Đai ốc thép carbon được đánh giá cao trong các ngành công nghiệp khác nhau cho sức mạnh cơ học, khả năng chi trả và dễ sản xuất. Tuy nhiên, một giới hạn đáng chú ý của thép carbon là tính nhạy cảm vốn có đối với sự ăn mòn . Không giống như thép không gỉ, chứa crom và các yếu tố hợp kim khác tạo thành một lớp oxit bảo vệ thụ động, thép carbon thiếu các đặc tính chống ăn mòn tự nhiên này. Do đó, các loại hạt thép carbon có thể bị oxy hóa và rỉ sét khi tiếp xúc với độ ẩm, hóa chất hoặc điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Đặc điểm kháng ăn mòn của hạt thép carbon
1. Dễ bị oxy hóa và hình thành rỉ sét
Khi các loại hạt bằng thép carbon tiếp xúc với nước và oxy, một phản ứng hóa học xảy ra dẫn đến sự hình thành oxit sắt hoặc rỉ sét. Gỉ này là một chất xốp, bong tróc không bảo vệ kim loại bên dưới mà thay vào đó là tăng tốc ăn mòn thêm. Theo thời gian, rỉ sét có thể gây ra suy yếu, rỗ và thất bại cuối cùng của dây buộc, làm tổn hại đến tính toàn vẹn của các tổ hợp cơ học.
2. Độ nhạy môi trường
Tỷ lệ và mức độ nghiêm trọng của sự ăn mòn phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh:
Độ ẩm và độ ẩm: Trong điều kiện ẩm ướt hoặc ẩm ướt, đặc biệt là ngoài trời, khả năng ăn mòn cao. Tiếp xúc thường xuyên với mưa, ngưng tụ hoặc nước bắn nước tạo ra một môi trường có lợi cho rỉ sét.
Muối và clorua: Các môi trường gần biển hoặc ở các khu vực sử dụng muối khử trùng gây ra nguy cơ ăn mòn cao do các ion clorua tấn công mạnh mẽ các bề mặt thép.
Các chất gây ô nhiễm công nghiệp: Khí có tính axit như sulfur dioxide hoặc oxit nitơ ở khu vực công nghiệp hoặc đô thị có thể tăng tốc ăn mòn bằng cách hình thành độ ẩm axit trên bề mặt kim loại.
Biến động nhiệt độ: Các chu kỳ làm nóng và làm mát lặp đi lặp lại có thể gây ra sự ngưng tụ, dẫn đến tích lũy và ăn mòn độ ẩm. Nhiệt độ cao kết hợp với các hóa chất ăn mòn có thể làm trầm trọng thêm sự suy giảm.
3. Thiếu lớp bảo vệ thụ động
Không giống như thép không gỉ, tạo thành một lớp oxit giàu crom, ổn định, bảo vệ kim loại khỏi sự ăn mòn hơn nữa, thép carbon không có hàng rào tự phục hồi như vậy. Điều này thiếu có nghĩa là bất kỳ thiệt hại nào đối với lớp phủ hoặc lớp hoàn thiện bề mặt có thể phơi bày thép trần, làm cho đai ốc dễ bị ăn mòn nhanh chóng.
Các phương pháp để tăng cường khả năng chống ăn mòn của hạt thép carbon
Để chống lại lỗ hổng ăn mòn tự nhiên, các nhà sản xuất áp dụng nhiều Phương pháp điều trị bề mặt và lớp phủ đến đai ốc thép carbon. Các lớp bảo vệ này đóng vai trò là rào cản vật lý, lớp phủ hy sinh hoặc các lớp thụ động hóa học, tăng cường đáng kể khả năng chống ăn mòn và kéo dài tuổi thọ dịch vụ.
1. Lớp phủ kẽm (mạ kẽm)
Kẽm mạ điện: Một lớp kẽm mỏng được mạ điện lên bề mặt của đai ốc, cung cấp bảo vệ hy sinh. Kẽm ăn mòn ưu tiên, bảo vệ thép bên dưới ngay cả khi lớp phủ bị trầy xước.
