Noix en acier en carbone sont largement appréciés dans diverses industries pour leur résistance mécanique, leur abordabilité et leur facilité de fabrication. Cependant, une limitation notable de l'acier au carbone est son sensibilité inhérente à la corrosion . Contrairement à l'acier inoxydable, qui contient du chrome et d'autres éléments d'alliage qui forment une couche d'oxyde de protection passive, l'acier au carbone n'a pas ces propriétés naturelles résistantes à la corrosion. En conséquence, les noix en acier en carbone peuvent ressentir de l'oxydation et de la rouille lorsqu'elles sont exposées à l'humidité, aux produits chimiques ou aux conditions environnementales difficiles.
Caractéristiques de résistance à la corrosion des écrous en acier en carbone
1. Sujette à l'oxydation et à la formation
Lorsque les noix en acier carbone entrent en contact avec l'eau et l'oxygène, une réaction chimique se produit conduisant à la formation d'oxyde de fer ou de rouille. Cette rouille est une substance poreuse et feuilletée qui ne protège pas le métal sous-jacent mais accélère plutôt de la corrosion. Au fil du temps, la rouille peut provoquer un affaiblissement, des piqûres et une défaillance éventuelle de la fixation, compromettant l'intégrité des assemblages mécaniques.
2. Sensibilité environnementale
Le taux et la gravité de la corrosion dépendent fortement de l'environnement environnant:
Humidité et humidité: Dans des conditions humides ou humides, en particulier à l'extérieur, la probabilité de corrosion est élevée. Une exposition fréquente à la pluie, à la condensation ou aux éclaboussures d'eau crée un environnement propice à la rouille.
Sel et chlorures: Des environnements près de la mer ou dans les zones où les sels de désincision sont utilisés présentent un risque de corrosion élevé en raison des ions de chlorure qui attaquent agressivement les surfaces en acier.
Polluants industriels: Les gaz acides comme le dioxyde de soufre ou les oxydes d'azote dans les zones industrielles ou urbaines peuvent accélérer la corrosion en formant une humidité acide sur les surfaces métalliques.
Fluctuations de température: Les cycles répétés de chauffage et de refroidissement peuvent provoquer une condensation, entraînant une accumulation d'humidité et une corrosion. Des températures élevées combinées à des produits chimiques corrosifs peuvent exacerber davantage la détérioration.
3. Manque de couche de protection passive
Contrairement à l'acier inoxydable, qui forme une couche d'oxyde stable riche en chrome qui protège le métal contre la corrosion supplémentaire, l'acier au carbone n'a pas une telle barrière d'auto-guérison. Ce manque signifie que tout dommage au revêtement ou à la finition de surface peut exposer l'acier nu, ce qui rend la noix vulnérable à la corrosion rapide.
Méthodes pour améliorer la résistance à la corrosion des écrous en acier au carbone
Pour contrer la vulnérabilité de la corrosion naturelle, les fabricants appliquent divers Traitements et revêtements de surface aux écrous en acier en carbone. Ces couches protectrices servent de barrières physiques, de revêtements sacrificiels ou de couches de passivation chimique, améliorant considérablement la résistance à la corrosion et prolongeant la durée de vie.
1. Revêtement en zinc (galvanisation)
Zinc électroplaté: Une fine couche de zinc est électroplée sur la surface de l'écrou, offrant une protection sacrificielle. Le zinc corrode préférentiellement, protégeant l'acier en dessous même si le revêtement est rayé.
Galvanisation à hot-plongée: Implique l'immersion des noix dans du zinc fondu, résultant en un revêtement plus épais et plus durable idéal pour les environnements extérieurs et industriels rigoureux. Ce processus crée un lien métallurgique entre le zinc et l'acier, améliorant la résistance contre l'abrasion et la corrosion.
Les revêtements en zinc sont populaires pour leur rentabilité et leur fiabilité, en particulier dans les projets de construction, d'automobile et d'infrastructure.
2. Finition d'oxyde noir
L'oxyde noir est un revêtement de conversion chimique qui forme une fine couche de magnétite (Fe3O4) à la surface. Il fournit une légère résistance à la corrosion et réduit la réflexion de la lumière, améliorant l'esthétique.
Habituellement combinée avec des revêtements d'huile ou de cire pour améliorer la protection contre la corrosion, l'oxyde noir est souvent utilisé dans des environnements intérieurs ou secs.
3. Revêtement de phosphate
Ce traitement crée une couche de phosphate cristalline qui améliore la résistance à la corrosion et améliore l'adhésion des revêtements ultérieurs comme la peinture ou l'huile.
Souvent utilisés dans les applications automobiles et de machines, les revêtements de phosphate offrent également des avantages de lubrification pendant l'assemblage.
4. Revêtement en poudre et peintures
Les revêtements en poudre et les peintures industrielles offrent une barrière protectrice robuste et non métallique contre l'humidité et les produits chimiques.
Ces revêtements peuvent être personnalisés pour la couleur et la texture, améliorant à la fois la protection contre la corrosion et l'attrait visuel.
5. Placage du cadmium
Bien que le placage du cadmium offre une excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements marins, il est moins favorisé aujourd'hui en raison des problèmes environnementaux et de santé associés à la toxicité du cadmium.
6. Autres traitements de protection
Électropolisseur et passivation - Plus commun avec l'acier inoxydable - peut également être appliqué sur l'acier au carbone sur des surfaces lisses et réduire les sites d'initiation de la corrosion.
Inhibiteurs de la corrosion Peut être appliqué sous forme de pulvérisations ou d'huiles pour protéger les écrous pendant le stockage ou l'exposition temporaire.
Facteurs supplémentaires affectant la résistance à la corrosion
Compatibilité du thread et corrosion galvanique: Lorsque les écrous en acier au carbone sont associés à des boulons fabriqués à partir de différents métaux (par exemple, en acier inoxydable), la corrosion galvanique peut se produire en raison de différences électrochimiques. Un appariement de matériaux approprié ou des revêtements isolants aident à atténuer ce problème.
Contrôle environnemental: Dans certaines applications, le contrôle de l'humidité, de la température ou de l'exposition aux agents corrosifs (par exemple, en utilisant des enclos scellés) peut améliorer la durée de vie des noix.
Résumé
Alors que les écrous en acier carbone ont intrinsèquement une résistance à la corrosion limitée, l'application de traitements de surface tels que placage de zinc, galvanisation à chaud, revêtements d'oxyde noir, traitements de phosphate et revêtements en poudre Améliore considérablement leur durabilité contre la rouille et les dommages environnementaux. Le choix du traitement dépend du Application prévue, conditions d'exposition, contraintes de coûts et exigences réglementaires . Avec un revêtement et une entretien appropriés, les écrous en acier en carbone peuvent servir de manière fiable dans des réglages exigeants, construction, automobile et fabrication, combinant la résistance avec une protection accrue de la corrosion pour maximiser la durée de vie et la sécurité.
