АНТИКОРРОЗИОННЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ КРЕПЕЖА

Коррозия представляет процесс изменения и ухудшения структуры металла под воздействием окружающей среды. Внешне она проявляется в виде патины, ржавчины, раковин или рыхлого налета. Как бы там ни было — все это приводит к уменьшению слоя чистого материала, снижению прочности изделия и ухудшению его внешнего вида. Коррозия может протекать быстро и медленно в зависимости от вида металла и концентрации поражающих факторов. Как прочность цепи определяется самым слабым звеном, так и надежность механизмов зависит от состояния соединяющих их детали резьбовых приспособлений.

Крепеж – это неотъемлемая часть любой конструкции, будь то здание, мост, автомобиль или машина. От качества крепежа зависит стабильность и надежность всей конструкции. Однако, при эксплуатации крепеж может подвергаться воздействию различных агрессивных сред, таких как влага, соль, кислоты и т.д., что приводит к коррозии и, как следствие, к ухудшению его свойств.

В статье вы узнаете:

Гальваническое цинкование: суть метода, антикоррозионное покрытие

Горячее цинкование: метод защиты крепежа от коррозии

Цинк-ламельное покрытие крепежа: современный метод антикоррозионной защиты

Кадмирование крепежных изделий

Антикоррозионное покрытие желтый цинк

Никелирование: суть метода

Оксидирование: защитное покрытие метизов

Порошковая покраска крепежа

Сравнительная таблица видов антикоррозионных покрытий крепежных изделий

Для защиты крепежа от коррозии применяются различные методы, одним из которых является нанесение антикоррозионного защитного покрытия. Этот метод позволяет увеличить срок службы крепежа и обеспечить его надежность в различных условиях эксплуатации. Рассмотрим подробно способы антикоррозионных защитных покрытий крепежа:

Оцинкованные и нержавеющие крепежные изделия

Сегодня крепежные элементы могут предлагаться из различных материалов, однако наибольшим спросом, конечно, пользуются крепежи, при изготовлении которых использовалась нержавеющая сталь. Такие изделия выгодно отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, благодаря чему многократно повышаются эксплуатационные характеристики. Кроме этого на современном рынке встречаются и оцинкованные изделия. Каждый вариант будет иметь свои индивидуальные преимущества и особенности. Поэтому, чтобы определить какой вариант будет в конкретной ситуации предпочтительнее, потребуется внимательно изучить особенности каждого предложения в отдельности.

Особенности производства и использования крепежей из нержавеющей стали

Производство подобных изделий осуществляется по особым технологиям, где предусматривается наличие давления минимум в 16 атм, при этом температура может достигать до 350 градусов. Если рассматривать крепежи, где используется углеродистая сталь, соответствующая ГОСТу 1050-60, то здесь при аналогичном давлении температура будет повышаться примерно на 100-120 градусов. В принципе в зависимости от марки стали, которая будет использоваться в производстве, температура может повышаться или понижаться, но что касается давления, то оно будет всегда в определенном параметре.

ВАЖНО! В производстве, например, болтов не будут использоваться бессемеровские марки стали, здесь преимущественно рассматривается углеродистый сплав, а также может использоваться сплав нержавеющего типа.

Производство крепежей с использованием нержавеющей стали будет требоваться максимально, учитывать технологические процессы. При этом готовые изделия обязательно должны удовлетворять заявленным требованиям качества и прочности.

Сегодня предлагается большой выбор крепежных элементов из нержавеющей стали, где главное преимущество – максимальная устойчивость к коррозии и любым иным негативным воздействиям окружающей среды. Такие изделия особенно часто применяются для решения любых по сложности задач в пищевой и нефтегазодобывающей промышленности, а также в химической и строительной отрасли.

Особенности и преимущества оцинкованных крепежных элементов

Крепежи, которые изготавливаются с применением технологии, где предусматривается нанесение цинкового слоя, будут отличаться многочисленными преимуществами, например:

Благодаря нанесению оцинкования изделия не будут подвергаться коррозии, при этом исключается вероятность ее появления и на участке фиксации. Такие крепежи могут применяться для выполнения соединений различных конструкций, при этом вне зависимости в каких условиях они эксплуатируются.

Сегодня метизы рассматриваемого вида нашли широкое применение во многих отраслях и сферах, но особенно часто их используют в строительстве, машиностроении. Изделия будут отличаться повышенной устойчивостью к механическим воздействиям, при этом вне зависимости от сложности применения они способны полностью сохранять свои первоначальные свойства на протяжении более 50-ти лет.

