Kā nodrošināt rullīšu ķēžu izejvielu izturību pret koroziju?

Kā nodrošināt rullīšu ķēžu izejvielu izturību pret koroziju?

1. Materiālu izvēle
1.1 Izvēlieties tēraudu ar spēcīgu korozijas izturību
Tērauds ir galvenā rullīšu ķēžu izejviela, un tā korozijas izturība tieši ietekmē rullīšu ķēžu kalpošanas laiku un veiktspēju. Pirmais solis, lai nodrošinātu ķēžu korozijas izturību, ir izvēlēties tēraudu ar augstu korozijas izturību.rullīšu ķēdes.
Nerūsējošā tērauda materiālu pielietojums: Nerūsējošais tērauds ir viens no visbiežāk izmantotajiem korozijizturīgajiem tēraudiem. Tas satur noteiktu hroma elementu daudzumu, kas uz virsmas var veidot blīvu hroma oksīda plēvi, lai novērstu korozīvās vides saskari ar tērauda iekšpusi. Piemēram, 304 nerūsējošā tērauda hroma saturs ir aptuveni 18%, kas ir labs korozijas izturības rādītājs un piemērots vispārējai korozijas videi. Dažās īpašās vidēs, piemēram, jūras ūdens vidē ar augstu hlorīdu jonu saturu, 316 nerūsējošajam tēraudam ir spēcīgāka izturība pret punktveida koroziju, pateicoties molibdēna elementu pievienošanai, un tā korozijas izturība ir aptuveni par 30% augstāka nekā 304 nerūsējošajam tēraudam.
Leģētā tērauda korozijas izturība: Leģētais tērauds var ievērojami uzlabot tērauda korozijas izturību, pievienojot dažādus leģētos elementus, piemēram, niķeli, varu, titānu utt. Piemēram, niķeļa pievienošana var uzlabot tērauda pasivācijas plēves stabilitāti, un varš var uzlabot tērauda korozijas izturību atmosfēras vidē. Pēc pienācīgas termiskās apstrādes daži augstas stiprības leģētie tēraudi var veidot vienmērīgu oksīda plēvi uz virsmas, kas vēl vairāk uzlabo to korozijas izturību. Piemēram, leģētā tērauda, ​​kas satur niķeli un varu, korozijas ātrums rūpnieciskā atmosfēras vidē ir tikai 1/5 no parastā oglekļa tērauda korozijas ātruma.
Tērauda virsmas apstrādes ietekme uz korozijas izturību: Papildus piemērota tērauda izvēlei, virsmas apstrāde ir arī svarīgs līdzeklis, lai uzlabotu tērauda korozijas izturību. Piemēram, izmantojot pārklāšanas tehnoloģiju, uz tērauda virsmas tiek uzklāts cinka, niķeļa un citu metālu slānis, lai izveidotu fizisku barjeru, kas novērš korozīvu vielu saskari ar tēraudu. Cinkotajam slānim ir laba korozijas izturība atmosfēras vidē, un tā korozijas izturības kalpošanas laiks var sasniegt gadu desmitus. Niķelētajam slānim ir augstāka cietība un labāka nodilumizturība, un tas var arī efektīvi uzlabot tērauda korozijas izturību. Turklāt ķīmiskās konversijas plēves apstrāde, piemēram, fosfatēšana, var veidot ķīmiskās konversijas plēvi uz tērauda virsmas, lai uzlabotu tērauda korozijas izturību un pārklājuma saķeri.

2. Virsmas apstrāde
2.1 Cinkošana
Cinkošana ir viena no svarīgākajām rullīšu ķēžu tērauda virsmas apstrādes metodēm. Pārklājot tērauda virsmu ar cinka slāni, var efektīvi uzlabot tā izturību pret koroziju.
Cinkota slāņa aizsardzības princips: cinks atmosfēras vidē veido blīvu cinka oksīda plēvi, kas var novērst korozīvās vides saskari ar tēraudu. Kad cinkotais slānis ir bojāts, cinks darbojas arī kā upuranods, lai aizsargātu tēraudu no korozijas. Pētījumi liecina, ka cinkotā slāņa korozijas izturība var sasniegt gadu desmitus, un tā korozijas ātrums vispārējā atmosfēras vidē ir tikai aptuveni 1/10 no parastā tērauda korozijas ātruma.
