Sut i sicrhau ymwrthedd cyrydiad deunyddiau crai cadwyni rholer?
1. Dewis deunydd
1.1 Dewiswch ddur sydd â gwrthiant cyrydiad cryf
Dur yw prif ddeunydd crai cadwyni rholer, ac mae ei wrthwynebiad cyrydiad yn effeithio'n uniongyrchol ar oes gwasanaeth a pherfformiad cadwyni rholer. Dewis dur sydd â gwrthiant cyrydiad cryf yw'r cam cyntaf i sicrhau ymwrthedd cyrydiadcadwyni rholio.
Cymhwyso deunyddiau dur di-staen: Mae dur di-staen yn un o'r duroedd sy'n gwrthsefyll cyrydiad a ddefnyddir yn gyffredin. Mae'n cynnwys cyfran benodol o elfennau cromiwm, a all ffurfio ffilm ocsid cromiwm trwchus ar yr wyneb i atal y cyfrwng cyrydol rhag cysylltu â thu mewn y dur. Er enghraifft, mae cynnwys cromiwm dur di-staen 304 tua 18%, sydd â gwrthiant cyrydiad da ac mae'n addas ar gyfer amgylcheddau cyrydol cyffredinol. Mewn rhai amgylcheddau arbennig, fel amgylcheddau dŵr môr gyda chynnwys ïon clorid uchel, mae gan ddur di-staen 316 wrthiant pitting cryfach oherwydd ychwanegu elfennau molybdenwm, ac mae ei wrthiant cyrydiad tua 30% yn uwch na dur di-staen 304.
Gwrthiant cyrydiad dur aloi: Gall dur aloi wella ymwrthedd cyrydiad dur yn sylweddol trwy ychwanegu amrywiaeth o elfennau aloi, fel nicel, copr, titaniwm, ac ati. Er enghraifft, gall ychwanegu nicel wella sefydlogrwydd ffilm goddefol dur, a gall copr wella ymwrthedd cyrydiad dur yn yr amgylchedd atmosfferig. Ar ôl triniaeth wres briodol, gall rhai duroedd aloi cryfder uchel ffurfio ffilm ocsid unffurf ar yr wyneb, gan wella eu gwrthiant cyrydiad ymhellach. Gan gymryd dur aloi sy'n cynnwys nicel a chopr fel enghraifft, dim ond 1/5 o gyfradd cyrydiad dur carbon cyffredin mewn amgylchedd atmosfferig diwydiannol yw ei gyfradd cyrydiad.
Effaith triniaeth wyneb dur ar wrthwynebiad cyrydiad: Yn ogystal â dewis dur addas, mae triniaeth wyneb hefyd yn ffordd bwysig o wella ymwrthedd cyrydiad dur. Er enghraifft, mae haen o sinc, nicel a metelau eraill yn cael eu platio ar wyneb dur trwy dechnoleg platio i ffurfio rhwystr corfforol i atal cyfryngau cyrydol rhag cysylltu â'r dur. Mae gan yr haen galfanedig wrthwynebiad cyrydiad da yn yr amgylchedd atmosfferig, a gall ei hoes ymwrthedd cyrydiad gyrraedd degawdau. Mae gan yr haen wedi'i phlatio â nicel galedwch uwch a gwrthiant gwisgo gwell, a gall hefyd wella ymwrthedd cyrydiad dur yn effeithiol. Yn ogystal, gall triniaeth ffilm trosi gemegol, fel ffosffatio, ffurfio ffilm trosi gemegol ar wyneb dur i wella ymwrthedd cyrydiad ac adlyniad cotio dur.
2. Triniaeth arwyneb
2.1 Galfaneiddio
Mae galfaneiddio yn un o'r dulliau pwysig ar gyfer trin wyneb dur cadwyn rholer. Drwy orchuddio wyneb y dur â haen o sinc, gellir gwella ei wrthwynebiad cyrydiad yn effeithiol.
