Mengapa Bolt Kereta Api Memerlukan Rawatan Permukaan
Bolt kereta api berfungsi di luar rumah selama beberapa dekad, terdedah kepada hujan, kelembapan balast,-garam aising dan suasana industri. Bolt keluli karbon yang tidak dirawat berkarat dalam beberapa bulan: sisik karat mengangkat nat dan mesin basuh, benang tersangkut, bahagian kehilangan kawasan, dan bolt gagal di bawah beban keletihan. Rawatan permukaan melambatkan proses ini dengan sama ada membentuk lapisan penghalang, filem penukaran atau salutan logam korban. Empat kaedah yang digunakan untuk bolt kereta api - pempasifan dan pemfosfan, penghitaman, elektro-galvani dan zink-salutan kromium - sangat berbeza dalam kos dan hayat kakisan sehingga pilihan yang betul ialah keputusan kejuruteraan, bukan keutamaan.
1. Pasif dan Phosphating
Pempasifan membentuk filem oksida nipis pada permukaan bolt melalui tindak balas kimia dalam larutan pasif. Kaedah ini kos-rendah, memberikan rintangan karat yang lebih baik daripada meminyaki biasa dan menstabilkan prestasi salutan seterusnya. Phosphating menukar permukaan keluli menjadi filem fosfat, yang menyediakan asas yang baik untuk minyak dan cat. Dua had penting untuk tugas trek: prestasi kakisan bolt berfosfat sangat bergantung pada kualiti-minyak pencegah karat yang digunakan di atasnya dan filem fosfat adalah kasar dan tidak haus-tahan - ia tidak dapat menahan hentaman atau lentur tanpa kerosakan. Oleh itu, pemfosfatan digunakan terutamanya untuk bolt yang akan disalurkan minyak dan dipasang dengan segera, seperti komponen dalaman atau-item storan jangka pendek, bukan untuk perkhidmatan talian utama pendedahan-panjang.
2. Menghitam
Penghitaman (oksida hitam) ialah-kos rawatan permukaan terendah yang tersedia, dan gabungan-tambah-berminyak yang dihitamkan ialah pilihan biasa dalam pengeluaran bolt. Proses ini menghasilkan filem magnetit hitam yang hampir tidak mempunyai rintangan karat yang wujud: tanpa lapisan minyak ia terhakis dengan cepat, jadi rawatannya hanya sebaik penyelenggaraan minyak. Semasa pemasangan, benang dalaman digris sebelum skru, dan kemasan gelap memberikan penampilan yang kemas. Untuk bolt landasan kereta api - yang tidak boleh-diminyaki semula dengan kerap - penghitaman adalah pilihan yang tidak baik untuk lokasi terdedah, tetapi ia tetap boleh diterima untuk aplikasi dalaman yang dilindungi, rod pengukur dan penetapan tidak-kritikal yang penampilan dan kos lebih penting daripada hayat kakisan.
3. Electro-Galvanizing
Electro-galvanizing memendapkan lapisan zink 5-30μm dari tab mandi elektrolitik, menghasilkan kemasan cerah dan seragam dalam warna seperti kuning terang, perak-putih, hitam dan hijau tentera. Kelebihannya ialah kos yang rendah, proses yang mudah dan penampilan yang baik. Rintangan kakisan hanya sederhana - salutan nipis digunakan secara relatif cepat dalam perkhidmatan luar - dan proses tersebut membawa risiko sebenar pereputan hidrogen, kerana hidrogen yang dihasilkan di katod boleh meresap ke dalam keluli. Bolt gred 10.9 dan ke atas biasanya tidak bergalvani-elektro, malah bolt gred 8.8-memerlukan rawatan penaik pelepasan hidrogen selepas penyaduran. Untuk bolt plat ikan kereta api pada landasan terdedah, elektro-galvani biasanya ditentukan hanya dalam persekitaran terlindung atau di mana penampilan adalah keperluan projek.