Cinkošanas procesa ietekme uz korozijas izturību: Izplatītākie cinkošanas procesi ir karstā cinkošana, elektrocinkošana utt. Karstās cinkošanas rezultātā izveidotais cinka slānis ir biezāks un tam ir labāka izturība pret koroziju, taču uz virsmas var rasties nelīdzenumi. Elektrocinkošana var kontrolēt cinka slāņa biezumu, lai virsma būtu vienmērīgāka un gludāka. Piemēram, izmantojot elektrocinkošanas procesu, cinka slāņa biezumu var kontrolēt no 5 līdz 15 μm, un tā korozijas izturība ir salīdzināma ar karstās cinkošanas izturību, un virsmas kvalitāte ir labāka, kas ir piemērots rullīšu ķēžu izstrādājumiem ar augstām virsmas prasībām.
Cinkota slāņa apkope un piesardzības pasākumi: Cinkotais slānis lietošanas laikā ir jāuztur, lai izvairītos no mehāniskiem bojājumiem. Ja cinkotais slānis ir bojāts, tas savlaicīgi jāsalabo, lai novērstu tērauda pakļaušanu korozīvai videi. Turklāt dažās īpašās vidēs, piemēram, stiprā skābā vai sārmainā vidē, cinkotā slāņa korozijas izturība zināmā mērā tiks ietekmēta, un ir jāizvēlas piemērots cinkošanas process un turpmākie aizsardzības pasākumi atbilstoši konkrētajai videi.
2.2 Niķelēšanas apstrāde
Niķelēšana ir vēl viena efektīva metode, kā uzlabot rullīšu ķēdes tērauda korozijas izturību. Niķelēšanas slānim ir laba izturība pret koroziju un nodilumizturība.
Niķeļa pārklājuma izturība pret koroziju: Niķelim piemīt stabilas elektroķīmiskās īpašības, un tas var veidot stabilu pasivācijas plēvi daudzās korozīvās vidēs, tādējādi efektīvi novēršot korozīvās vides saskari ar tēraudu. Niķeļa pārklājuma slāņa korozijas izturība ir labāka nekā cinka pārklājuma slāņa korozijas izturība, īpaši hlorīda jonus saturošā vidē, un tā izturība pret punktveida koroziju ir spēcīgāka. Piemēram, jūras ūdens vidē, kas satur hlorīda jonus, niķeļa pārklājuma slāņa korozijas izturības laiks ir 3–5 reizes ilgāks nekā cinka pārklājuma slāņa korozijas izturības laiks.
Niķelēšanas process un tā ietekme uz veiktspēju: Izplatītākie niķelēšanas procesi ietver galvanizāciju un ķīmisko niķelēšanu. Galvanizētajam niķeļa slānim ir augsta cietība un laba nodilumizturība, taču tam ir augstas prasības attiecībā uz substrāta virsmas līdzenumu. Ķīmiskā niķelēšana var veidot vienmērīgu pārklājumu uz nevadoša substrāta virsmas, un pārklājuma biezumu un sastāvu var regulēt, izmantojot procesa parametrus. Piemēram, izmantojot ķīmisko niķelēšanas procesu, uz veltņu ķēdes tērauda virsmas var izveidot niķelēšanas slāni ar biezumu 10–20 μm, un tā cietība var sasniegt vairāk nekā HV700, kas ne tikai nodrošina labu izturību pret koroziju, bet arī labu nodilumizturību.
Niķelēšanas pielietojums un ierobežojumi: Niķelēšanu plaši izmanto rullīšu ķēžu izstrādājumos ar augstām prasībām attiecībā uz izturību pret koroziju un nodilumizturību, piemēram, ķīmiskajā rūpniecībā, pārtikas pārstrādē un citās nozarēs. Tomēr niķelēšanas process ir samērā sarežģīts un dārgs, un dažās stiprās skābās un stiprās sārmu vidēs niķelēšanas slāņa korozijas izturība arī zināmā mērā būs ierobežota. Turklāt niķelēšanas procesā radušies notekūdeņi ir stingri jāattīra, lai izvairītos no vides piesārņojuma.