Egwyddor amddiffyn yr haen galfanedig: Mae sinc yn ffurfio ffilm ocsid sinc trwchus yn yr amgylchedd atmosfferig, a all atal y cyfrwng cyrydol rhag dod i gysylltiad â'r dur. Pan fydd yr haen galfanedig wedi'i difrodi, bydd sinc hefyd yn gweithredu fel anod aberthol i amddiffyn y dur rhag cyrydiad. Mae astudiaethau wedi dangos y gall ymwrthedd cyrydiad yr haen galfanedig gyrraedd degawdau, a dim ond tua 1/10 o gyfradd cyrydiad dur cyffredin yw ei chyfradd cyrydiad mewn amgylchedd atmosfferig cyffredinol.
Effaith y broses galfaneiddio ar wrthwynebiad cyrydiad: Mae prosesau galfaneiddio cyffredin yn cynnwys galfaneiddio trochi poeth, electrogalfaneiddio, ac ati. Mae'r haen sinc a ffurfir gan galfaneiddio trochi poeth yn fwy trwchus ac mae ganddi wrthwynebiad cyrydiad gwell, ond gall rhywfaint o anwastadrwydd ddigwydd ar yr wyneb. Gall electrogalfaneiddio reoli trwch yr haen sinc i wneud yr wyneb yn fwy unffurf a llyfn. Er enghraifft, trwy ddefnyddio'r broses electrogalfaneiddio, gellir rheoli trwch yr haen sinc rhwng 5-15μm, ac mae ei wrthwynebiad cyrydiad yn gymharol â galfaneiddio trochi poeth, ac mae ansawdd yr wyneb yn well, sy'n addas ar gyfer cynhyrchion cadwyn rholio â gofynion arwyneb uchel.
Cynnal a chadw a rhagofalon yr haen galfanedig: Mae angen cynnal yr haen galfanedig yn ystod y defnydd er mwyn osgoi difrod mecanyddol. Os yw'r haen galfanedig wedi'i difrodi, dylid ei thrwsio mewn pryd i atal y dur rhag dod i gysylltiad â'r cyfrwng cyrydol. Yn ogystal, mewn rhai amgylcheddau arbennig, fel amgylcheddau asidig neu alcalïaidd cryf, bydd ymwrthedd cyrydiad yr haen galfanedig yn cael ei effeithio i ryw raddau, ac mae angen dewis proses galfaneiddio addas a mesurau amddiffynnol dilynol yn ôl yr amgylchedd penodol.
2.2 Triniaeth platio nicel
Mae platio nicel yn ddull effeithiol arall o wella ymwrthedd cyrydiad dur cadwyn rholer. Mae gan yr haen platio nicel ymwrthedd cyrydiad a gwrthiant gwisgo da.
Gwrthiant cyrydiad platio nicel: Mae gan nicel briodweddau electrocemegol sefydlog a gall ffurfio ffilm goddefol sefydlog mewn llawer o gyfryngau cyrydol, a thrwy hynny atal y cyfrwng cyrydol rhag dod i gysylltiad â'r dur yn effeithiol. Mae gwrthiant cyrydiad yr haen platio nicel yn well na gwrthiant cyrydiad yr haen platio sinc, yn enwedig mewn amgylchedd sy'n cynnwys ïonau clorid, ac mae ei wrthiant twll yn gryfach. Er enghraifft, mewn amgylchedd dŵr môr sy'n cynnwys ïonau clorid, mae oes gwrthiant cyrydiad yr haen platio nicel 3-5 gwaith yn hirach na bywyd yr haen platio sinc.
