Si të sigurohet rezistenca ndaj korrozionit të lëndëve të para të zinxhirëve me rul?
1. Përzgjedhja e materialit
1.1 Zgjidhni çelik me rezistencë të fortë ndaj korrozionit
Çeliku është lënda e parë kryesore e zinxhirëve me rrotulla, dhe rezistenca e tij ndaj korrozionit ndikon drejtpërdrejt në jetëgjatësinë dhe performancën e zinxhirëve me rrotulla. Zgjedhja e çelikut me rezistencë të fortë ndaj korrozionit është hapi i parë për të siguruar rezistencën ndaj korrozionit tëzinxhirë me rrotulla.
Zbatimi i materialeve të çelikut inox: Çeliku inox është një nga çelikët rezistent ndaj korrozionit që përdoret zakonisht. Ai përmban një përqindje të caktuar të elementëve të kromit, të cilët mund të formojnë një film të dendur oksidi kromi në sipërfaqe për të parandaluar kontaktin e mjedisit korroziv me pjesën e brendshme të çelikut. Për shembull, përmbajtja e kromit në çelikun inox 304 është rreth 18%, që ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit dhe është i përshtatshëm për mjedise të përgjithshme korrozive. Në disa mjedise të veçanta, siç janë mjediset e ujit të detit me përmbajtje të lartë të joneve të klorurit, çeliku inox 316 ka rezistencë më të fortë ndaj gropëzave për shkak të shtimit të elementëve të molibdenit, dhe rezistenca e tij ndaj korrozionit është rreth 30% më e lartë se ajo e çelikut inox 304.
Rezistenca ndaj korrozionit e çelikut të lidhur: Çeliku i lidhur mund ta përmirësojë ndjeshëm rezistencën ndaj korrozionit të çelikut duke shtuar një sërë elementësh aliazh, si nikeli, bakri, titaniumi etj. Për shembull, shtimi i nikelit mund të përmirësojë qëndrueshmërinë e filmit pasivizues të çelikut, dhe bakri mund të përmirësojë rezistencën ndaj korrozionit të çelikut në mjedisin atmosferik. Pas trajtimit të duhur termik, disa çelikë aliazh me rezistencë të lartë mund të formojnë një film oksidi uniform në sipërfaqe, duke rritur më tej rezistencën e tyre ndaj korrozionit. Duke marrë si shembull një çelik aliazh që përmban nikel dhe bakër, shkalla e tij e korrozionit në një mjedis atmosferik industrial është vetëm 1/5 e asaj të çelikut të zakonshëm të karbonit.
Efekti i trajtimit sipërfaqësor të çelikut në rezistencën ndaj korrozionit: Përveç përzgjedhjes së çelikut të përshtatshëm, trajtimi sipërfaqësor është gjithashtu një mjet i rëndësishëm për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit të çelikut. Për shembull, një shtresë zinku, nikeli dhe metalesh të tjera vendoset në sipërfaqen e çelikut përmes teknologjisë së veshjes për të formuar një barrierë fizike për të parandaluar kontaktin e mediave korrozive me çelikun. Shtresa e galvanizuar ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit në mjedisin atmosferik dhe jetëgjatësia e saj ndaj korrozionit mund të arrijë dekada. Shtresa e veshur me nikel ka fortësi më të lartë dhe rezistencë më të mirë ndaj konsumimit, dhe gjithashtu mund të përmirësojë në mënyrë efektive rezistencën ndaj korrozionit të çelikut. Përveç kësaj, trajtimi i filmit të konvertimit kimik, siç është fosfatimi, mund të formojë një film të konvertimit kimik në sipërfaqen e çelikut për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit dhe ngjitjen e veshjes së çelikut.
2. Trajtimi sipërfaqësor
2.1 Galvanizimi
Galvanizimi është një nga metodat e rëndësishme për trajtimin sipërfaqësor të çelikut me zinxhir rrotullues. Duke e veshur sipërfaqen e çelikut me një shtresë zinku, rezistenca e tij ndaj korrozionit mund të përmirësohet në mënyrë efektive.