3. Termiskās apstrādes process
3.1 Rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde
Rūdīšana un atlaidināšana ir galvenais rullīšu ķēžu izejvielu termiskās apstrādes process. Apvienojot rūdīšanu un atlaidināšanu augstā temperatūrā, var ievērojami uzlabot tērauda vispārējo veiktspēju, tādējādi palielinot tā izturību pret koroziju.
Rūdīšanas loma un parametru izvēle: Rūdīšana var ātri atdzesēt tēraudu, veidot augstas stiprības struktūras, piemēram, martensītu, un uzlabot tērauda cietību un izturību. Rullīšu ķēžu izejvielām parasti izmantotie rūdīšanas līdzekļi ir eļļa un ūdens. Piemēram, dažiem vidēja oglekļa leģētajiem tēraudiem eļļas rūdīšana var novērst rūdīšanas plaisu veidošanos un iegūt augstāku cietību. Rūdīšanas temperatūras izvēle ir izšķiroša, parasti tā ir no 800 ℃ līdz 900 ℃, un cietība pēc rūdīšanas var sasniegt HRC45-55. Lai gan rūdītā tērauda cietība ir augsta, iekšējais atlikušais spriegums ir liels un izturība ir slikta, tāpēc šo īpašību uzlabošanai ir nepieciešama augstas temperatūras atlaidīšana.
Augstas temperatūras atlaidināšanas optimizācija: Augstas temperatūras atlaidīšana parasti tiek veikta temperatūrā no 500 ℃ līdz 650 ℃, un atlaidināšanas laiks parasti ir 2–4 stundas. Atlaidināšanas procesā tērauda atlikušais spriegums tiek atbrīvots, cietība nedaudz samazinās, bet izturība ievērojami uzlabojas, un var veidoties stabila atlaidināta troostīta struktūra ar labām visaptverošām mehāniskām īpašībām un korozijas izturību. Pētījumi liecina, ka tērauda korozijas izturību pēc rūdīšanas un atlaidināšanas var uzlabot par 30–50%. Piemēram, rūpnieciskā atmosfēras vidē rūdītu un atlaidinātu veltņu ķēžu izejvielu korozijas ātrums ir tikai aptuveni 1/3 no neapstrādāta tērauda korozijas ātruma. Turklāt rūdīšana un atlaidināšana var arī uzlabot tērauda noguruma veiktspēju, kas ir ļoti svarīgi veltņu ķēžu ilgstošai lietošanai dinamiskās slodzēs.
Rūdīšanas un atlaidināšanas ietekmes mehānisms uz korozijas izturību: Rūdīšana un atlaidināšana uzlabo tērauda mikrostruktūru, palielina tā virsmas cietību un izturību, tādējādi uzlabojot tā spēju pretoties erozijai korozīvu vielu ietekmē. No vienas puses, augstāka cietība var samazināt korozīvās vides mehānisko nodilumu uz tērauda virsmas un samazināt korozijas ātrumu; no otras puses, stabila organizatoriskā struktūra var palēnināt korozīvās vides difūzijas ātrumu un aizkavēt korozijas reakciju rašanos. Vienlaikus rūdīšana un atlaidināšana var arī uzlabot tērauda izturību pret ūdeņraža trauslumu. Dažās korozīvās vidēs, kas satur ūdeņraža jonus, tā var efektīvi novērst tērauda priekšlaicīgu bojāšanos ūdeņraža trausluma dēļ.

4. Kvalitātes pārbaude
4.1 Korozijas izturības testa metode
Rullīšu ķēdes izejvielu korozijas izturības pārbaude ir galvenā saikne tās kvalitātes nodrošināšanā. Izmantojot zinātniskas un pamatotas testēšanas metodes, var precīzi novērtēt materiāla korozijas izturību dažādās vidēs, tādējādi nodrošinot produkta uzticamības garantiju.
1. Sāls izsmidzināšanas tests
Sāls izsmidzināšanas tests ir paātrināta korozijas testa metode, kas imitē okeānu vai mitru vidi, un to plaši izmanto, lai novērtētu metāla materiālu korozijas izturību.