Proses platio nicel a'i heffaith ar berfformiad: Mae prosesau platio nicel cyffredin yn cynnwys electroplatio a phlatio nicel cemegol. Mae gan yr haen nicel electroplatio galedwch uchel a gwrthiant gwisgo da, ond mae ganddi ofynion uchel ar gyfer gwastadrwydd wyneb y swbstrad. Gall platio nicel cemegol ffurfio haen unffurf ar wyneb swbstrad nad yw'n ddargludol, a gellir addasu trwch a chyfansoddiad yr haen trwy baramedrau'r broses. Er enghraifft, trwy ddefnyddio'r broses platio nicel cemegol, gellir ffurfio haen platio nicel gyda thrwch o 10-20μm ar wyneb dur y gadwyn rholer, a gall ei chaledwch gyrraedd mwy na HV700, sydd nid yn unig â gwrthiant cyrydiad da, ond sydd hefyd â gwrthiant gwisgo da.
Cymhwysiad a chyfyngiadau platio nicel: Defnyddir platio nicel yn helaeth mewn cynhyrchion cadwyn rholer sydd â gofynion uchel ar gyfer ymwrthedd i gyrydiad a gwrthsefyll gwisgo, fel yn y diwydiant cemegol, prosesu bwyd a diwydiannau eraill. Fodd bynnag, mae'r broses platio nicel yn gymharol gymhleth a chostus, ac mewn rhai amgylcheddau asid cryf ac alcali cryf, bydd ymwrthedd i gyrydiad yr haen platio nicel hefyd yn gyfyngedig i ryw raddau. Yn ogystal, mae angen trin y dŵr gwastraff a gynhyrchir yn ystod y broses platio nicel yn llym er mwyn osgoi llygredd amgylcheddol.
3. Proses trin gwres
3.1 Triniaeth diffodd a thymheru
Mae triniaeth diffodd a thymheru yn broses allweddol ar gyfer trin gwres deunyddiau crai cadwyn rholer. Trwy gyfuniad o ddiffodd a thymheru tymheredd uchel, gellir gwella perfformiad cynhwysfawr dur yn sylweddol, a thrwy hynny wella ei wrthwynebiad cyrydiad.
Rôl diffodd a dewis paramedrau: Gall diffodd oeri dur yn gyflym, ffurfio strwythurau cryfder uchel fel martensit, a gwella caledwch a chryfder dur. Ar gyfer deunyddiau crai cadwyn rholer, mae cyfryngau diffodd a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys olew a dŵr. Er enghraifft, ar gyfer rhai duroedd aloi carbon canolig, gall diffodd olew osgoi cynhyrchu craciau diffodd a chael caledwch uwch. Mae dewis tymheredd diffodd yn hanfodol, fel arfer rhwng 800 ℃-900 ℃, a gall y caledwch ar ôl diffodd gyrraedd HRC45-55. Er bod caledwch y dur wedi'i ddiffodd yn uchel, mae'r straen gweddilliol mewnol yn fawr a'r caledwch yn wael, felly mae angen tymheru tymheredd uchel i wella'r priodweddau hyn.
Optimeiddio tymheru tymheredd uchel: Fel arfer, cynhelir tymheru tymheredd uchel rhwng 500℃-650℃, ac mae'r amser tymheru fel arfer yn 2-4 awr. Yn ystod y broses dymheru, mae'r straen gweddilliol yn y dur yn cael ei ryddhau, mae'r caledwch yn lleihau ychydig, ond mae'r caledwch yn gwella'n sylweddol, a gellir ffurfio strwythur troostit tymherus sefydlog, sydd â phriodweddau mecanyddol cynhwysfawr da a gwrthiant cyrydiad. Mae astudiaethau wedi dangos y gellir gwella gwrthiant cyrydiad dur ar ôl diffodd a thymheru 30%-50%. Er enghraifft, mewn amgylchedd atmosfferig diwydiannol, dim ond tua 1/3 o gyfradd cyrydiad dur heb ei drin yw cyfradd cyrydiad deunyddiau crai cadwyni rholer sydd wedi'u diffodd a'u tymheru. Yn ogystal, gall diffodd a thymheru hefyd wella perfformiad blinder dur, sydd o arwyddocâd mawr ar gyfer defnydd hirdymor cadwyni rholer o dan lwythi deinamig.
