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【概要描述】彈簧在制造、儲(chǔ)存以及使用的過(guò)程中,常常會(huì)受到周圍介質(zhì)的腐蝕威脅。在制造環(huán)節(jié),其可能會(huì)接觸到加工過(guò)程中的各類化學(xué)試劑殘留、潮濕空氣等;存放時(shí),若環(huán)境濕度較大、有腐蝕性氣體存在,也容易對(duì)其產(chǎn)生侵蝕;而在使用階段,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,更是可能處于各種復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境里。由于彈簧主要是依靠自身的彈性來(lái)發(fā)揮作用,一旦被腐蝕,其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,彈性就會(huì)發(fā)生改變,進(jìn)而失去原本應(yīng)有的功能,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備或裝
【概要描述】彈簧在制造、儲(chǔ)存以及使用的過(guò)程中,常常會(huì)受到周圍介質(zhì)的腐蝕威脅。在制造環(huán)節(jié),其可能會(huì)接觸到加工過(guò)程中的各類化學(xué)試劑殘留、潮濕空氣等;存放時(shí),若環(huán)境濕度較大、有腐蝕性氣體存在,也容易對(duì)其產(chǎn)生侵蝕;而在使用階段,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,更是可能處于各種復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境里。由于彈簧主要是依靠自身的彈性來(lái)發(fā)揮作用,一旦被腐蝕,其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,彈性就會(huì)發(fā)生改變,進(jìn)而失去原本應(yīng)有的功能,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備或裝
彈簧在制造、儲(chǔ)存以及使用的過(guò)程中,常常會(huì)受到周圍介質(zhì)的腐蝕威脅。在制造環(huán)節(jié),其可能會(huì)接觸到加工過(guò)程中的各類化學(xué)試劑殘留、潮濕空氣等;存放時(shí),若環(huán)境濕度較大、有腐蝕性氣體存在,也容易對(duì)其產(chǎn)生侵蝕;而在使用階段,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,更是可能處于各種復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境里。
由于彈簧主要是依靠自身的彈性來(lái)發(fā)揮作用,一旦被腐蝕,其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞,彈性就會(huì)發(fā)生改變,進(jìn)而失去原本應(yīng)有的功能,導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備或裝置無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。比如在一些精密的機(jī)械裝置中,彈簧彈力改變可能會(huì)影響到部件之間的緊密配合與力的傳遞;在承受壓力的支撐結(jié)構(gòu)里,失去功能的彈簧則無(wú)法提供有效的緩沖與支撐作用。
所以,對(duì)彈簧進(jìn)行表面處理意義重大,這一舉措可以有效地阻止或者延緩其被腐蝕的進(jìn)程,保障彈簧在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性,使其能夠持續(xù)、可靠地發(fā)揮自身作用,并且還能延長(zhǎng)彈簧的使用壽命,降低使用成本,從整體上提高設(shè)備運(yùn)行的效率和安全性。
以下是彈簧制造過(guò)程中常見(jiàn)的表面處理方式、原理及優(yōu)劣勢(shì)總結(jié):
1發(fā)藍(lán)處理
1.1原理:在含有氧化劑(如亞硝酸鈉等)的苛性鈉溶液中,當(dāng)溶液接近沸點(diǎn)時(shí),彈簧表面的鐵被溶解,并生成鐵酸鈉和亞鐵酸鈉,再由亞鐵酸鈉與鐵酸鈉相互作用生成磁性氧化鐵(Fe?O?),即氧化膜。
1.2優(yōu)勢(shì):
成本低:原材料和設(shè)備要求相對(duì)簡(jiǎn)單,處理成本低廉。
生產(chǎn)效率高:工藝過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)便,可快速在彈簧表面形成氧化膜,適合大規(guī)模生產(chǎn)。
外觀良好:氧化膜的色澤美觀,能使彈簧外觀光亮,有一定的裝飾性。
無(wú)氫脆現(xiàn)象:處理過(guò)程不會(huì)導(dǎo)致彈簧產(chǎn)生氫脆問(wèn)題,保證了彈簧的力學(xué)性能。
潤(rùn)滑性好:氧化膜具有一定的潤(rùn)滑性,可減少?gòu)椈稍谑褂眠^(guò)程中的摩擦磨損。
1.3劣勢(shì):
耐蝕性有限:抗腐蝕性能和耐磨性能比其他化學(xué)膜低,在惡劣的腐蝕環(huán)境中,氧化膜可能無(wú)法提供足夠的保護(hù)。
防護(hù)時(shí)間較短:在空氣中的防護(hù)時(shí)間相對(duì)較短,一般只能保持 3 個(gè)月左右。
2磷化處理
2.1原理:彈簧在含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中進(jìn)行化學(xué)處理,使表面生成一層磷酸鹽或磷酸氫鹽的結(jié)晶膜層。