Что выбрать нержавеющий или оцинкованный крепеж?

Современное производство крепежных элементов предлагает изделия изготавливаемые методом оцинкования или с применением нержавеющей стали. Подобные варианты продукции будут отличаться устойчивостью к коррозии, благодаря чему обеспечивается надежность и долговечность их использования после установки.

Каждый из вариантов будет отличаться своими преимуществами и особенностями, но стоит отметить, что общим преимуществом у них будет устойчивость к коррозии. Рассмотрим особенности каждого варианта подробнее:

Крепежные элементы способны сохранять первоначальные качества в любых условиях и даже в случае, если будут происходить резкие перепады температур. Во время применения таких метизов исключается вероятность повреждения поверхности, что приводит к снижению эксплуатационных свойств. Одним словом, если важно получить повышенной надежности и долговечное соединение, тогда будет выгодным и оправданным решением использовать крепежи, производство которых выполнено с использованием нержавеющей стали.

Что касается оцинкованных крепежей, то следует понимать, что они выполнены с использованием обычной стали, которая в дальнейшем покрывается цинковым слоем толщиной 20 микрон. Такие изделия способны служить при нормальных условиях до 50-ти лет, но если они будут подвергаться физическим усилиям или ударным нагрузкам, то защитный слой может быть поврежден.

Преимуществом оцинкованных крепежей перед изделиями из нержавеющей стали будет – финансовая доступность. Но насколько оправданна экономия? Здесь важно понимать, что нержавеющие крепежи смогут служить вечно, а вот оцинкованные имеют ограниченный эксплуатационный период.

В строительно-монтажных работах часто возникает необходимость в закреплении каких-либо деталей или конструкций на бетонном основании. Если речь идет о тяжелых нагрузках на крепление, то системой дюбель-шуруп не обойтись.  Здесь нужен более мощный крепеж – металлический анкер. Он, как и дюбель, удерживается трением, возникающим между материалом основания и его распорной зоной, но в отличие от дюбеля сила сцепления у него со стенками отверстия выше, поэтому выше и вырывающая нагрузка.

Для обеспечения длительного срока службы анкерных креплений необходимо учитывать такую важную характеристику анкера, как коррозионная стойкость в тех или иных условиях эксплуатации, которая зависит от его материала или вида защитного покрытия.

Любое анкерное крепление в той или иной степени сопротивляется коррозионному разрушению, так как все виды анкеров изготавливаются либо из стойких к коррозии сплавов, либо имеют специальное защитное покрытие. Если стальной анкер не способен противостоять агрессивному воздействию окружающих сред, то рано или поздно это приведет к снижению его прочности, ослаблению крепления и катастрофическим последствиям.

Рассмотрим основные типы сталей и виды защитных покрытий, которые наиболее часто используются при изготовлении анкерного крепежа.

Анкера из коррозионно-стойких сталей

Для изготовления нержавеющих анкеров применяются две близкие по составу марки легированной стали А2 и А4 . Их превосходная коррозионная стойкость во влажных условиях и промышленных средах объясняется высоким содержанием хрома (16 — 19 %), который на поверхности деталей образует защитную пассивную пленку. Стали после закалки имеют однородное строение аустенита, который хорошо сопротивляется коррозии в этих средах.

Анкера, изготовленные из коррозионностойкой стали А4, устойчивы при эксплуатации в средах средней и сильной агрессивности. Молибден, входящий с состав сталей, повышает устойчивость пассивного состояния и обеспечивает высокую стойкость аустенитных сталей в кислотных, хлоридсодержащих средах и атмосферных условиях с большим содержанием сернистого газа – в автомобильных туннелях, на гидростанциях, в водных бассейнах, на гидроэлектростанциях и в непосредственной близости от моря.

Примеры популярных нержавеющих анкеров из стали А2 и А4, которые можно приобрести в магазине «Крепком»:

Виды покрытий для анкеров из углеродистой стали

Стальные анкера из углеродистой и низкоуглеродистой стали изготавливают методом холодного формования. Коррозионная стойкость обеспечивается металлическими покрытиями, в большинстве случаев – цинковым. Существуют различные способы нанесения этого покрытия – гальванический, горячая оцинковка, термодиффузионный. От технологии цинкования и толщины слоя цинка зависит степень коррозионной стойкости крепежного изделия.

