), ond mae ei berfformiad cynhwysfawr rhagorol wedi'i gydnabod yn fwy a mwy eang.
3. Technoleg Cotio
Mae technoleg cotio yn dechnoleg trin wyneb sy'n cymhwyso haenau penodol i wyneb gwrthrychau trwy offer a dulliau penodol i ffurfio ffilm drwchus, barhaus ac unffurf ar yr wyneb, ac yna ei sychu a'i wella trwy ddulliau naturiol neu artiffisial i ffurfio cotio amddiffynnol neu addurniadol.
Mewn caewyr, y dechnoleg cotio a ddefnyddir fwyaf yw technoleg cotio cromiwm sinc, sef cotio a ffurfiwyd ar wyneb rhannau dur trwy osod cotio cromiwm sinc ar rannau dur a'i bobi trwy orchudd cylch cylched caeedig llawn, a elwir hefyd yn driniaeth Dacromet. Mae ganddo'r nodweddion rhagorol canlynol:
1) Gall amser y prawf chwistrellu halen niwtral (NSS) gyrraedd 500 ~ 1000 awr.
2) athreiddedd da.
3) Dim sensitifrwydd embrittlement hydrogen.
4) Llygredd amgylcheddol isel.
5) Fel clymwr, mae ei gysondeb preload torque yn dda iawn.
6) Pris cymedrol (tua 2 waith yn fwy na galfaneiddio cyffredin).
Mae prif anfanteision triniaeth Dacromet fel a ganlyn:
1) Gwrthwynebiad gwisgo gwael (dim ond 1 H yw caledwch).
2) Lliw sengl (dim ond arian gwyn a llwyd arian), effaith addurniadol gwael.
3) Dargludedd trydanol gwael, ddim yn addas ar gyfer rhannau â chysylltiadau dargludol.
4. Newid Microstrwythur Dur
4.1 Newid Cyfansoddiad (fel Dur Di-staen)
Dur di-staen yw'r talfyriad o ddur sy'n gwrthsefyll asid di-staen, sydd ag ymwrthedd cyrydiad rhagorol ac effaith addurniadol dda, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn amrywiol feysydd. Ar hyn o bryd, credir yn gyffredinol bod mecanwaith ymwrthedd cyrydiad dur di-staen yn bennaf fel a ganlyn:
1) Pan fydd y cynnwys Cr yn fwy na 13%, bydd potensial electrod y dur yn codi o botensial negyddol i botensial positif, gan wneud y matrics dur ei hun yn "anadweithiol";
2) Bydd Cr yn ffurfio ffilm goddefol gyfoethog Cr-gyfoethog ar yr wyneb dur i amddiffyn y matrics ymhellach;
3) Gellir rhannu dur di-staen yn ddur martensitig, dur ferritig, dur austenitig, dur di-staen austenitig, ac ati yn ôl y microstrwythur. Yn eu plith, mae gan ddur di-staen austenitig yr ymwrthedd cyrydiad gorau, megis dur di-staen cyfres A2 ac A4.
Mae gan ddur di-staen y diffygion canlynol yn bennaf:
① Cryfder cynnyrch isel (yn gyffredinol dim mwy na 300 MPa), nad yw'n addas ar gyfer cysylltu rhannau strwythurol mawr;
② Yn dueddol o drawiad edau: pan fydd bolltau dur di-staen yn cael eu tynhau, mae'n hawdd niweidio'r wyneb edau, ac ar yr adeg hon, bydd haen ocsid yn cael ei gynhyrchu'n ddigymell, a fydd yn gwaethygu'r adlyniad bollt a'r cloi ymhellach;
③ Yn dueddol o cyrydu intergranular: ar dymheredd penodol, bydd C a Cr mewn dur di-staen yn ffurfio cyfansoddion, yn enwedig ger y ffiniau grawn, a fydd yn arwain at ymddangosiad "Cr-ardaloedd wedi'u disbyddu" ar y ffiniau grawn ac yn achosi cyrydiad rhyng-gronynnol;
④ Gwrthiant cyrydiad gwael i gyfrwng Cl⁻ (ac eithrio dur di-staen A4);
⑤ Pris uchel (tua 4 gwaith yn fwy na thriniaeth Dacromet).
4.2 Newid Cyflwr Triniaeth Wres
Mae deunyddiau dur yn strwythurau amlgyfnod yn bennaf (amhureddau, carbidau, cyfansoddion rhyngfetelaidd ac ail gamau eraill fel arfer yn bodoli fel catodau mewn dur, tra bod y matrics Fe yn gweithredu fel anod). Mae gwahaniaeth posibl rhwng pob cam yn y strwythur amlgyfnod, gan ffurfio microcell cyrydiad. Gall yr ail gam fod naill ai'n gam goddefol anodig neu'n gam diddymu cathodig, a bydd y ddau ohonynt yn effeithio ar wrthwynebiad cyrydiad y matrics.
Gan gymryd dur di-staen fel enghraifft, mae angen gofal ychwanegol ar ei brosesau weldio a thriniaeth wres. Ar ôl triniaeth toddiant tymheredd uchel, os caiff dur di-staen ei gynhesu rhwng 400 gradd a 850 gradd, bydd nifer fawr o garbidau Cr₂₃C₆ a Cr₇C₃ yn gwaddodi ar hyd y ffiniau grawn, gan ffurfio ardal wedi'i disbyddu Cr ger y ffiniau grawn. Mae carbidau'n gweithredu fel catod y gell cyrydu, ac mae'r ardal wedi'i disbyddu Cr yn gweithredu fel anod y gell cyrydiad, gan achosi cyrydiad rhyng-gronynnog ac arwain at ostyngiad sylweddol yng ngwrthiant cyrydiad dur di-staen.