Mecanwaith dylanwad diffodd a thymeru ar wrthwynebiad cyrydiad: Mae diffodd a thymeru yn gwella microstrwythur dur, yn gwella ei galedwch arwyneb a'i galedwch, ac felly'n gwella ei allu i wrthsefyll erydiad gan gyfryngau cyrydol. Ar y naill law, gall caledwch uwch leihau traul mecanyddol y cyfrwng cyrydol ar wyneb y dur a lleihau'r gyfradd cyrydiad; ar y llaw arall, gall strwythur sefydliadol sefydlog arafu cyfradd trylediad y cyfrwng cyrydol ac oedi digwyddiad adweithiau cyrydiad. Ar yr un pryd, gall diffodd a thymeru hefyd wella ymwrthedd y dur i frau hydrogen. Mewn rhai amgylcheddau cyrydol sy'n cynnwys ïonau hydrogen, gall atal y dur rhag methu'n gynamserol yn effeithiol oherwydd brau hydrogen.
4. Arolygiad Ansawdd
4.1 Dull Prawf Gwrthiant Cyrydiad
Mae prawf ymwrthedd cyrydiad deunyddiau crai'r gadwyn rholer yn gyswllt allweddol wrth sicrhau ei hansawdd. Trwy ddulliau profi gwyddonol a rhesymol, gellir gwerthuso ymwrthedd cyrydiad y deunydd mewn gwahanol amgylcheddau yn gywir, a thrwy hynny ddarparu gwarant ar gyfer dibynadwyedd y cynnyrch.
1. Prawf Chwistrell Halen
Mae'r prawf chwistrell halen yn ddull prawf cyrydiad cyflymach sy'n efelychu cefnfor neu amgylchedd llaith ac fe'i defnyddir yn helaeth i werthuso ymwrthedd cyrydiad deunyddiau metel.
Egwyddor y Prawf: Mae'r sampl cadwyn rholio yn cael ei rhoi mewn siambr brawf chwistrell halen fel bod wyneb y sampl yn agored yn barhaus i grynodiad penodol o amgylchedd chwistrell halen. Bydd yr ïonau clorid yn y chwistrell halen yn cyflymu adwaith cyrydiad wyneb y metel. Caiff ymwrthedd cyrydiad y sampl ei werthuso trwy arsylwi gradd cyrydiad y sampl o fewn cyfnod penodol o amser. Er enghraifft, yn unol â'r safon ryngwladol ISO 9227, cynhelir prawf chwistrell halen niwtral gyda chrynodiad chwistrell halen o 5% o doddiant NaCl, tymheredd a reolir ar tua 35°C, ac amser prawf o 96 awr fel arfer.
Gwerthuso canlyniad: Caiff ymwrthedd i gyrydiad ei werthuso yn seiliedig ar ddangosyddion fel cynhyrchion cyrydiad, dyfnder tyllau, a chyfradd cyrydiad ar wyneb y sampl. Ar gyfer cadwyni rholer dur di-staen, ar ôl prawf chwistrell halen 96 awr, dylai dyfnder tyllau'r wyneb fod yn llai na 0.1mm a dylai'r gyfradd cyrydiad fod yn llai na 0.1mm/blwyddyn i fodloni gofynion defnydd amgylcheddau diwydiannol cyffredinol. Ar gyfer cadwyni rholer dur aloi, ar ôl galfaneiddio neu blatio nicel, dylai canlyniadau'r prawf chwistrell halen fodloni safonau uwch. Er enghraifft, ar ôl prawf chwistrell halen 96 awr, nid oes cyrydiad amlwg ar yr wyneb ar y gadwyn rholer wedi'i blatio â nicel ac mae dyfnder y tyllau yn llai na 0.05mm.
