Щелевая коррозия крепежных изделий является одной из самых сложных проблем коррозии, которую трудно обнаружить на ранней стадии. Внешне болт, гайка, шайба или винт могут выглядеть приемлемо. Настоящее повреждение часто начинается в скрытом зазоре: под шайбой, внутри резьбы, между перекрывающимися пластинами, под головкой болта или вокруг прокладочного соединения.
Вот почему влажная среда опасна. Дождевая вода, морская вода, конденсат, чистящая жидкость или химические остатки могут проникать в узкие пространства и оставаться там. Как только жидкость попадает в ловушку, уровень кислорода меняется, соли концентрируются, а коррозия на небольшом участке ускоряется.
Для покупателей, работающих на открытом воздухе, в морских, химических или промывочных системах, при выборе крепежа следует учитывать риск образования щелей до размещения заказа. XZ Fastener-х крепеж из нержавеющей стали, различные крепеж с покрытием, and шайбы страницы являются полезными справочными материалами для планирования материалов и сборки.
Что такое щелевая коррозия?
Локальная коррозия внутри узкого зазора
Щелевая коррозия возникает, когда небольшой зазор удерживает влагу и препятствует нормальному кислородному обмену. Химия внутри разрыва меняется. Эта область становится более агрессивной, чем окружающая поверхность.
Крепежи естественным образом создают щели. Вот почему эта проблема часто встречается в болтовых соединениях.
| Расположение расщелины | Общий пример | Риск коррозии |
|---|---|---|
| Под шайбой | Плоская шайба против стальной пластины | Скрытая ржавчина или точечная коррозия |
| Под головкой болта | Шестигранный болт установлен на окрашенной или покрытой поверхности | Повреждение покрытия и застоявшаяся вода |
| Внутренняя резьба гаек | Влажная или соленая резьба | Захват резьбы |
| Между пластинами | Нахлесточные соединения и кронштейны | Локальное воздействие на контактные поверхности |
| Вокруг прокладки | Фланец или герметичный корпус | Концентрированные химические остатки |
| Основание анкерного болта | Опорная плита и зона затирки | Сложный осмотр |
Щелевая коррозия – это проблема не только нержавеющей стали. Это может повлиять на углеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь и крепеж с покрытием, если окружающая среда и конструкция соединения позволяют влаге оставаться в ловушке.
Почему влажные условия ухудшают ситуацию
Вода остается там, где инспекция ее не видит
Влажные условия усиливают щелевую коррозию, поскольку влага постоянно попадает в шов и медленно высыхает. В прибрежных районах хлоридные соли усугубляют проблему. На химических заводах чистящие жидкости и технологические пары могут концентрироваться под шайбами и вокруг резьбы.
| Влажное состояние | Практическая забота |
|---|---|
| Воздействие дождя на открытом воздухе | Вода скапливается под головками и шайбами |
| Прибрежный воздух | Хлориды концентрируются в щелях |
| Промывочная очистка | Моющие средства и химикаты попадают в суставы |
| Конденсат | Скрытая влага образуется при циклическом изменении температуры. |
| Стоячая вода | Длительное время во влажном состоянии ускоряет коррозию |
| Скрытый или встроенный крепеж | Проверка становится затруднительной |
Крепеж может пройти испытание в солевом тумане, но все равно выйти из строя раньше, если в процессе реальной эксплуатации в соединение попадает жидкость. Лабораторные испытания не всегда воспроизводят геометрию щелей и условия дренажа поля.
Выбор материала и его ограничения
Нержавеющая сталь помогает, но качество по-прежнему имеет значение
Нержавеющая сталь часто используется для снижения риска коррозии, но она не застрахована от щелевой коррозии. Нержавеющая сталь 304 может использоваться в мягких внутренних условиях или в чистых наружных условиях. Нержавеющая сталь 316 лучше работает во многих условиях, содержащих хлориды, но при тяжелых морских или химических воздействиях могут потребоваться дуплексные, супердуплексные или специальные сплавы.
| Вариант материала | Преимущество | Ограничение |
|---|---|---|
| Углеродистая сталь | Мощный и экономичный | Требуется покрытие и контроль дренажа. |
| Оцинкованная сталь | Базовая защита | Ограничено воздействие влаги или хлоридов. |
| горячеоцинкованная сталь | Повышенная долговечность на открытом воздухе | Толстое покрытие влияет на посадку резьбы |
| Нержавеющая сталь 304 | Общая коррозионная стойкость | Ограничено в хлоридных щелях |
| Нержавеющая сталь 316 | Повышенная устойчивость к хлоридам | Все еще уязвимы в серьезных застойных разрывах |
| Дуплекс из нержавеющей стали | Более высокая прочность и устойчивость к коррозии | Требуется четкая спецификация проекта |
Для общего сравнения материалов просмотрите XZ Fastener. крепеж из углеродистой стали and крепеж из нержавеющей стали.
Покрытие и обработка поверхности
Покрытие должно выдерживать состояние соединения.
