Paslanmaz Çelik, Galvanizli ve Nikel Kaplama Cıvataların ve Cıvata Isıl İşlem Prosesinin Tanımlanması

Standart bağlantı elemanları, aşağıdakiler de dahil olmak üzere yaygın olarak kullanılan genel mekanik bileşenlerdir:cıvatalar, vidalar, saplamalar, somunlar, pullar, pimler, perçinler, segmanlar, anahtarlar, genleşme cıvataları, donanım donanımı, özel şekilli bağlantı elemanları ve diğer kategoriler. Mekanik parçaların bağlanması ve sabitlenmesi için ekipman imalatında, çelik yapılarda, mühendislik makinelerinde, gemi yapımında, havacılık ve inşaat endüstrilerinde yaygın olarak uygulanırlar. Bu bağlantı elemanları kalıcı sabitleme sağlayabilir veya ekipman bakımını ve bileşen değişimini kolaylaştırmak için sökülüp yeniden monte edilebilir ve endüstriyel üretimde vazgeçilmez temel bileşenler olarak hizmet eder.

1. Cıvata Isıl İşlem Süreci

Cıvata ısıl işlemi aynı zamanda sertleştirme işlemi olarak da bilinir. Sıradan demir ve karbon çeliği cıvatalar düşük sertliğe sahiptir ve mukavemeti ve tokluğu arttırmak için ısıl işlem gerektirir. Buna karşılık, paslanmaz çelik cıvatalar mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir ve genellikle sertleştirme gerektirmezler. Malzeme özelliklerine ve uygulama senaryolarına göre cıvata mukavemeti, plastisite, tokluk ve aşınma direnci gereksinimlerini karşılamak için farklı söndürme ve temperleme işlemleri benimsenir.

1.1 Farklı Çelikler İçin Isıl İşlem Prensipleri

Yapısal söndürülmüş ve temperlenmiş çelik, söndürmeyi ve ardından yüksek sıcaklıkta temperlemeyi (500 ~ 650 derece) benimser. Yay çeliği söndürmeyi ve ardından orta sıcaklıkta tavlamayı (420 ~ 520 derece) benimser. Karbürlenmiş alaşımlı çelik, karbürleme ve söndürmeyi ve ardından düşük sıcaklıkta tavlamayı (150 ~ 250 derece) benimser. Düşük karbonlu çelik ve alaşımlı karbon çeliği martensit oluşturacak şekilde söndürüldükten sonra tavlama sıcaklığının artmasıyla birlikte mukavemet azalırken plastisite ve tokluk artar. Hedeflenen ısıl işlem yöntemleri, özelleştirilmiş performansa sahip bağlantı elemanı malzemeleri elde etmek için karbon içeriğine göre seçilir.

Düşük karbonlu alaşımlı çelik, yüksek mukavemetli düşük karbonlu martensit oluşturmak için 250 derecenin altındaki düşük bir sıcaklıkta söndürülebilir ve temperlenebilir. Aşınmaya dayanıklı yapısal cıvatalar için uygun olan yüzey aşınma direncini arttırmak için yüzey karbürleme uygulanır.

Orta karbonlu çelik, söndürme artı 500 ~ 650 derecede yüksek sıcaklıkta temperlemeyi, yani söndürme ve temperleme işlemini benimser. Ana süreç olan iyi plastisiteyi korurken yeterli gücü korur.yüksek mukavemetli yapısal cıvatalar. Plastisite ve toklukta kabul edilebilir bir azalma ile ultra yüksek mukavemet elde etmek için, ultra yüksek mukavemetli cıvatalar üretmek üzere düşük sıcaklıkta tavlama benimsenebilir.

Orta ve yüksek karbonlu çelikler (60#, 70#, 80#, 90#) esas olarak yaylı elastik bağlantı elemanları için kullanılır. Yüksek elastik limit, akma limiti ve yorulma direnci sağlamak için su verme ve orta sıcaklıkta temperleme uygulanır.

1.2 Standart Isıl İşlem Operasyon Prosedürü

(1) Söndürülmüş ve Temperlenmiş Çelik için Isıl İşlem

Ön işlem: Taneleri inceltmek, bantlı yapıları ortadan kaldırmak, tek biçimli sertliği ortadan kaldırmak ve işlenebilirliği geliştirmek, tekdüze eş eksenli ince taneli yapılar oluşturmak için normalleştirme, tavlama veya yüksek sıcaklıkta temperleme yapılır.

Söndürme: İş parçaları yaklaşık 850 dereceye kadar ısıtılır. Suyla söndürme, yağla söndürme veya havayla söndürme çeliğin sertleşebilirliğine ve iş parçası boyutuna göre seçilir. Söndürülmüş çelik, yüksek sertliğe, zayıf plastisiteye ve büyük iç artık gerilime sahiptir; bu da gerilimin giderilmesi için zamanında temperleme gerektirir.