Гальваническое цинковое покрытие (электролитическое) обеспечивает невысокую степень устойчивости к коррозии в наружных строительных конструкциях, особенно в промышленной атмосфере, так как его толщина составляет всего 7-18 мкм. Коррозия цинка при атмосферном воздействии проявляется в виде белых пятен («белая ржавчина») со скоростью приблизительно в десять раз меньшей, чем появление обычной «красной», ржавчины на стальных метизах без покрытия.

Отечественный потребитель хорошо знаком с гальванически оцинкованными клиновыми анкерами по бетону S-KA Sormat, которые широко используются мастерами для предварительного, сквозного и дистанционного монтажа тяжелых конструкций внутри сухих помещений.

Для повышения защитных свойств гальванически оцинкованных анкеров их дополнительно подвергают радужной пассивации, в результате чего на их поверхности получают композитную пленку, предохраняющую гальванический цинк от разрушения в большинстве загрязненных атмосфер. Этим способом обычно защищают распорные втулочные анкера или, как их еще называют, анкерные болты. В каталоге компании «Крепком» такой крепеж представлен в различных модификациях: с шестигранной головкой (LSB), с гайкой (LSI), крюком (KLHS) или кольцом (LHO).

Покрытие «горячий цинк» признано одним из лучших способов защиты  анкерных болтов и шпилек от коррозии, эффективность которого в несколько раз выше, чем у электролитического цинка. Технология нанесения горячих цинковых покрытий позволяет получить на анкерах защитный слой цинка толщиной 45-50 мкм. Именно его толщина и определяет долговечность всех элементов крепежной детали.

Например, клиновой анкер Sormat S-KAK (горячий цинк) допущен для использования во влажных помещениях и на открытом воздухе в сельской местности при условии регулярной контроля целостности защитного слоя. Временем окончания срока службы защитных металлических покрытий считается появление красной ржавчины.

Анкера также могут поставляться с альтернативными видами защитных покрытий, например, такими как DELTA. Это комплексное цинк-ламельное покрытие, состоящее из базового цинкового слоя, нанесенного гальваническим способом, толщиной 20 мкм и протекторной защиты из дополнительных изолирующих слов Delta Protekt RL100 + Delta Seal GZ Silver не менее 15 мкм. Таким образом общая толщина — 35 мкм (это меньше, чем у горячеоцинкованного, а степень защиты выше). Достойным примером крепежа с таким покрытием может служить клиновой анкер Sormat S-KAD.

Оценка степени коррозионной стойкости анкеров

Таблица 1. Рекомендации по применению оцинкованных и нержавеющих анкеров в различных условиях окружающей среды.

Примечание. Зона влажности и степень агрессивности воздействия окружающей среды определяются с учетом СП 28.13330 и СП 50.13330. Оценка коррозионной стойкости анкеров дана без учета воздействия на них других элементов строительных конструкций.

Поскольку крепеж применяется в конструкциях при непосредственном контакте с другими материалами и металлами, то долговечность анкерного крепления зависит не только от степени агрессивности внешней среды, характеристик стали и покрытия, но и от контактирующих с ним металлов и неметаллов.

Крепежные элементы должны изготавливаться из того же металла, что и закрепляемая деталь, или металла с более высоким коррозионным потенциалом. Прямой контакт разнородных металлов не допускается для предотвращения контактной коррозии.

Вывод

Все о крепеже

Инженер-технолог-строитель. Более 10 лет в сфере технического копирайтинга.

Нажмите, чтобы поставить оценку

Смазки для защиты резьбовых соединений

Резьбовые соединения отличаются от шарнирных и сварочных тем, что в меньшей степени подвержены действию нагрузок на изгиб и излом, а продольные нагрузки (растяжение-сжатие) планомерно рассеиваются на оборотах резьбы. Исходя из этого, резьбовые смазки, прежде всего, направлены на предотвращение окисления, иначе в процессе закручивания и особенно выкручивания болтов и гаек могут возникнуть затруднения.

Гальванический способ антикоррозионной защиты крепежа

Гальваническое цинкование является эффективным методом защиты крепежа от коррозии. В процессе гальванизации детали погружаются в ванну с раствором цинка, и здесь происходит электролиз. Этот процесс приводит к образованию равномерного цинкового покрытия, что предотвращает коррозию на долгое время. Такое покрытие обеспечивает толщину защитного слоя 4-20 мкм., что, конечно, не рассчитано на эксплуатацию таких крепежных изделий в жестоких условиях. Именно поэтому данный вид покрытия ещё принято называть декоративным.

