Technologia modyfikacji materiałów i wzmacniania odporności na korozję dla różnych środowisk korozyjnych zacisków sprężynowych
Jaki jest kierunek dostrajania elementu stopowego-w przypadku materiału bazowego elastycznej taśmy 60Si2MnA?
Kierunek dostrajania pierwiastków stopowych-w przypadku materiału bazowego elastycznej taśmy 60Si2MnA ma na celu poprawę wytrzymałości, wytrzymałości i odporności na zmęczenie. Podstawą jest dokładne dostosowanie zawartości krzemu, manganu, chromu, fosforu, siarki i innych pierwiastków, a zakres-dostrajania jest ściśle kontrolowany w ramach normy krajowej. Krzem jest głównym elementem poprawiającym elastyczność i wytrzymałość stali sprężynowej. Zawartość krzemu w tradycyjnym 60Si2MnA wynosi 1,50%-2,00%. Po-dostrojeniu zawartość krzemu jest kontrolowana na poziomie 1,80%-2,00%, co dodatkowo poprawia hartowność stali, zapewniając jednocześnie elastyczność, dzięki czemu ogólne działanie elastycznej taśmy jest bardziej jednolite po hartowaniu. Mangan może poprawić wytrzymałość i odporność stali na zużycie. Tradycyjna zawartość 0,60%-0,90% jest precyzyjnie-dostrajana do 0,70%-0,90%, co zwiększa odporność elastycznej taśmy na odkształcenia i dostosowuje się do efektu dużego obciążenia linii transportu ciężkiego. Dodawana jest odpowiednia ilość chromu (0,10%-0,20%). Chrom może tworzyć węgliki z węglem w stali, udoskonalać ziarna, poprawiać wytrzymałość i odporność zmęczeniową elastycznej taśmy oraz zapobiegać mikropęknięciom elastycznej taśmy pod obciążeniem wibracyjnym. Jednocześnie zawartość szkodliwych pierwiastków, takich jak fosfor i siarka, jest ściśle zmniejszona, zawartość fosforu jest kontrolowana na poziomie mniejszym lub równym 0,010%, a zawartość siarki na poziomie mniejszym lub równym 0,008%, znacznie niższym niż krajowe wymagania standardowe wynoszące mniej niż lub równe 0,025%, co zmniejsza segregację granic ziaren spowodowaną szkodliwymi pierwiastkami i pozwala uniknąć kruchego pękania elastycznej taśmy. Dokładne dostrojenie tych elementów stopowych nie polega na pojedynczej regulacji, ale na wspólnej optymalizacji wielu elementów, mającej na celu kompleksową poprawę wytrzymałości, wytrzymałości i odporności na zmęczenie przy założeniu niezmienienia wydajności rdzenia 60Si2MnA.
Jakie procesy stosuje się głównie do optymalizacji struktury metalograficznej materiału bazowego elastycznej taśmy?
Optymalizacja struktury metalograficznej materiału bazowego elastycznej taśmy obejmuje głównie trzy podstawowe procesy: wyżarzanie sferoidyzujące, hartowanie izotermiczne i odpuszczanie-w niskiej temperaturze. Te trzy procesy współpracują z kolei w celu optymalizacji struktury metalograficznej materiału podstawowego w jednolity hartowany troostyt i poprawy kompleksowych właściwości mechanicznych. Wyżarzanie sferoidyzujące jest procesem obróbki wstępnej mającym na celu optymalizację metalograficzną. Okrągłą stal 60Si2MnA podgrzewa się do 780-800 stopni, utrzymuje ciepło przez 3-4 godziny, a następnie powoli chłodzi, tak że struktura perlitu w stali ulega sferoidyzacji, tworząc jednolity perlit sferyczny, co zmniejsza twardość stali, poprawia plastyczność i wydajność gięcia na zimno, zapewnia dobrą wydajność procesu dla późniejszego formowania zginanego i pozwala uniknąć pęknięć podczas formowania. Hartowanie izotermiczne jest procesem wzmacniania rdzenia. Po podgrzaniu półwyrobu po wyżarzaniu sferoidyzującym do 850-880 stopni w celu austenityzacji, szybko umieszcza się go w kąpieli azotanowej o temperaturze 260-280 stopni w celu chłodzenia izotermicznego, tak że austenit przekształca się w dolny bainit. Dolna struktura bainitu ma zarówno wysoką wytrzymałość, jak i wysoką wytrzymałość, i może sprawić, że elastyczny pasek będzie wytrzymywał powtarzające się obciążenia wibracyjne bez pękania zmęczeniowego. Odpuszczanie w niskiej temperaturze jest kolejnym procesem stabilizacji. Elastyczna taśma po hartowaniu izotermicznym jest podgrzewana do 200-220 stopni, utrzymywana w cieple przez 2 godziny, a następnie chłodzona powietrzem, przekształcając dolną strukturę bainitu w hartowany troostyt, eliminując wewnętrzne naprężenia hartownicze, stabilizując rozmiar i wydajność elastycznej taśmy oraz unikając deformacji elastycznej taśmy w wyniku wewnętrznego uwalniania naprężeń podczas pracy. Należy dokładnie kontrolować temperaturę i czas utrzymywania trzech procesów. Odchylenie temperatury lub niewystarczający czas utrzymywania prowadzą do nierównej struktury metalograficznej i wpływają na ostateczną wydajność elastycznej taśmy.