Đổi chất nóng: Liên quan đến việc ngâm các loại hạt trong kẽm nóng chảy, dẫn đến một lớp phủ dày hơn, bền hơn lý tưởng cho môi trường ngoài trời và công nghiệp khắc nghiệt hơn. Quá trình này tạo ra một liên kết luyện kim giữa kẽm và thép, tăng cường sức đề kháng chống mài mòn và ăn mòn.
Lớp phủ kẽm là phổ biến cho hiệu quả và độ tin cậy về chi phí của chúng, đặc biệt là trong các dự án xây dựng, ô tô và cơ sở hạ tầng.
2. Kết thúc oxit đen
Oxit đen là lớp phủ chuyển đổi hóa học tạo thành một lớp từ tính mỏng (Fe3O4) trên bề mặt. Nó cung cấp khả năng chống ăn mòn nhẹ và giảm phản xạ ánh sáng, cải thiện tính thẩm mỹ.
Thường được kết hợp với lớp phủ dầu hoặc sáp để cải thiện bảo vệ ăn mòn, oxit đen thường được sử dụng trong môi trường trong nhà hoặc khô.
3. Lớp phủ phốt phát
Phương pháp điều trị này tạo ra một lớp phốt phát tinh thể giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và cải thiện độ bám dính của các lớp phủ tiếp theo như sơn hoặc dầu.
Thường được sử dụng trong các ứng dụng ô tô và máy móc, lớp phủ phốt phát cũng cung cấp một số lợi ích bôi trơn trong quá trình lắp ráp.
4. Lớp phủ bột và sơn
Lớp phủ bột và sơn công nghiệp cung cấp một hàng rào bảo vệ mạnh mẽ, phi kim loại chống lại độ ẩm và hóa chất.
Những lớp phủ này có thể được tùy chỉnh cho màu sắc và kết cấu, cải thiện cả bảo vệ ăn mòn và hấp dẫn thị giác.
5. Lỗ cadmium
Mặc dù mạ cadmium cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường biển, nhưng ngày nay nó ít được ưa chuộng do các mối quan tâm về môi trường và sức khỏe liên quan đến độc tính cadmium.
6. Các phương pháp điều trị bảo vệ khác
Điện tử và thụ động Tổ chức phổ biến với thép không gỉ có thể cũng được áp dụng cho thép carbon cho các bề mặt nhẵn và giảm các vị trí khởi đầu ăn mòn.
Thuốc ức chế ăn mòn có thể được áp dụng dưới dạng thuốc xịt hoặc dầu để bảo vệ các loại hạt trong quá trình lưu trữ hoặc tiếp xúc tạm thời.
Các yếu tố bổ sung ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn
Khả năng tương thích chủ đề và ăn mòn điện: Khi các hạt thép carbon được ghép với bu lông làm từ các kim loại khác nhau (ví dụ: thép không gỉ), ăn mòn điện có thể xảy ra do sự khác biệt điện hóa. Kết hợp vật liệu thích hợp hoặc lớp phủ cách điện giúp giảm thiểu vấn đề này.
Kiểm soát môi trường: Trong một số ứng dụng, việc kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ hoặc tiếp xúc với các tác nhân ăn mòn (ví dụ: sử dụng vỏ bọc kín) có thể cải thiện tuổi thọ hạt.
Bản tóm tắt
Trong khi các loại đai ốc thép carbon vốn dĩ có khả năng chống ăn mòn hạn chế, áp dụng các phương pháp điều trị bề mặt như mạ kẽm, mạ kẽm nhúng nóng, lớp phủ oxit đen, phương pháp điều trị phốt phát và lớp phủ bột cải thiện đáng kể độ bền của chúng chống lại gỉ và thiệt hại môi trường. Việc lựa chọn điều trị phụ thuộc vào Ứng dụng dự định, điều kiện phơi nhiễm, hạn chế chi phí và các yêu cầu quy định . Với lớp phủ và bảo trì thích hợp, các loại hạt thép carbon có thể phục vụ một cách đáng tin cậy trong các thiết lập công nghiệp, xây dựng, ô tô và sản xuất, kết hợp sức mạnh với sự bảo vệ ăn mòn tăng cường để tối đa hóa tuổi thọ và an toàn.