Преимущества гальванической защиты

Метод горячего цинкования также является эффективным способом предотвращения коррозии крепежа. В процессе горячего цинкования, крепеж погружается в расплавленный цинк (температура которого составляет около 460 градусов), что приводит к образованию прочного и долговечного слоя. Толщина защитного слоя при горячем цинковании крепежных изделий составляет 40-60 мкм. Таким образом, такой крепеж может выдерживать нагрузки классов С3, С4.

Преимущества горячего цинкования

По своей сути оксидирование (воронение) подразумевает процесс создания на поверхности крепежного изделия оксидной защитной пленки, состоящей из оксидов покрываемого материала. Так, в случае с оксидированием стали и чугуна на поверхности крепежа образуется темная пленка оксида железа толщиной в несколько мкм. По своим свойствам оксидное покрытие похоже на фосфатирование. По своим антикоррозионным свойствам оксидированный и фосфатированный крепеж может использоваться только в легких условиях эксплуатации, при этом крепеж должен быть подвергнут промасливанию и гидрофиброзированию.

Преимущества оксидирования крепежа

Резьбовые смазки используются в машиностроительной промышленности, во время ремонта производственных и иных механизмов, при установке металлоконструкций. Масло общего типа защищает железные метизы от ржавчины. Специальные смазки эксплуатируются в условиях повышенных температур, используются для уплотнений газового оборудования и даже для керамических соединений. Уплотнять необходимо в том числе не поддающиеся ржавлению медные и бронзовые соединения.

Нефтехимическая промышленность не стоит на месте и проводит разработку новейших продуктов с отличными характеристиками, используемых для защиты витков резьбы. В бытовых условиях резьбовые смазки используются при ремонте автомобилей.

Никелирование крепежных изделий

Никелирование крепежа — это изысканный метод антикоррозионной защиты, который придает не только надежную защиту от воздействия внешних факторов, но и элегантный внешний вид. Толщина защитного никелевого покрытия составляет 1-50 мкм. Никелированию, как правило, подвергаются крепежные элементы, изготовленные из стали и сплавов на основе алюминия, железа, меди. По отношению к стали никелевое покрытие является катодным, поэтому защищает крепежные изделия зачастую от механических повреждений, а не от коррозии.

Преимущества никелированного покрытия крепежа

Кадмирование крепежа — это один из эффективных методов обеспечения долговечности и стойкости крепежных изделий в условиях воздействия агрессивных факторов окружающей среды. На крепежное изделие наносится тонкий слой кадмия 10 – 25 мкм. Как правило, сам процесс антикоррозионного кадмиевого покрытия реализуется с помощью вакуумных, электрохимических технологий. Само покрытие является довольно редким, поскольку кадмий является токсичным веществом, запрещенным во многих странах. По свойствам, кадмированное защитное покрытие близко к цинковым.

Преимущества кадмированного покрытия

Окрашивание крепежа — это не только метод придания изделиям эстетического вида, но и эффективный способ защиты от коррозии.

Можно сказать, что почти все крепежные изделия могут быт окрашены распространенными красками. Среди самых популярных предоставляемых к покраске крепежных изделий являются кровельные саморезы. Для их окрашивания используют порошковые краски по каталогу цветовых оттенков RAL.

Преимущества окраски крепежных изделий

Термодиффузное цинкование представляет собой процесс, при котором цинк «втягивается» в поверхностный слой крепежа при высоких температурах. Это обеспечивает прочное и надежное соединение цинка с металлическим основанием. Процесс является довольно сложным и дорогостоящим. Покрытие крепежа осуществляется во вращающихся центрифугах с цинковой пылью, которая под действием высокой температуры (290-450 градусов) оседает защитным слоем. Толщина такого покрытия может составить от 6 до 110 мкм.

Преимущества термодиффузного цинкования

Современные технологии в области антикоррозионной защиты привели к разработке метода цинк-ламельного покрытия. Этот метод основан на использовании специальных ламелей цинка, которые прикрепляются к поверхности крепежа. При небольшой толщине защитного слоя в 6-12 мкм данный вид покрытия обеспечивает высокую степень антикоррозионной защиты, кроме этого, цинк-ламельное покрытие препятствует охрупчиванию металла под воздействием водорода.