Jaki jest podstawowy proces wzmacniania odporności na korozję elastycznych pasków w przybrzeżnym środowisku-silnej mgły solnej?
Podstawowym procesem wzmacniania odporności na korozję elastycznych pasków w przybrzeżnym środowisku-słonym, w którym występuje duża ilość mgły solnej, jest zastosowanie dwu-procesu obróbki powierzchniowej składającej się z „powłoki dakrometowej + powłoki zamkniętej”. Proces ten może skutecznie izolować jony chlorkowe w mgle solnej od kontaktu z materiałem bazowym elastycznej taśmy i poprawiać odporność na korozję wżerową i szczelinową. Powłoka Dacromet stanowi pierwszą warstwę zabezpieczającą. Elastyczną taśmę zanurza się w dakrometowej cieczy składającej się z proszku cynku, proszku aluminium, chromianu itp. Po wypaleniu i utwardzeniu na powierzchni elastycznej taśmy tworzy się srebrno--szara powłoka o grubości 8-10 µm. Proszek cynkowy w powłoce jest anodą protektorową, która jako pierwsza koroduje, chroniąc materiał podstawowy. Proszek aluminiowy może udoskonalić strukturę powłoki i poprawić zwartość powłoki. Chromian może utworzyć warstwę pasywacyjną, która jeszcze bardziej wzmocni-efekt antykorozyjny. Zamknięta powłoka stanowi drugą warstwę ochronną. Na powierzchnię powłoki dacromet natryskuje się warstwę organicznego uszczelniacza o grubości 2-3μm. Uszczelniacz może wypełnić maleńkie pory powłoki dakrometowej, utworzyć bezszwową warstwę ochronną, całkowicie odizolować kontakt pomiędzy jonami chlorkowymi, wodą i materiałem bazowym oraz znacznie poprawić odporność powłoki na mgłę solną. Jednocześnie taśma elastyczna jest dokładnie odtłuszczana, odrdzewiana i fosforanowana przed powlekaniem, aby zapewnić czystość powierzchni materiału bazowego, poprawić siłę wiązania pomiędzy powłoką a materiałem bazowym i zapobiec odpadaniu powłoki. Elastyczna taśma poddana temu procesowi może przejść test neutralnej mgły solnej przez ponad 1000 godzin bez czerwonej rdzy, może służyć stabilnie przez ponad 15 lat w przybrzeżnym środowisku o dużej zawartości mgły solnej, a trwałość odporności na korozję jest zwiększona 2 razy w porównaniu z tradycyjną elastyczną taśmą ocynkowaną ogniowo.
Jaka jest różnica w procesie odporności na korozję pasów elastycznych pomiędzy środowiskiem wilgotnym śródlądowym a środowiskiem zapylonym górniczo?