Testa princips: Rullīšu ķēdes paraugs tiek ievietots sāls izsmidzināšanas testa kamerā, lai parauga virsma nepārtraukti tiktu pakļauta noteiktas sāls izsmidzināšanas koncentrācijas videi. Sāls izsmidzināšanā esošie hlorīda joni paātrinās metāla virsmas korozijas reakciju. Parauga korozijas izturību novērtē, novērojot parauga korozijas pakāpi noteiktā laika periodā. Piemēram, saskaņā ar starptautisko standartu ISO 9227 neitrāla sāls izsmidzināšanas testu veic ar 5% NaCl šķīduma sāls izsmidzināšanas koncentrāciju, temperatūru kontrolējot aptuveni 35°C un testa laiku, kas parasti ir 96 stundas.
Rezultātu novērtējums: Korozijas izturība tiek novērtēta, pamatojoties uz tādiem rādītājiem kā korozijas produkti, bedrīšu dziļums un korozijas ātrums uz parauga virsmas. Nerūsējošā tērauda rullīšu ķēdēm pēc 96 stundu sālsūdens testa virsmas bedrīšu dziļumam jābūt mazākam par 0,1 mm un korozijas ātrumam jābūt mazākam par 0,1 mm/gadā, lai atbilstu vispārējās rūpnieciskās vides lietošanas prasībām. Leģētā tērauda rullīšu ķēdēm pēc cinkošanas vai niķelēšanas sālsūdens testa rezultātiem jāatbilst augstākiem standartiem. Piemēram, pēc 96 stundu sālsūdens testa niķelētai rullīšu ķēdei nav acīmredzamas korozijas uz virsmas, un bedrīšu dziļums ir mazāks par 0,05 mm.
2. Elektroķīmiskais tests
Elektroķīmiskā testēšana var sniegt dziļāku izpratni par materiālu korozijas izturību, mērot metālu elektroķīmisko uzvedību kodīgā vidē.
Polarizācijas līknes tests: Rullīšu ķēdes paraugs tiek izmantots kā darba elektrods un iegremdēts korozīvā vidē (piemēram, 3,5% NaCl šķīdumā vai 0,1 mol/L H₂SO₄ šķīdumā), un tā polarizācijas līkni reģistrē elektroķīmiskā darbstacija. Polarizācijas līkne var atspoguļot tādus parametrus kā materiāla korozijas strāvas blīvums un korozijas potenciāls. Piemēram, 316 nerūsējošā tērauda rullīšu ķēdei korozijas strāvas blīvumam 3,5% NaCl šķīdumā jābūt mazākam par 1 μA/cm², un korozijas potenciālam jābūt tuvu -0,5 V (attiecībā pret piesātinātu kalomela elektrodu), kas norāda uz labu korozijas izturību.
Elektroķīmiskās impedances spektroskopijas (EIS) tests: EIS testā var izmērīt materiāla lādiņa pārneses impedanci un difūzijas impedanci korozīvā vidē, lai novērtētu tā virsmas plēves integritāti un stabilitāti. Materiāla korozijas izturību var novērtēt, analizējot tādus parametrus kā kapacitatīvā loka un laika konstante impedances spektrā. Piemēram, rūdīta un atlaidināta veltņu ķēdes tērauda lādiņa pārneses impedancei EIS testā jābūt lielākai par 10⁴Ω·cm², kas norāda, ka tā virsmas plēvei ir laba aizsargājoša iedarbība.
3. Iegremdēšanas tests
Iegremdēšanas tests ir korozijas testa metode, kas imitē faktisko lietošanas vidi. Rullīšu ķēdes paraugs ilgstoši tiek iegremdēts noteiktā korozīvā vidē, lai novērotu tā korozijas uzvedību un veiktspējas izmaiņas.
Testa apstākļi: Izvēlieties atbilstošu korozīvu vidi atbilstoši rullīšu ķēdes faktiskajai lietošanas videi, piemēram, skābu šķīdumu (sērskābi, sālsskābi utt.), sārmainu šķīdumu (nātrija hidroksīdu utt.) vai neitrālu šķīdumu (piemēram, jūras ūdeni). Testa temperatūra parasti tiek kontrolēta istabas temperatūrā vai faktiskajā lietošanas temperatūras diapazonā, un testa laiks parasti ir no vairākām nedēļām līdz vairākiem mēnešiem. Piemēram, ķīmiskā vidē izmantotās rullīšu ķēdes 30 dienas tiek iegremdētas 3% H₂SO₄ šķīdumā 40°C temperatūrā.