Parimi i mbrojtjes së shtresës së galvanizuar: Zinku formon një film të dendur oksidi zinku në mjedisin atmosferik, i cili mund të parandalojë kontaktin e mjedisit gërryes me çelikun. Kur shtresa e galvanizuar dëmtohet, zinku do të veprojë gjithashtu si një anodë sakrifikuese për të mbrojtur çelikun nga korrozioni. Studimet kanë treguar se rezistenca ndaj korrozionit të shtresës së galvanizuar mund të arrijë dekada, dhe shkalla e korrozionit të saj në një mjedis të përgjithshëm atmosferik është vetëm rreth 1/10 e asaj të çelikut të zakonshëm.
Efekti i procesit të galvanizimit në rezistencën ndaj korrozionit: Proceset e zakonshme të galvanizimit përfshijnë galvanizimin me zhytje të nxehtë, elektrogalvanizimin, etj. Shtresa e zinkut e formuar nga galvanizimi me zhytje të nxehtë është më e trashë dhe ka rezistencë më të mirë ndaj korrozionit, por mund të shfaqen disa pabarazi në sipërfaqe. Elektrogalvanizimi mund të kontrollojë trashësinë e shtresës së zinkut për ta bërë sipërfaqen më uniforme dhe të lëmuar. Për shembull, duke përdorur procesin e elektrogalvanizimit, trashësia e shtresës së zinkut mund të kontrollohet midis 5-15μm, dhe rezistenca e saj ndaj korrozionit është e krahasueshme me atë të galvanizimit me zhytje të nxehtë, dhe cilësia e sipërfaqes është më e mirë, gjë që është e përshtatshme për produktet me zinxhirë rrotullues me kërkesa të larta sipërfaqësore.
Mirëmbajtja dhe masat paraprake të shtresës së galvanizuar: Shtresa e galvanizuar duhet të mirëmbahet gjatë përdorimit për të shmangur dëmtimet mekanike. Nëse shtresa e galvanizuar është e dëmtuar, ajo duhet të riparohet në kohë për të parandaluar ekspozimin e çelikut ndaj mjedisit gërryes. Përveç kësaj, në disa mjedise të veçanta, siç janë mjediset e forta acidike ose alkaline, rezistenca ndaj korrozionit e shtresës së galvanizuar do të ndikohet në një farë mase, dhe është e nevojshme të zgjidhet një proces i përshtatshëm galvanizimi dhe masat mbrojtëse pasuese sipas mjedisit specifik.
2.2 Trajtimi i veshjes me nikel
Nikeli është një metodë tjetër efektive për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit të çelikut me zinxhir me rul. Shtresa e nikelit ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit dhe rezistencë ndaj konsumimit.
Rezistenca ndaj korrozionit të veshjes me nikel: Nikeli ka veti të qëndrueshme elektrokimike dhe mund të formojë një film të qëndrueshëm pasivizimi në shumë mjedise korrozive, duke parandaluar kështu në mënyrë efektive kontaktin e mjedisit korroziv me çelikun. Rezistenca ndaj korrozionit e shtresës së veshjes me nikel është më e mirë se ajo e shtresës së veshjes me zink, veçanërisht në një mjedis që përmban jone kloruri, dhe rezistenca e saj ndaj gropëzave është më e fortë. Për shembull, në një mjedis me ujë deti që përmban jone kloruri, jetëgjatësia e rezistencës ndaj korrozionit të shtresës së veshjes me nikel është 3-5 herë më e madhe se ajo e shtresës së veshjes me zink.