2.2優(yōu)勢(shì):
良好的耐蝕性:磷化膜雖然薄,但能有效阻止金屬表面微電池的形成,減少電化學(xué)反應(yīng),提高彈簧的耐蝕性,其抗蝕能力為氧化膜的 2 - 10 倍以上。
增強(qiáng)附著力:磷化膜具有多孔性,對(duì)油漆及油類有很好的附著力,便于后續(xù)的涂裝處理,能進(jìn)一步提高彈簧的防護(hù)性能和裝飾性。
可用于復(fù)雜形狀:適用于彈簧的各種形狀和結(jié)構(gòu),對(duì)于形狀復(fù)雜的彈簧,也能形成均勻的保護(hù)膜。
能承受一定高溫:在 400 - 500℃的溫度下可經(jīng)受短時(shí)間的烘烤,適用于一些在高溫環(huán)境下工作的彈簧。
2.3劣勢(shì):
外觀較差:磷化膜的外觀呈暗灰色或灰色,不甚美觀,通常需要進(jìn)行后續(xù)的涂漆或著色處理。
存在氫脆風(fēng)險(xiǎn):在磷化處理中會(huì)產(chǎn)生大量氫氣,經(jīng)磷化處理后的彈簧具有氫脆現(xiàn)象,一般應(yīng)經(jīng)過(guò)去氫處理。
工藝要求較高:磷化處理溶液的酸度、溫度等參數(shù)對(duì)磷化膜的質(zhì)量影響較大,需要嚴(yán)格控制工藝條件。
3達(dá)克羅處理
3.1原理:是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型防腐涂料,通過(guò)全閉路循環(huán)涂覆烘烤,在彈簧表面形成薄薄的涂層。
3.2優(yōu)勢(shì):
超強(qiáng)的耐蝕性:防銹效果是傳統(tǒng)電鍍鋅、熱鍍鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上,經(jīng)耐鹽霧試驗(yàn)1200h 以上未出現(xiàn)紅銹。
高耐熱性:可以耐高溫腐蝕,耐熱溫度可達(dá) 300℃以上,涂層在高溫下不易被破壞,適用于發(fā)動(dòng)機(jī)周圍等高熱環(huán)境金屬制件的防腐。
無(wú)氫脆性:處理工藝決定了達(dá)克羅沒(méi)有氫脆現(xiàn)象,適合受力件的涂覆,對(duì)于彈簧這種經(jīng)常承受應(yīng)力的零件非常適用。
結(jié)合力好:涂層與金屬基體有良好的結(jié)合力,而且與其他附加涂層有強(qiáng)烈的粘著性,處理后的零件易于噴涂著色。
良好的滲透性:可以進(jìn)入工件的深孔、狹縫等部位形成涂層,解決了傳統(tǒng)電鍍工藝在復(fù)雜形狀零件上的防腐難題。
環(huán)保:在生產(chǎn)加工及工件涂覆的整個(gè)過(guò)程中,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的廢水廢氣,不用三廢治理,降低了處理成本。
3.3劣勢(shì):
顏色單一:達(dá)克羅涂層的表面顏色單一,只有銀白色和銀灰色,不適合對(duì)外觀顏色有特殊要求的彈簧。
硬度低:涂層本身的硬度不高,耐磨性較差,不適合在高耐磨的條件下使用。
能耗大:燒結(jié)溫度較高、時(shí)間較長(zhǎng),能耗較大。
存在接觸性腐蝕風(fēng)險(xiǎn):達(dá)克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接,會(huì)產(chǎn)生接觸性腐蝕。
4拋光處理
4.1原理:通過(guò)機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)等方法,去除彈簧表面的微小凸起、劃痕等缺陷,使表面變得光滑平整。
4.2優(yōu)勢(shì):
外觀改善:顯著提高彈簧的表面光潔度,使其外觀更加美觀,增加產(chǎn)品的附加值。
降低摩擦系數(shù):光滑的表面可以降低彈簧在使用過(guò)程中的摩擦系數(shù),減少能量損耗,提高彈簧的工作效率和使用壽命。
便于清潔:光滑的表面不易附著污垢和雜質(zhì),便于彈簧的清潔和維護(hù)。
4.3劣勢(shì):
不能提供防腐保護(hù):拋光處理只是改善了彈簧的表面狀態(tài),不能像其他表面處理方法那樣提供防腐保護(hù),如果彈簧在惡劣的腐蝕環(huán)境中使用,還需要進(jìn)行額外的防腐處理。
可能影響尺寸精度:如果拋光工藝不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致彈簧的尺寸精度發(fā)生變化,影響彈簧的使用性能。
5機(jī)械鍍鋅處理
5.1原理:通過(guò)機(jī)械磨擦將鋅層轉(zhuǎn)移到彈簧鋼絲上,使彈簧表面形成鋅鍍層。
5.2優(yōu)勢(shì):
鍍層均勻:相比熱浸鍍鋅和電鍍鋅,機(jī)械鍍鋅可以在彈簧表面形成更加均勻的鋅鍍層,提高彈簧的防腐性能。
對(duì)彈簧性能影響?。?/span>機(jī)械鍍鋅過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生高溫和化學(xué)反應(yīng),對(duì)彈簧的力學(xué)性能影響較小,適用于對(duì)彈簧性能要求較高的場(chǎng)合。
成本較低:設(shè)備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本較低。
5.3劣勢(shì):
鍍層厚度有限:機(jī)械鍍鋅的鍍層厚度相對(duì)較薄,可能無(wú)法滿足一些對(duì)防腐要求特別高的場(chǎng)合。
耐磨性較差:鋅鍍層的耐磨性相對(duì)較差,在長(zhǎng)期使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)磨損和剝落的現(xiàn)象。
綜上,彈簧的表面處理工藝各有優(yōu)劣,選擇時(shí)需根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景和要求進(jìn)行權(quán)衡。