Покрытия снижают риск коррозии, но их необходимо выбирать для фактической сборки. Покрытие, поврежденное во время затяжки, может обнажить основной металл именно там, где задерживается влага.
| Покрытие/покрытие | Рассмотрение щелевой коррозии |
|---|---|
| Цинкование | Подходит для умеренного использования в помещении; ограниченная защита от влаги |
| горячее оцинкование | Лучшая защита на открытом воздухе; посадка резьбы должна контролироваться |
| Цинковое покрытие | Полезно для более высоких требований к коррозии и более тонкого покрытия. |
| PTFE покрытие | Обеспечивает барьерную защиту и низкое трение в выбранных условиях эксплуатации. |
| черное оксидирование | Плохой выбор для влажного воздействия, если нет надежной защиты. |
| Пассивация | Поддерживает производительность нержавеющей стали, но не устраняет риск образования щелей. |
Варианты покрытия см. в разделе XZ Fastener. горячее оцинкование, цинк-алюминиевое покрытие, and PTFE покрытие страницы.
Правила проектирования для уменьшения щелевой коррозии
Избегайте попадания влаги
Лучшая профилактика – хорошая конструкция суставов. Материал и покрытие помогают, но полностью компенсировать стык, собирающий воду, они не могут.
Используйте эти правила проектирования, когда это возможно:
- Избегайте ненужных перекрывающихся поверхностей.
- Используйте дренажные пути вокруг опорных плит и кронштейнов.
- Избегайте глубоких карманов вокруг анкерных болтов.
- Выбирайте шайбы подходящего диаметра и качества поверхности.
- Заделывайте зазоры только тогда, когда герметизацию можно сохранить.
- Избегайте смешивания металлов без рассмотрения гальванической коррозии.
- Используйте гладкие поверхности, с которых должна стекать жидкость.
- Обеспечьте доступ для осмотра вокруг важных крепежных элементов.
Если используется уплотнение, убедитесь, что оно предотвращает попадание жидкости. Плохая герметизация может ухудшить состояние щели, задерживая влагу внутри.
Управление шайбой и соединением
Шайбы часто создают скрытую щель.
Стиральные машины полезны для распределения нагрузки, но они также могут задерживать воду. Это часто встречается в наружных стальных конструкциях, морских кронштейнах, электрических шкафах и узлах анкерных болтов.
| Состояние стиральной машины | Риск |
|---|---|
| Шайба увеличенного размера на мокрой поверхности | Большая площадь удержания влаги |
| Повреждено покрытие под шайбой | Местная коррозия начинается быстро. |
| Мягкая шайба | Потеря преднатяга и образование щелей |
| Неподходящий материал шайбы | Риск гальванической коррозии |
| Плохая плоскостность | Неравномерный контакт и попадание воды |
Для выбора шайбы покупатели могут просмотреть XZ Fastener. шайбы.
Осмотр и техническое обслуживание
Проверяйте скрытые области, а не только открытые темы.
Щелевую коррозию часто не замечают, поскольку открытая поверхность выглядит чистой. Осмотр должен быть сосредоточен на зонах контакта и влагоуловителях.
К основным точкам проверки относятся:
- Пятна ржавчины по краям стиральной машины.
- Вздутое или потрескавшееся покрытие.
- Изъятые орехи.
- Питтинг возле корней резьбы.
- Коррозия под съемными шайбами.
- Влага вокруг опорных плит.
- Отложения, оставшиеся после высыхания воды.
Для критически важных наружных или морских крепежных элементов интервалы проверок следует планировать на этапе проектирования.
RFQ Контрольный список для покупателей
Четко определите условия влажной эксплуатации
Полный RFQ должен включать:
- Тип, размер, стандарт и чертеж крепежа, если таковой имеется.
- Основной материал и класс прочности.
- Влажное состояние: дождь, морская вода, смыв, конденсат или химическое воздействие.
- Требования к покрытие поверхности или покрытию.
- Материал и покрытие гаек и шайб.
- Требование к дренажу или герметизации, если указано.
- Требование к солевому туману или испытанию на коррозию, если применимо.
- Метод упаковки для предотвращения попадания влаги перед установкой.
- Требования к сертификатам и проверкам.
Для крепежа, работающего во влажном состоянии, или коррозионностойких сборок отправьте чертежи и информацию об обслуживании по адресу: XZ Fastener Свяжитесь с нами.
Заключительная рекомендация
Щелевая коррозия крепежных изделий вызвана попаданием влаги и локальными химическими изменениями внутри узких зазоров. Чаще всего он встречается под шайбами, головками болтов, гайками, прокладками, соединениями внахлест и анкерными опорными пластинами.
Самая безопасная стратегия профилактики – это системный подход: выберите подходящий материал, выберите правильное покрытие, избегайте скоплений влаги, подберите шайбы и гайки, защитите поверхности во время установки и спланируйте доступ для осмотра.
Во влажных условиях лучший крепеж — это не только самый прочный. Именно он может противостоять коррозии в фактической геометрии соединения, где вода, скорее всего, останется.