Преимущества цинк-ламельного покрытия

Фосфатирование крепежа — это эффективный метод антикоррозионной защиты, который обеспечивает не только стойкость к воздействию внешних факторов, но и улучшение многих механических свойств изделий. Процесс обработки стали в растворах фосфорнокислых солей щелочных металлов и аммония. Обычно толщина защитного слоя составляет 2 – 15 мкм. Такой защитный слой устойчив к воздействию керосина, смазочных масел, но разрушается под действием щелочей и кислот. Именно поэтому такой вид покрытия используется как грунт под покраску крепежа.

Преимущества фосфатирования крепежа

В производственных и бытовых условиях обычно используются отечественные смазки:

Среди новейших разработок производителей смазочных материалов можно выделить следующие:

Подбор подходящего резьбового смазочного материала для конкретных узлов автомобиля позволяет предотвратить возникновение коррозии и увеличить эксплуатационный срок.

Антикоррозионное покрытие желтый цинк

Желтое цинкование крепежа — это яркое и эффективное решение для обеспечения надежной защиты от коррозии и придания продуктам эстетического внешнего вида. Метод цинкового покрытия с определенной пассивацией, в случае с желтым цинком, хроматной пассивацией. Толщина защитного конверсионного слоя при данном виде покрытия составляет от 0.5 мкм. Стоит заметить, что у гальванических цинковых покрытий с желтым хроматированием коррозионная стойкость в 2-3 раза выше, чем у гальванических цинковых покрытий без пассивации.

Преимущества покрытия желтый цинк

Частью каждого проекта, независимо от его спецификации и масштаба, являются резьбовые соединения. Они практичнее, надежнее, дешевле и удобнее в монтаже, чем остальные виды крепежа. Обязательный этап — это выбор технологии защиты метизов от коррозии. История знает немало случаев, когда из-за ржавых ослабевших болтов происходили катастрофические разрушения оборудования и различных объектов.

Сегодня существует множество способов защиты металла от коррозии, различающихся по способам, составам и технологии. Наиболее эффективным признано нанесение на поверхность метизов покрытий, создающих барьер между металлом и агрессивными веществами, присутствующими во внешней среде. Защитные слои наносятся различными способами, каждый из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Сравнительная таблица видов защитных антикоррозионных покрытий

Выбор метода антикоррозионной защиты крепежа зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к долговечности. Каждый из описанных методов имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Поэтому следует отталкиваться от конкретных целей и задач, которые будут стоять перед необходимым видом покрытия крепежных изделий.

Компания Оникс предлагает услуги по защитному покрытию и покраске крепежных изделий, придающих крепежу не только эстетический внешний вид, но и надежность вашим проектам. Наши менеджеры всегда с радостью проконсультируют вас по возникшим вопросам и помогут быстро оформить заказ.

Маркировка покрытий для изделий резьбовых соединений

В мире действует несколько систем, регламентирующих типы и обозначение способов защиты металла от коррозии. В России принята нормативная база в соответствии с ГОСТ 9.306-85. В сборнике содержатся условные обозначения, состоящие из наборов букв и цифр. По ним легко расшифровать применяемую при изготовлении технологию и определиться с выбором.

Сегодня действует такая спецификация с цифровыми и буквенными обозначениями:

При нанесении различных покрытий используются определенные методики и сочетания химических элементов. Столь широкий набор технологий обоснован повышенными требованиями различных отраслей промышленности, формирующих современную экономику.

Виды антикоррозийных покрытий крепежа

В современном производстве существует множество методик создания защитного слоя на поверхности изделий для резьбового соединения.

Наиболее распространены такие способы:

Тип покрытия определяется по таблицам с условными обозначениями. Более расширенные справочники содержат информацию о его свойствах и рекомендованных сферах применения. На основе имеющихся данных можно принимать решение о вариантах и возможностях использования изделий с тем или иным покрытием.

Определение параметров покрытия по маркировке

Полная информация относительно комплектующих деталей резьбовых соединений (болтов, винтов и гаек) прописана в ГОСТ 1759.0-87, 18126-94. Состав материала указывается в буквах и числах, а толщина прописывается в микронах.

Купить крепежные изделия высокого качества, от проверенных производителей и с гарантией можно в нашем магазине Оникс.
Магазин крепежа Оникс осуществляет следующие услуги по покрытию крепежа:

Для большей информации по покрытию крепежа вы всегда можете обратиться к нашим менеджерам, которые предоставят грамотную консультацию, ответят на ваши вопросы, а также помогут с оформлением заказа и доставки.