Estudio sobre las propiedades del recubrimiento de aleación de zinc-níquel en elementos de fijación de acero.

El recubrimiento de aleación de zinc-níquel está básicamente libre de fragilización por hidrógeno y tiene una excelente resistencia a la corrosión, por lo que se convierte en una capa protectora adecuada para sujetadores de acero. A través de la prueba del proceso de galvanoplastia de aleación de zinc-níquel, se analizan e investigan la apariencia y el espesor del recubrimiento de aleación de zinc-níquel, el contenido de níquel, la fuerza de unión, la resistencia a la corrosión y la combinación de pinturas. Los resultados muestran que la aleación galvanizada de zinc y níquel es una capa protectora confiable y rentable adecuada para sujetadores de acero.

En la actualidad, la galvanización es el tratamiento superficial anticorrosión más utilizado para sujetadores de acero. Generalmente, los sujetadores para interiores se consideran principalmente decorativos y la mayoría de ellos utilizan el electrogalvanizado como método preferido de tratamiento de superficies; Los sujetadores exteriores son principalmente anticorrosivos. Además del electrogalvanizado, también se selecciona el galvanizado en caliente como capa de protección de la superficie (principalmente los sujetadores M10 mencionados anteriormente). Sin embargo, para ambientes exteriores particularmente hostiles, como ambientes marinos con alta humedad y alta niebla salina, la resistencia a la corrosión de los sujetadores galvanizados a menudo es difícil de cumplir con los requisitos de uso. La capa de cadmio galvanizada muestra una excelente resistencia a la corrosión en el ambiente marino, y la gente comenzó a usar la capa de cadmio como sujetador de capa protectora en el ambiente marino, y el efecto es mejor [1,2]. Como mi país concede gran importancia a la protección del medio ambiente, el proceso de revestimiento de cadmio se ha incluido en el catálogo de "eliminación de procesos de producción y productos atrasados" promulgado por la antigua Comisión Estatal de Economía y Comercio. Por lo tanto, es muy necesario realizar investigaciones sobre procesos alternativos de recubrimiento de cadmio.

A principios de la década de 1980, China inició investigaciones en el campo de la galvanoplastia de aleaciones de zinc y, sucesivamente, desarrolló y aplicó una variedad de procesos de galvanoplastia de aleaciones de zinc y níquel. Cuando el contenido de níquel en el recubrimiento de aleación de zinc-níquel es del 8% al 15% (el mejor valor es 13%), su resistencia a la corrosión es excelente, que es aproximadamente de 3 a 5 veces mayor que la del recubrimiento de zinc con el mismo espesor; y el contenido de níquel es 15. El recubrimiento de aleación de zinc-níquel por debajo del% también se puede pasivar y la resistencia a la corrosión mejora considerablemente después de la pasivación; el recubrimiento de aleación de zinc-níquel está básicamente libre de fragilización por hidrógeno y la soldabilidad y ductilidad también son buenas [3]. Por lo tanto, el recubrimiento de aleación de zinc y níquel es una capa protectora madura y razonable adecuada para los sujetadores. En este artículo, a través de pruebas de procesos relacionados, se analiza e investiga el rendimiento de los recubrimientos de aleación de zinc-níquel.

1. parte experimental

1.1 Muestra

La muestra es un tornillo de cabeza hueca hexagonal, la especificación de rosca du003dM6, la longitud nominal Lu003d20mm, el nivel de rendimiento es 8,8 y el material es acero 45#.

1.2 Flujo del proceso

Desengrasado → lavado con agua caliente → lavado con agua fría → erosión débil → lavado con agua fría en dos etapas → aleación de zinc-níquel galvanoplastia → lavado con agua fría en dos etapas → pasivación → lavado con agua fría → lavado con agua caliente → secado.

2. Resultados y discusión

2.1 Aspecto y espesor del revestimiento.

El recubrimiento de aleación de zinc y níquel se pasiva para formar una película de pasivación brillante con los colores del arco iris.

Cuanto más grueso sea el revestimiento de aleación de zinc y níquel, mayor será la vida útil de la protección. Teniendo en cuenta la separación de las roscas de los sujetadores, el espesor del recubrimiento generalmente se selecciona (5 μm ~ 10 μm) [4]. En este experimento, el recubrimiento de la muestra de tornillo se probó con un medidor de espesor portátil y el espesor fue de aproximadamente 8 μm.

2.2 Contenido de níquel en el revestimiento.

Utilizando espectroscopía de fluorescencia de rayos X (XRF) para analizar el recubrimiento de aleación de zinc-níquel, se encuentra que el contenido de níquel en el recubrimiento es aproximadamente del 8%.

2.3 Resistencia del recubrimiento

Después de mantener la muestra de tornillo a 200°C durante una hora y enfriarla a temperatura ambiente, el recubrimiento está bien adherido al sustrato.

La placa de muestra (material: st12) se galvanizó con la muestra de tornillo en la ranura después de la prueba de pulido por fricción de bola de acero (GB5270-85), el recubrimiento está intacto y no hay fenómenos como el desprendimiento del recubrimiento del sustrato.

Los resultados muestran que la fuerza de unión del recubrimiento de aleación de zinc-níquel y el sustrato es buena.

2.4 Resistencia a la corrosión del recubrimiento

De acuerdo con GB/T10125, se llevó a cabo la prueba de niebla salina neutra (NSS) y, en comparación con el tornillo galvanizado (pasivación de color), la resistencia a la corrosión del recubrimiento de aleación de zinc y níquel es mejor que la del recubrimiento de zinc. Los estudios han demostrado [5] que cuando el revestimiento de aleación de zinc y níquel se corroe, la presencia de níquel hace que su producto de corrosión sea ZnCl24Zn(OH)2, que está uniforme y densamente cubierto en la superficie y no es fácil de conducir electricidad. por lo que tiene un efecto protector sobre el revestimiento; Además, el níquel tiene un efecto inhibidor sobre el proceso catódico, lo que también favorece la mejora de la resistencia a la corrosión. Sin embargo, los productos de corrosión de los recubrimientos de zinc son principalmente ZnO semiconductor suelto y desprotegido. Estas razones explican razonablemente los resultados de las pruebas en la Tabla 2.

2.5 La combinación de revestimiento y pintura.

La placa de muestra (material: st12, el espesor del recubrimiento de aleación de zinc-níquel es de aproximadamente 8 μm) se utiliza para investigar la compatibilidad del recubrimiento con diferentes tipos de imprimaciones, y la fuerza de adhesión de la imprimación se prueba de acuerdo con el método especificado en SJ/ T10674, según GB/T1732 El método se utiliza para probar la resistencia al impacto de la imprimación, y el recubrimiento de aleación de zinc y níquel combina bien con las imprimaciones de epoxi y poliuretano.

El recubrimiento de aleación de zinc y níquel es un método de protección rentable y fácil de operar para sujetadores de acero; si se usa en combinación con recubrimientos orgánicos, se convertirá en un método confiable de protección a largo plazo para los sujetadores de acero. Sin embargo, en comparación con el electrogalvanizado (o galvanizado en caliente), el mantenimiento de la solución de electrogalvanización y aleación de níquel es más problemático. Generalmente, la solución de galvanoplastia debe analizarse y ajustarse cada semana. En el futuro, el desarrollo de soluciones de galvanoplastia de aleación de zinc y níquel de fácil mantenimiento será una dirección de desarrollo.