Procesi i veshjes me nikel dhe ndikimi i tij në performancë: Proceset e zakonshme të veshjes me nikel përfshijnë veshjen me elektrolizë dhe veshjen me nikel kimik. Shtresa e nikelit e veshur me elektrolizë ka një fortësi të lartë dhe rezistencë të mirë ndaj konsumimit, por ka kërkesa të larta për rrafshësinë e sipërfaqes së substratit. Veshje me nikel kimik mund të formojë një shtresë uniforme në sipërfaqen e një substrati jo-përçues, dhe trashësia dhe përbërja e veshjes mund të rregullohen përmes parametrave të procesit. Për shembull, duke përdorur procesin e veshjes me nikel kimik, një shtresë veshjeje me nikel me një trashësi prej 10-20μm mund të formohet në sipërfaqen e çelikut me zinxhir rrotullues, dhe fortësia e saj mund të arrijë më shumë se HV700, e cila jo vetëm që ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit, por ka edhe rezistencë të mirë ndaj konsumimit.
Zbatimi dhe kufizimet e veshjes me nikel: Veshje me nikel përdoret gjerësisht në produktet me zinxhirë me rul me kërkesa të larta për rezistencë ndaj korrozionit dhe rezistencë ndaj konsumimit, si në industrinë kimike, përpunimin e ushqimit dhe industri të tjera. Megjithatë, procesi i veshjes me nikel është relativisht kompleks dhe i kushtueshëm, dhe në disa mjedise me acid të fortë dhe alkali të fortë, rezistenca ndaj korrozionit e shtresës së veshjes me nikel do të jetë gjithashtu e kufizuar në një farë mase. Përveç kësaj, ujërat e zeza të gjeneruara gjatë procesit të veshjes me nikel duhet të trajtohen në mënyrë strikte për të shmangur ndotjen e mjedisit.
3. Procesi i trajtimit të nxehtësisë
3.1 Trajtim shuarjeje dhe temperimi
Trajtimi me shuarje dhe temperim është një proces kyç për trajtimin termik të lëndëve të para të zinxhirit me rul. Përmes kombinimit të shuarjes dhe temperimit në temperaturë të lartë, performanca gjithëpërfshirëse e çelikut mund të përmirësohet ndjeshëm, duke rritur kështu rezistencën e tij ndaj korrozionit.
Roli i shuarjes dhe zgjedhja e parametrave: Shuarja mund ta ftohë shpejt çelikun, të formojë struktura me rezistencë të lartë si martensiti, dhe të përmirësojë fortësinë dhe rezistencën e çelikut. Për lëndët e para të zinxhirit me rrotullues, mediat e shuarjes që përdoren zakonisht përfshijnë vajin dhe ujin. Për shembull, për disa çelikë të lidhur me karbon të mesëm, shuarja me vaj mund të shmangë krijimin e çarjeve gjatë shuarjes dhe të arrijë fortësi më të lartë. Përzgjedhja e temperaturës së shuarjes është thelbësore, përgjithësisht midis 800℃-900℃, dhe fortësia pas shuarjes mund të arrijë HRC45-55. Edhe pse fortësia e çelikut të shuar është e lartë, stresi i brendshëm i mbetur është i madh dhe qëndrueshmëria është e dobët, kështu që kërkohet kalitje në temperaturë të lartë për të përmirësuar këto veti.
Optimizimi i kalitjes në temperaturë të lartë: Kalitja në temperaturë të lartë zakonisht kryhet midis 500℃-650℃, dhe koha e kalitjes është përgjithësisht 2-4 orë. Gjatë procesit të kalitjes, stresi i mbetur në çelik çlirohet, fortësia zvogëlohet pak, por qëndrueshmëria përmirësohet ndjeshëm, dhe mund të formohet një strukturë e qëndrueshme troostiti e kalitur, e cila ka veti të mira mekanike gjithëpërfshirëse dhe rezistencë ndaj korrozionit. Studimet kanë treguar se rezistenca ndaj korrozionit të çelikut pas shuarjes dhe kalitjes mund të përmirësohet me 30%-50%. Për shembull, në një mjedis atmosferik industrial, shkalla e korrozionit të lëndëve të para të zinxhirëve me rul që janë shuar dhe kalitur është vetëm rreth 1/3 e asaj të çelikut të patrajtuar. Përveç kësaj, shuarja dhe kalitja gjithashtu mund të përmirësojnë performancën e lodhjes së çelikut, e cila është me rëndësi të madhe për përdorimin afatgjatë të zinxhirëve me rul nën ngarkesa dinamike.