Różnica w procesie odporności na korozję taśm elastycznych pomiędzy wilgotnym środowiskiem śródlądowym a środowiskiem zapylonym górniczo znajduje odzwierciedlenie w trzech aspektach: sposobie obróbki powierzchni, twardości powłoki i skupieniu ochrony. Wszystkie są zaprojektowane inaczej w zależności od właściwości korozyjnych środowiska i precyzyjnie dostosowują się do potrzeb różnych środowisk. Rdzeniem korozji w wilgotnym środowisku śródlądowym jest korozja elektrochemiczna powstająca na skutek kontaktu wody i powietrza, bez widocznego efektu ścierania. W procesie odporności na korozję stosuje się proces „cynkowania galwanicznego + pasywacji koloru”. Cynkowanie elektrolityczne tworzy na powierzchni elastycznej taśmy warstwę cynku o grubości 10-12μm, która chroni materiał podstawowy poprzez anodę protektorową. Pasywacja koloru tworzy kolorową warstwę pasywacyjną na powierzchni warstwy cynku, która zamyka pory warstwy cynku i poprawia odporność na korozję wilgotną. Proces ten ma umiarkowany koszt,-efekt antykorozyjny może zaspokoić potrzeby wilgotnego środowiska śródlądowego, a powierzchnia powłoki jest gładka i niełatwo wchłania wodę. Korozja w zapylonym środowisku górniczym obejmuje nie tylko korozję elektrochemiczną wywołaną wilgocią, ale także ścieranie spowodowane tarciem cząstek pyłu o powierzchnię taśmy elastycznej. Ochrona skupia się na „zabezpieczeniu-odporności na korozję i zużycie”. W procesie odporności na korozję stosuje się proces „cynku natryskiwanego termicznie + powłoka ceramiczna”. Cynk natryskiwany termicznie tworzy warstwę cynku o grubości 15.20 μm na powierzchni elastycznej taśmy, aby zapewnić-ochronę antykorozyjną. Powłoka ceramiczna tworzy na powierzchni warstwy cynku powłokę ceramiczną z tlenku glinu o grubości 5-8 μm. Powłoka ceramiczna ma twardość większą niż HV800, co skutecznie przeciwdziała ścieraniu cząstek pyłu i zapobiega utracie działania antykorozyjnego warstwy cynku w wyniku zużycia i odpadania. Ponadto wymagana jest wyższa siła wiązania powłoki górniczych elastycznych pasków. Powierzchnię elastycznej taśmy należy piaskować i szorstkować przed powlekaniem, aby poprawić siłę wiązania pomiędzy powłoką a materiałem bazowym, podczas gdy wewnętrzne taśmy elastyczne wymagają jedynie konwencjonalnej obróbki fosforanowania. Dostosowanie tych dwóch procesów umożliwia elastycznemu paskowi osiągnięcie równowagi pomiędzy ochroną przed korozją a wydajnością w różnych środowiskach, unikając strat finansowych spowodowanych nadmierną ochroną.
Jakie są synergistyczne efekty modyfikacji materiału i wzmocnienia odporności na korozję powierzchniową taśm elastycznych?
Modyfikacja materiału i wzmocnienie odporności na korozję powierzchniową pasków elastycznych nie istnieją niezależnie i oba wykazują wysoki stopień efektu synergistycznego. Istotą jest „poprawa właściwości materiału bazowego jako podstawy i ochrona powierzchni jako gwarancja”, które łącznie poprawiają kompleksową wydajność usług taśm elastycznych. Modyfikacja materiału poprawia wytrzymałość, wytrzymałość i odporność zmęczeniową materiału bazowego elastycznej taśmy poprzez precyzyjne-dostrojenie pierwiastków stopowych i optymalizację struktury metalograficznej, dzięki czemu elastyczna taśma wytrzymuje powtarzające się obciążenie wibracyjne liny i pozwala uniknąć pęknięć zmęczeniowych spowodowanych niewystarczającą wydajnością materiału podstawowego, co zapewnia stabilną podstawę materiału podstawowego dla wzmocnienia odporności na korozję powierzchniową. Jeśli sam materiał bazowy ma słabą wytrzymałość i pod wpływem wibracji wytwarza mikropęknięcia, prowadzi to do pękania powłoki i utraty-efektu antykorozyjnego. Wzmocnienie powierzchniowej odporności na korozję izoluje kontakt czynników korozyjnych z materiałem podstawowym poprzez zróżnicowane procesy obróbki powierzchni, chroni strukturę metalograficzną i skład stopowy materiału podstawowego przed korozją, zapobiega spadkowi wytrzymałości i udarności materiału podstawowego na skutek korozji oraz zapewnia, że efekt modyfikacji materiału może utrzymać się przez długi czas. Bez zabezpieczenia powierzchni zmodyfikowany materiał bazowy szybko rdzewieje w środowisku korozyjnym i nie można wykorzystać jego doskonałych właściwości mechanicznych. Jednocześnie twardość powierzchni elastycznego paska poprawia się po modyfikacji materiału, co może zwiększyć siłę wiązania z powłoką i uniknąć odpadania powłoki w wyniku odkształcenia materiału podstawowego pod obciążeniem wibracyjnym. Istnienie powłoki powierzchniowej może również zmniejszyć koncentrację naprężeń na powierzchni elastycznej taśmy i dodatkowo poprawić odporność zmęczeniową elastycznej taśmy. Ponadto synergiczny efekt obu umożliwia elastycznemu paskowi spełnienie wymagań dotyczących właściwości mechanicznych i odporności na korozję w tym samym czasie w różnych warunkach pracy i środowiskach korozyjnych, znacznie wydłuża żywotność elastycznego paska, zmniejsza częstotliwość konserwacji i wymiany oraz obniża koszty eksploatacji toru.