2. Prawf electrocemegol
Gall profion electrocemegol ddarparu dealltwriaeth ddyfnach o wrthwynebiad cyrydiad deunyddiau trwy fesur ymddygiad electrocemegol metelau mewn cyfryngau cyrydol.
Prawf cromlin polareiddio: Defnyddir y sampl cadwyn rholer fel electrod gweithio a'i drochi mewn cyfrwng cyrydol (megis toddiant NaCl 3.5% neu doddiant H₂SO₄ 0.1mol/L), a chofnodir ei gromlin polareiddio gan orsaf waith electrogemegol. Gall y gromlin polareiddio adlewyrchu paramedrau fel dwysedd cerrynt cyrydiad a photensial cyrydiad y deunydd. Er enghraifft, ar gyfer cadwyn rholer dur di-staen 316, dylai'r dwysedd cerrynt cyrydiad mewn toddiant NaCl 3.5% fod yn llai nag 1μA/cm², a dylai'r potensial cyrydiad fod yn agos at -0.5V (o'i gymharu ag electrod calomel dirlawn), sy'n dangos bod ganddo wrthwynebiad cyrydiad da.
Prawf sbectrosgopeg rhwystriant electrocemegol (EIS): Gall prawf EIS fesur rhwystriant trosglwyddo gwefr ac rhwystriant trylediad y deunydd yn y cyfrwng cyrydol i werthuso cyfanrwydd a sefydlogrwydd ei ffilm arwyneb. Gellir barnu ymwrthedd cyrydiad y deunydd trwy ddadansoddi paramedrau fel yr arc capacitive a'r cysonyn amser yn y sbectrwm rhwystriant. Er enghraifft, dylai rhwystriant trosglwyddo gwefr y dur cadwyn rholer sydd wedi'i ddiffodd a'i dymheru fod yn fwy na 10⁴Ω·cm² yn y prawf EIS, sy'n dangos bod gan ei ffilm arwyneb effaith amddiffynnol dda.
3. Prawf trochi
Mae'r prawf trochi yn ddull prawf cyrydiad sy'n efelychu'r amgylchedd defnydd gwirioneddol. Mae'r sampl cadwyn rholer yn cael ei drochi mewn cyfrwng cyrydol penodol am amser hir i arsylwi ei ymddygiad cyrydiad a'i newidiadau perfformiad.
Amodau prawf: Dewiswch gyfryngau cyrydol priodol yn ôl amgylchedd defnydd gwirioneddol y gadwyn rholer, megis toddiant asidig (asid sylffwrig, asid hydroclorig, ac ati), toddiant alcalïaidd (sodiwm hydrocsid, ac ati) neu doddiant niwtral (fel dŵr y môr). Rheolir tymheredd y prawf yn gyffredinol ar dymheredd ystafell neu'r ystod tymheredd defnydd gwirioneddol, ac mae'r amser prawf fel arfer yn sawl wythnos i sawl mis. Er enghraifft, ar gyfer cadwyni rholer a ddefnyddir mewn amgylcheddau cemegol, cânt eu trochi mewn toddiant 3% H₂SO₄ ar 40°C am 30 diwrnod.
Dadansoddiad canlyniad: Caiff y gwrthiant cyrydiad ei werthuso trwy fesur dangosyddion fel colli màs, newid dimensiwn, a newid mewn priodweddau mecanyddol y sampl. Mae'r gyfradd colli màs yn ddangosydd pwysig i fesur graddfa'r cyrydiad. Ar gyfer cadwyni rholer dur di-staen, dylai'r gyfradd colli màs ar ôl 30 diwrnod o brawf trochi fod yn llai na 0.5%. Ar gyfer cadwyni rholer dur aloi, dylai'r gyfradd colli màs fod yn llai na 0.2% ar ôl triniaeth arwyneb. Yn ogystal, dylid profi'r newidiadau mewn priodweddau mecanyddol fel cryfder tynnol a chaledwch y sampl hefyd i sicrhau y gall barhau i fodloni'r gofynion defnydd mewn amgylchedd cyrydol.