Mekanizmi i ndikimit të shuarjes dhe temperimit në rezistencën ndaj korrozionit: Shuarja dhe temperimi përmirëson mikrostrukturën e çelikut, përmirëson fortësinë dhe rezistencën e tij sipërfaqësore, dhe kështu rrit aftësinë e tij për t'i rezistuar erozionit nga mjediset korrozive. Nga njëra anë, fortësia më e lartë mund të zvogëlojë konsumimin mekanik të mjedisit korroziv në sipërfaqen e çelikut dhe të zvogëlojë shkallën e korrozionit; nga ana tjetër, një strukturë e qëndrueshme organizative mund të ngadalësojë shkallën e difuzionit të mjedisit korroziv dhe të vonojë shfaqjen e reaksioneve të korrozionit. Në të njëjtën kohë, shuarja dhe temperimi mund të përmirësojnë gjithashtu rezistencën e çelikut ndaj brishtësisë së hidrogjenit. Në disa mjedise korrozive që përmbajnë jone hidrogjeni, ato mund të parandalojnë në mënyrë efektive dështimin e parakohshëm të çelikut për shkak të brishtësisë së hidrogjenit.
4. Inspektimi i Cilësisë
4.1 Metoda e Testimit të Rezistencës ndaj Korozionit
Testi i rezistencës ndaj korrozionit të lëndëve të para të zinxhirit me rul është një hallkë kyçe në sigurimin e cilësisë së tij. Nëpërmjet metodave shkencore dhe të arsyeshme të testimit, rezistenca ndaj korrozionit të materialit në mjedise të ndryshme mund të vlerësohet me saktësi, duke siguruar kështu një garanci për besueshmërinë e produktit.
1. Testi i spërkatjes me kripë
Testi i spërkatjes me kripë është një metodë e përshpejtuar e testimit të korrozionit që simulon një oqean ose një mjedis të lagësht dhe përdoret gjerësisht për të vlerësuar rezistencën ndaj korrozionit të materialeve metalike.
Parimi i Testit: Mostra e zinxhirit me rrotullues vendoset në një dhomë testimi me spërkatje kripe në mënyrë që sipërfaqja e mostrës të jetë vazhdimisht e ekspozuar ndaj një përqendrimi të caktuar të mjedisit me spërkatje kripe. Jonet e klorurit në spërkatjen me kripë do të përshpejtojnë reaksionin e korrozionit të sipërfaqes metalike. Rezistenca ndaj korrozionit të mostrës vlerësohet duke vëzhguar shkallën e korrozionit të mostrës brenda një periudhe të caktuar kohore. Për shembull, në përputhje me standardin ndërkombëtar ISO 9227, një test neutral me spërkatje kripe kryhet me një përqendrim spërkatjeje kripe prej 5% tretësirë NaCl, një temperaturë të kontrolluar në rreth 35°C dhe një kohë testimi zakonisht 96 orë.
Vlerësimi i rezultateve: Rezistenca ndaj korrozionit vlerësohet bazuar në tregues të tillë si produktet e korrozionit, thellësia e gropëzimit dhe shkalla e korrozionit në sipërfaqen e mostrës. Për zinxhirët me rul çeliku inox, pas një prove 96-orëshe me spërkatje kripe, thellësia e gropëzimit në sipërfaqe duhet të jetë më pak se 0.1 mm dhe shkalla e korrozionit duhet të jetë më pak se 0.1 mm/vit për të përmbushur kërkesat e përdorimit të mjediseve të përgjithshme industriale. Për zinxhirët me rul çeliku të lidhur, pas galvanizimit ose veshjes me nikel, rezultatet e testit me spërkatje kripe duhet të përmbushin standarde më të larta. Për shembull, pas një prove 96-orëshe me spërkatje kripe, zinxhiri me rul i veshur me nikel nuk ka korrozion të dukshëm në sipërfaqe dhe thellësia e gropëzimit është më pak se 0.05 mm.