Temperleme: 400 ~ 500 derecede yüksek sıcaklıkta temperleme, çeliğin plastisitesini ve tokluğunu orta derecede mukavemetle artırır. Temper kırılganlığına duyarlı çelikler, kırılganlık kusurlarını önlemek için temperleme sonrasında hızlı soğutma gerektirir. Ultra yüksek mukavemet gereksinimleri için, yüksek sertlikte temperlenmiş martensit oluşturmak üzere yaklaşık 200 derecede düşük sıcaklıkta temperleme benimsenir.

(2) Yay Çeliği için Isıl İşlem

Söndürme, yağ soğutmayla 830~870 derecede gerçekleştirilir, ardından stabil temperlenmiş troostit yapısı oluşturmak ve mükemmel esneklik ve yorulma direnci sağlamak için 420~520 derecede orta sıcaklıkta temperleme yapılır.

(3) Karbürlenmiş Çelik için Isıl İşlem

Karbonlama: Yüksek sıcaklıkta aktif bir ortamda karbon elementlerini çelik yüzeyine sızdıran bir kimyasal ısıl işlem işlemi. Prosedür, yüzeydeki karbon içeriğini arttırmak için 850 derecede ön ısıtmayı, 890 derecede karbürlemeyi ve 840 derecede difüzyonu içerir.

Söndürme: Karbon ve düşük alaşımlı karbürlenmiş çelik, doğrudan söndürme veya tekli söndürme işlemini benimser.

Temperleme: Düşük sıcaklıkta temperleme, iç gerilimi ortadan kaldırmak ve karbürlenmiş tabakanın mukavemetini, tokluğunu ve aşınma direncini arttırmak için uygulanır.

2. Paslanmaz Çelik, Galvanizli ve Nikel Kaplama Cıvataların Tanımlama Yöntemleri

2.1 Görünüm Renginin Tanımlanması (En Sezgisel Yöntem)

Paslanmaz çelik cıvatalar bariz kaplama yansıması olmaksızın, düzgün yüzey tonlu, doğal mat bir ham metal rengi sunar. Galvanizli cıvatalar beyaz, yanardöner veya siyah görünümler gösteren beyaz çinko, renkli çinko ve siyah çinko kaplamalarda mevcuttur. Nikel kaplı cıvatalar, yüksek parlaklıkta gümüş metalik görünüme ve güçlü yansıtıcılığa sahip, düzgün ve parlak kaplamalara sahiptir.

2.2 Mıknatısla Manyetik Tanımlama

Çoğu paslanmaz çelik cıvata manyetik değildir ve mıknatıslar tarafından çekilemez. Galvanizli ve nikel kaplı cıvatalar, manyetizmaya sahip karbon çeliği alt tabakalara dayanır ve normalde mıknatıslar tarafından çekilebilir.

2.3 Oksidasyon ve Pasivasyon Özellikleri

Nikel kaplı cıvatalar mükemmel pasivasyon performansına sahiptir. Elektrokaplama sonrasında nikel kaplama üzerinde olağanüstü oksidasyon direncine sahip yoğun bir koruyucu pasivasyon filmi hızla oluşur. Galvanizli cıvatalar, yüksek mukavemetli pasivasyon koruması olmayan saf çinko kaplama ile kaplanmıştır ve oksidasyona ve renk bozulmasına eğilimlidir. Paslanmaz çelik cıvatalar, ek yüzey kaplaması olmadan korozyon direnci için dahili krom ve nikel alaşımlı elementlere dayanır.

2.4 Asit ve Alkali Korozyon Direnci

Krom ve nikel alaşımlı elementler içeren paslanmaz çelik cıvatalar, güçlü asit ve alkali korozyonuna karşı optimum dirence sahiptir. Nikel kaplı cıvatalar üzerindeki pasifleştirme filmi, yavaş korozyon hızına sahip aşındırıcı ortamı etkili bir şekilde izole eder. Galvanizli cıvataların çinko kaplaması yüksek kimyasal aktiviteye sahip olduğundan asit ve alkali ortamlarda hızla korozyona uğrar ve tükenir.

3. Özet

Hızlı günlük tanımlama için görünüm rengi birincil kriterdir: doğal mat metal, paslanmaz çelik cıvataları belirtir; beyaz, yanardöner veya siyah yüzeyler galvanizli cıvataları gösterir; parlak gümüş yüzeyler nikel kaplı cıvataları gösterir. Doğru tanımlama için, manyetizma, oksidasyon direnci ve asit bazlı korozyon direncini birleştiren kapsamlı bir değerlendirme yapılması ve cıvata malzemelerinin ve yüzey işlemlerinin optimum çalışma koşulu eşleşmesini hızlı bir şekilde onaylaması önerilir.