4. Prawf hongian ar y safle
Y prawf crogi ar y safle yw amlygu'r sampl cadwyn rholer yn uniongyrchol i'r amgylchedd defnydd gwirioneddol a gwerthuso'r ymwrthedd cyrydiad trwy arsylwi ei gyrydiad am amser hir.
Trefniant prawf: Dewiswch amgylchedd defnydd gwirioneddol cynrychioliadol, fel gweithdy cemegol, platfform alltraeth, ffatri brosesu bwyd, ac ati, a chrogwch neu osodwch y sampl cadwyn rholer ar yr offer ar gyfnod penodol. Mae'r amser prawf fel arfer yn sawl mis i sawl blwyddyn i sicrhau y gellir arsylwi ymddygiad cyrydiad y sampl yn yr amgylchedd gwirioneddol yn llawn.
Cofnodi a dadansoddi canlyniadau: Arsylwch a phrofwch y samplau'n rheolaidd, a chofnodwch wybodaeth fel cyrydiad arwyneb a morffoleg cynnyrch cyrydiad. Er enghraifft, mewn amgylchedd gweithdy cemegol, ar ôl blwyddyn o brawf hongian, nid oes marc cyrydiad amlwg ar wyneb y gadwyn rholer wedi'i phlatio â nicel, tra gall ychydig bach o bylchau ymddangos ar wyneb y gadwyn rholer galfanedig. Trwy gymharu cyrydiad samplau o wahanol ddefnyddiau a phrosesau triniaeth yn yr amgylchedd gwirioneddol, gellir gwerthuso ei wrthwynebiad cyrydiad yn fwy cywir, gan ddarparu sail bwysig ar gyfer dewis deunydd a dylunio'r cynnyrch.
5. Crynodeb
Mae sicrhau ymwrthedd cyrydiad deunyddiau crai'r gadwyn rholer yn brosiect systematig, sy'n cynnwys sawl cyswllt megis dewis deunyddiau, trin wyneb, proses trin gwres ac archwilio ansawdd llym. Trwy ddewis deunyddiau dur addas sydd â gwrthiant cyrydiad cryf, fel dur di-staen a dur aloi, a chyfuno prosesau trin wyneb fel galfaneiddio a phlatio nicel, gellir gwella ymwrthedd cyrydiad cadwyni rholer yn sylweddol. Mae'r driniaeth diffodd a thymheru yn y broses trin gwres yn gwella perfformiad cynhwysfawr dur ymhellach trwy optimeiddio paramedrau diffodd a thymheru, fel bod ganddo well ymwrthedd cyrydiad a phriodweddau mecanyddol mewn amgylcheddau cymhleth.
O ran arolygu ansawdd, mae cymhwyso amrywiol ddulliau prawf megis prawf chwistrellu halen, prawf electrocemegol, prawf trochi a phrawf crogi ar y safle yn darparu sail wyddonol ar gyfer gwerthuso ymwrthedd cyrydiad deunyddiau crai cadwyn rholer yn gynhwysfawr. Gall y dulliau prawf hyn efelychu gwahanol amgylcheddau defnydd gwirioneddol a chanfod ymddygiad cyrydiad a newidiadau perfformiad deunyddiau o dan wahanol amodau yn gywir, a thrwy hynny sicrhau dibynadwyedd a gwydnwch y cynnyrch mewn cymwysiadau gwirioneddol.
Yn gyffredinol, trwy optimeiddio cydlynol y cysylltiadau uchod, gellir gwella ymwrthedd cyrydiad deunyddiau crai cadwyn rholer yn effeithiol, gellir ymestyn ei oes gwasanaeth, a gellir bodloni'r gofynion defnydd mewn gwahanol amgylcheddau diwydiannol.
Amser postio: 16 Ebrill 2025