2. Test elektrokimik
Testimi elektrokimik mund të ofrojë një kuptim më të thellë të rezistencës ndaj korrozionit të materialeve duke matur sjelljen elektrokimike të metaleve në mjedise korrozive.
Testi i kurbës së polarizimit: Mostra e zinxhirit rrotullues përdoret si elektrodë pune dhe zhytet në një mjedis korroziv (siç është tretësira 3.5% NaCl ose tretësira 0.1mol/L H₂SO₄), dhe kurba e saj e polarizimit regjistrohet nga një stacion pune elektrokimik. Kurba e polarizimit mund të pasqyrojë parametra të tillë si dendësia e rrymës së korrozionit dhe potenciali i korrozionit të materialit. Për shembull, për zinxhirin rrotullues prej çeliku inox 316, dendësia e rrymës së korrozionit në tretësirën 3.5% NaCl duhet të jetë më pak se 1μA/cm², dhe potenciali i korrozionit duhet të jetë afër -0.5V (në krahasim me elektrodën e ngopur të kalomelit), gjë që tregon se ka rezistencë të mirë ndaj korrozionit.
Testi i spektroskopisë së impedancës elektrokimike (EIS): Testi EIS mund të matë impedancën e transferimit të ngarkesës dhe impedancën e difuzionit të materialit në mjedisin gërryes për të vlerësuar integritetin dhe stabilitetin e filmit të tij sipërfaqësor. Rezistenca ndaj korrozionit të materialit mund të gjykohet duke analizuar parametra të tillë si harku kapacitiv dhe konstanta kohore në spektrin e impedancës. Për shembull, impedanca e transferimit të ngarkesës së çelikut me zinxhir rrotullues që është shuar dhe temperuar duhet të jetë më e madhe se 10⁴Ω·cm² në testin EIS, gjë që tregon se filmi i tij sipërfaqësor ka një efekt të mirë mbrojtës.
3. Testi i zhytjes
Testi i zhytjes është një metodë testimi ndaj korrozionit që simulon mjedisin real të përdorimit. Mostra e zinxhirit me rul zhytet në një mjedis specifik korroziv për një kohë të gjatë për të vëzhguar sjelljen e tij ndaj korrozionit dhe ndryshimet e performancës.
Kushtet e provës: Zgjidhni mjedisin e duhur gërryes sipas mjedisit aktual të përdorimit të zinxhirit me rul, siç është tretësira acidike (acid sulfurik, acid klorhidrik, etj.), tretësira alkaline (hidroksid natriumi, etj.) ose tretësira neutrale (si uji i detit). Temperatura e provës kontrollohet përgjithësisht në temperaturën e dhomës ose në diapazonin e temperaturës aktuale të përdorimit, dhe koha e provës është zakonisht nga disa javë deri në disa muaj. Për shembull, për zinxhirët me rul që përdoren në mjedise kimike, ato zhyten në tretësirë 3% H₂SO₄ në 40°C për 30 ditë.
Analiza e rezultateve: Rezistenca ndaj korrozionit vlerësohet duke matur tregues të tillë si humbja e masës, ndryshimi dimensional dhe ndryshimi i vetive mekanike të mostrës. Shkalla e humbjes së masës është një tregues i rëndësishëm për të matur shkallën e korrozionit. Për zinxhirët me rul çeliku inox, shkalla e humbjes së masës pas 30 ditësh test zhytjeje duhet të jetë më pak se 0.5%. Për zinxhirët me rul çeliku të lidhur, shkalla e humbjes së masës duhet të jetë më pak se 0.2% pas trajtimit sipërfaqësor. Përveç kësaj, ndryshimet në vetitë mekanike, të tilla si rezistenca në tërheqje dhe fortësia e mostrës, duhet të testohen gjithashtu për t'u siguruar që ajo mund të përmbushë ende kërkesat e përdorimit në një mjedis korroziv.