4. Zink-Salutan Kromium
Salutan-zink kromium, juga dikenali sebagai salutan serpihan zink, ialah sistem putaran-dip bawaan air yang menyimpan 6-10μm perak-lapisan kelabu zink dan kepingan aluminium yang terikat dalam matriks kromat. Kekuatannya ialah rintangan kakisan yang sangat baik walaupun pada penggunaan nipis, kebolehtelapan yang baik ke dalam benang, lekatan yang kuat, dan - secara kritikal - tiada kemerosotan hidrogen, kerana tiada langkah elektrolitik yang terlibat. Ia juga menahan suhu sehingga beberapa ratus darjah Celsius, yang penting untuk bolt berhampiran komponen panas. Hadnya ialah kekerasan salutan yang rendah dan rintangan haus yang lemah, jadi pembongkaran berulang boleh merosakkan filem dan mengurangkan prestasi kakisan - bolt yang ditanggalkan secara kerap mungkin berprestasi lebih baik dengan lapisan resapan besi-zink. Selain itu, formulasi kromium heksavalen tradisional mengandungi Cr{12}} toksik, yang dihadkan oleh peraturan alam sekitar dan telah mendorong pasaran ke arah kromium trivalen atau varian bebas kromium untuk banyak aplikasi.
Cara Memilih Rawatan Yang Betul
| Rawatan | Ketebalan Biasa | Rintangan Kakisan | Risiko Hidrogen | Kos Relatif | Tugas Terbaik |
|---|---|---|---|---|---|
| Pasif / fosfat | Beberapa μm | Rendah, bergantung{0}}minyak | tiada | rendah | Penyimpanan dalaman atau jangka pendek-berminyak |
| Menghitam | 1-2 μm | Sangat rendah tanpa minyak | tiada | Terendah | Dalaman, penampilan-didorong |
| Electro-galvanizing | 5-30 μm | Sederhana | Ya, di atas gred 8.8 | rendah | Persekitaran yang sederhana, bukan-berstruktur |
| Salutan zink-kromium | 6-10 μm | Cemerlang | tiada | Sederhana | Trek terdedah, bolt -kekuatan tinggi |
Untuk bolt fishplate keretapi terdedah dan bolt plat tapak, pilihan praktikal biasanya antara elektro-galvanizing dan zink-salutan kromium: elektro-galvanizing di mana kos dan rupa mendominasi dan persekitarannya lembut, zink-kromium di mana hayat kakisan dan keselamatan hidrogen mendominasi. Untuk bolt-kekuatan tinggi melebihi 8.8, risiko-pembakaran hidrogen mengesampingkan elektro-menggalvani, meninggalkan zink-kromium atau zink-panas sebagai pilihan selamat.
Soalan Lazim
Mengapa bolt hitam tidak boleh digunakan pada trek terdedah?
Penghitaman hampir tidak mempunyai rintangan karat yang wujud; perlindungannya datang daripada filem minyak, yang mencuci atau merosot dalam perkhidmatan luar. Setelah minyak habis, bolt hitam berkarat dengan cepat.
Apakah perbezaan antara elektro-mengalvani dan panas-mengalvani?
Mendapan elektro-mengalvani 5-30μm zink secara elektrolitik; panas-galvani celup merendam bolt dalam zink cair untuk salutan aloi 50-100μm dengan hayat kakisan yang jauh lebih lama. Hot-dip ialah standard untuk bolt trek terdedah talian utama.
Mengapakah kerosakan hidrogen menjadi kebimbangan dengan bolt berkekuatan tinggi-elektro{0}}bergalvani?
Hidrogen yang dihasilkan semasa penyaduran boleh memasuki kekisi keluli dan menyebabkan keretakan rapuh tertunda di bawah beban yang berterusan. Bolt gred 10.9 biasanya dikecualikan daripada elektro-galvanizing; gred yang lebih rendah memerlukan penaik untuk membebaskan hidrogen.
Adakah kromium heksavalen dalam zink-salutan kromium menjadi masalah?
Kromium heksavalen adalah toksik dan dihadkan oleh peraturan kesihatan-persekitaran dan pekerjaan. Sistem kepingan zink percuma-kromium dan kromium-trivalen memberikan perlindungan kakisan yang setanding tanpa sekatan Cr6+.
Adakah bolt bersalut zink-kromium memerlukan lapisan atas?
Sesetengah spesifikasi menambah lapisan atas atau pengedap organik untuk meningkatkan rintangan haus dan tingkah laku tork, kerana salutan serpihan asas agak lembut. Pilihan lapisan atas adalah sebahagian daripada spesifikasi sistem salutan.