Rezultātu analīze: Korozijas izturību novērtē, izmērot tādus rādītājus kā parauga masas zudums, izmēru izmaiņas un mehānisko īpašību izmaiņas. Masas zuduma ātrums ir svarīgs rādītājs korozijas pakāpes mērīšanai. Nerūsējošā tērauda rullīšu ķēdēm masas zuduma ātrumam pēc 30 dienu iegremdēšanas testa jābūt mazākam par 0,5%. Leģētā tērauda rullīšu ķēdēm masas zuduma ātrumam pēc virsmas apstrādes jābūt mazākam par 0,2%. Turklāt jāpārbauda arī parauga mehānisko īpašību, piemēram, stiepes izturības un cietības, izmaiņas, lai pārliecinātos, ka tas joprojām atbilst lietošanas prasībām korozīvā vidē.
4. Pakāršanas tests uz vietas
Pakāršanas tests uz vietas ir paredzēts, lai rullīšu ķēdes paraugu tieši pakļautu faktiskajai lietošanas videi un novērtētu korozijas izturību, ilgstoši novērojot tā koroziju.
Testa izkārtojums: Izvēlieties reprezentatīvu faktisko lietošanas vidi, piemēram, ķīmisko darbnīcu, jūras platformu, pārtikas pārstrādes rūpnīcu utt., un noteiktā intervālā pakariet vai piestipriniet veltņu ķēdes paraugu pie iekārtas. Testa laiks parasti ir no vairākiem mēnešiem līdz vairākiem gadiem, lai nodrošinātu, ka parauga korozijas uzvedību faktiskajā vidē var pilnībā novērot.
Rezultātu reģistrēšana un analīze: Regulāri novērojiet un pārbaudiet paraugus, kā arī reģistrējiet informāciju, piemēram, virsmas koroziju un korozijas produktu morfoloģiju. Piemēram, ķīmiskās darbnīcas vidē pēc 1 gada ilgas pakarināmās pārbaudes uz niķelētas rullīšu ķēdes virsmas nav acīmredzamu korozijas pēdu, savukārt uz cinkotas rullīšu ķēdes virsmas var parādīties neliels daudzums bedrīšu. Salīdzinot dažādu materiālu paraugu koroziju un apstrādes procesus faktiskajā vidē, var precīzāk novērtēt tā korozijas izturību, kas nodrošina svarīgu pamatu materiāla izvēlei un produkta projektēšanai.

5. Kopsavilkums
Rullīšu ķēžu izejvielu korozijas izturības nodrošināšana ir sistemātisks projekts, kas ietver vairākas saites, piemēram, materiālu izvēli, virsmas apstrādi, termiskās apstrādes procesu un stingru kvalitātes pārbaudi. Izvēloties piemērotus tērauda materiālus ar spēcīgu korozijas izturību, piemēram, nerūsējošo tēraudu un leģēto tēraudu, un apvienojot virsmas apstrādes procesus, piemēram, cinkošanu un niķelēšanu, var ievērojami uzlabot rullīšu ķēžu korozijas izturību. Rūdīšanas un atlaidināšanas apstrāde termiskās apstrādes procesā vēl vairāk uzlabo tērauda visaptverošo veiktspēju, optimizējot rūdīšanas un atlaidināšanas parametrus, lai tam būtu labāka korozijas izturība un mehāniskās īpašības sarežģītā vidē.
Kvalitātes pārbaudes ziņā dažādu testēšanas metožu, piemēram, sāls izsmidzināšanas testa, elektroķīmiskā testa, iegremdēšanas testa un pakāršanas testa uz vietas, pielietošana nodrošina zinātnisku pamatu rullīšu ķēžu izejvielu korozijas izturības visaptverošai novērtēšanai. Šīs testēšanas metodes var simulēt dažādas faktiskās lietošanas vides un precīzi noteikt materiālu korozijas uzvedību un veiktspējas izmaiņas dažādos apstākļos, tādējādi nodrošinot produkta uzticamību un izturību faktiskajās lietojumprogrammās.
Kopumā, koordinēti optimizējot iepriekš minētās saites, var efektīvi uzlabot veltņu ķēdes izejvielu izturību pret koroziju, pagarināt to kalpošanas laiku un izpildīt lietošanas prasības dažādās rūpniecības vidēs.