4. Testi i varjes në vend
Testi i varjes në vend është ekspozimi i drejtpërdrejtë i mostrës së zinxhirit me rul në mjedisin aktual të përdorimit dhe vlerësimi i rezistencës ndaj korrozionit duke vëzhguar korrozionin e saj për një kohë të gjatë.
Rregullimi i testimit: Zgjidhni një mjedis përfaqësues të përdorimit real, siç është një punishte kimike, platformë në det të hapur, impiant përpunimi ushqimor etj., dhe varni ose fiksoni mostrën me zinxhir rrotullues në pajisje në një interval të caktuar. Koha e testimit është zakonisht disa muaj deri në disa vite për të siguruar që sjellja e mostrës ndaj korrozionit në mjedisin real të mund të vërehet plotësisht.
Regjistrimi dhe analiza e rezultateve: Vëzhgoni dhe testoni mostrat rregullisht dhe regjistroni informacione të tilla si korrozioni sipërfaqësor dhe morfologjia e produktit të korrozionit. Për shembull, në një mjedis punishteje kimike, pas 1 viti testi varjeje, nuk ka asnjë shenjë të dukshme korrozioni në sipërfaqen e zinxhirit të rrotulluar të veshur me nikel, ndërsa një sasi e vogël gropëzash mund të shfaqet në sipërfaqen e zinxhirit të rrotulluar të galvanizuar. Duke krahasuar korrozionin e mostrave të materialeve të ndryshme dhe proceset e trajtimit në mjedisin aktual, rezistenca e tij ndaj korrozionit mund të vlerësohet më saktë, duke ofruar një bazë të rëndësishme për përzgjedhjen e materialit dhe projektimin e produktit.
5. Përmbledhje
Sigurimi i rezistencës ndaj korrozionit të lëndëve të para të zinxhirit me rul është një projekt sistematik, që përfshin hallka të shumëfishta, të tilla si përzgjedhja e materialit, trajtimi sipërfaqësor, procesi i trajtimit termik dhe inspektimi i rreptë i cilësisë. Duke zgjedhur materiale të përshtatshme çeliku me rezistencë të fortë ndaj korrozionit, siç janë çeliku inox dhe çeliku i aliazhuar, dhe duke kombinuar proceset e trajtimit sipërfaqësor, të tilla si galvanizimi dhe veshja me nikel, rezistenca ndaj korrozionit e zinxhirëve me rul mund të përmirësohet ndjeshëm. Trajtimi i shuarjes dhe temperimit në procesin e trajtimit termik përmirëson më tej performancën gjithëpërfshirëse të çelikut duke optimizuar parametrat e shuarjes dhe temperimit, në mënyrë që ai të ketë rezistencë më të mirë ndaj korrozionit dhe veti mekanike në mjedise komplekse.
Për sa i përket inspektimit të cilësisë, zbatimi i metodave të ndryshme të testimit, siç janë testi me spërkatje kripe, testi elektrokimik, testi i zhytjes dhe testi i varjes në vend, ofron një bazë shkencore për vlerësimin gjithëpërfshirës të rezistencës ndaj korrozionit të lëndëve të para me zinxhir rrotullues. Këto metoda testimi mund të simulojnë mjedise të ndryshme të përdorimit real dhe të zbulojnë me saktësi sjelljen ndaj korrozionit dhe ndryshimet e performancës së materialeve në kushte të ndryshme, duke siguruar kështu besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e produktit në aplikimet reale.
Në përgjithësi, nëpërmjet optimizimit të koordinuar të lidhjeve të mësipërme, rezistenca ndaj korrozionit të lëndëve të para të zinxhirit me rul mund të përmirësohet në mënyrë efektive, jeta e shërbimit të tij mund të zgjatet dhe mund të përmbushen kërkesat e përdorimit në mjedise të ndryshme industriale.
Koha e postimit: 16 Prill 2025