שינוי חומר וטכנולוגיה לחיזוק עמידות בפני קורוזיה עבור סביבות קורוזיביות שונות של קליפס קפיצים
מה הכיוון של כוונון העדין של אלמנט הסגסוגת- עבור חומר הבסיס של הרצועה האלסטית 60Si2MnA?
הכיוון של אלמנט הסגסוגת העדין-לחומר הבסיס של הרצועה האלסטית 60Si2MnA הוא לשפר חוזק, קשיחות ועמידות בפני עייפות. הליבה היא להתאים במדויק את התוכן של סיליקון, מנגן, כרום, זרחן, גופרית ואלמנטים אחרים, וטווח הכוונון העדין- נשלט בקפדנות במסגרת התקן הלאומי. סיליקון הוא אלמנט הליבה לשיפור הגמישות והחוזק של פלדה קפיצית. תכולת הסיליקון של 60Si2MnA המסורתית היא 1.50%-2.00%. לאחר כוונון עדין-, תכולת הסיליקון נשלטת ב-1.80%-2.00%, מה שמשפר עוד יותר את יכולת ההתקשות של הפלדה תוך הבטחת גמישות, מה שהופך את הביצועים הכוללים של הרצועה האלסטית לאחידה יותר לאחר ההמרה. מנגן יכול לשפר את החוזק ועמידות הבלאי של פלדה. התוכן המסורתי של 0.60%-0.90% מכוון עדין-ל-0.70%-0.90%, מה שמשפר את יכולת האנטי-דפורמציה של הרצועה האלסטית ומסתגל להשפעת העומס הגדול של קווי הובלה כבדה. מוסיפים כמות מתאימה של כרום (0.10%-0.20%). כרום יכול ליצור קרבידים עם פחמן בפלדה, לעדן גרגירים, לשפר את הקשיחות והתנגדות העייפות של הרצועה האלסטית, ולהימנע ממיקרו-סדקים ברצועה האלסטית בעומס רטט. במקביל, תכולת היסודות המזיקים כמו זרחן וגופרית מצטמצמת בקפדנות, תכולת הזרחן נשלטת בפחות מ- או שווה ל-0.010%, ותכולת הגופרית ב-פחות מ- או שווה ל-0.008%, נמוכה בהרבה מדרישת התקן הלאומית של פחות מ- או שווה ל- 0.025 gmrain. אלמנטים ומונע שבר שביר של הרצועה האלסטית. הכוונון העדין של אלמנטים מסגסוגת אלה אינו התאמה יחידה, אלא אופטימיזציה משותפת של מספר אלמנטים, תוך מימוש השיפור המקיף של חוזק, קשיחות והתנגדות לעייפות בהנחה שלא ישנו את ביצועי הליבה של 60Si2MnA.

אילו תהליכים משמשים בעיקר לאופטימיזציה של המבנה המטאלוגרפי של חומר הבסיס של הרצועה האלסטית?
אופטימיזציית המבנה המטאלוגרפי של חומר הבסיס של הרצועה האלסטית מאמצת בעיקר שלושה תהליכי ליבה: חישול כדורי, כיבוי איזותרמי וטיהור-בטמפרטורה נמוכה. שלושת התהליכים משתפים פעולה בתורם כדי לייעל את המבנה המטאלוגרפי של חומר הבסיס לטרווסטיט מחוסם אחיד ולשפר את התכונות המכניות המקיפות. חישול spheroidizing הוא תהליך טיפול מקדים לאופטימיזציה מטאלוגרפית. הפלדה העגולה 60Si2MnA מחוממת ל-780-800 מעלות, נשמרת על חום במשך 3-4 שעות ולאחר מכן מתקררת באיטיות, כך שמבנה הפרליט בפלדה עובר כדוריות ליצירת פרליט כדורי אחיד, מה שמפחית את קשיות הפלדה, משפר את הביצועים של פלסטיות ויצירת כיפוף תהליכים קרים ומספק כיפוף טוב של תהליך קר. במהלך היווצרות. כיבוי איזותרמי הוא תהליך חיזוק הליבה. לאחר שהריק לאחר חישול כדוריות מחומם ל-850-880 מעלות לאוסטניטיזציה, הוא מוכנס במהירות לאמבט חנקה ב-260-280 מעלות לקירור איזותרמי, כך שהאוסטניט הופך לבנייט תחתון. למבנה הביינייט התחתון יש גם חוזק גבוה וגם קשיחות גבוהה, והוא יכול לגרום לרצועה האלסטית לשאת עומס רטט חוזר ללא שבר עייפות. טמפרטורת טמפרטורה נמוכה היא תהליך ייצוב לאחר מכן. הרצועה האלסטית לאחר כיבוי איזותרמי מחוממת ל-200-220 מעלות, נשמרת חמה למשך שעתיים ולאחר מכן מקוררת באוויר, הופכת את מבנה הביינייט התחתון לטרווסטיט מחוסם, מבטל את הלחץ הפנימי של כיבוי, מייצב את הגודל והביצועים של הרצועה האלסטית, ומניעת עיוות של הרצועה האלסטית במהלך השירות עקב שחרור מתח פנימי. יש לשלוט במדויק על הטמפרטורה וזמן ההחזקה של שלושת התהליכים. סטיית טמפרטורה או זמן החזקה לא מספיק יובילו למבנה מטאלוגרפי לא אחיד וישפיעו על הביצועים הסופיים של הרצועה האלסטית.

מהו תהליך הליבה של חיזוק עמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות בסביבת התזת מלח גבוהה-?
תהליך הליבה של חיזוק עמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות בסביבת התזת מלח גבוהה- הוא אימוץ תהליך טיפול משטח דו-שכבתי- של "ציפוי דאקרומט + ציפוי סגור". תהליך זה יכול לבודד ביעילות יוני כלוריד בתרסיס מלח ממגע עם חומר הבסיס של הרצועה האלסטית ולשפר את העמידות בפני חריצים וקורוזיה. ציפוי Dacromet הוא שכבת ההגנה הראשונה. הרצועה האלסטית טבולה בנוזל ציפוי דאקרומט המורכב מאבקת אבץ, אבקת אלומיניום, כרומט וכו'. לאחר האפייה והאשפרה נוצר ציפוי כסף-אפור בעובי 8-10μm על פני הרצועה האלסטית. אבקת האבץ בציפוי היא אנודת הקרבה, אשר משחתת תחילה כדי להגן על חומר הבסיס. אבקת אלומיניום יכולה לחדד את מבנה הציפוי ולשפר את הקומפקטיות של הציפוי. כרומט יכול ליצור סרט פסיביות כדי לשפר עוד יותר את האפקט האנטי-של קורוזיה. הציפוי הסגור הוא שכבת ההגנה השנייה. שכבה של איטום אורגני בעובי של 2-3μm מרוססת על פני ציפוי הדקרומט. האיטום יכול למלא את הנקבוביות הזעירות של ציפוי הדקרומט, ליצור סרט מגן ללא תפרים, לבודד לחלוטין את המגע בין יוני כלוריד, מים וחומר הבסיס, ולשפר מאוד את עמידות הציפוי להתזת מלח. במקביל, הרצועה האלסטית מסולקת ביסודיות, מסירה חלודה ומפוספטת לפני הציפוי על מנת להבטיח שפני השטח של חומר הבסיס נקיים, לשפר את חוזק ההדבקה בין הציפוי לחומר הבסיס ולהימנע מנשירת ציפוי. הרצועה האלסטית שטופלה בתהליך זה יכולה לעבור את מבחן ריסוס המלח הנייטרלי במשך יותר מ-1000 שעות ללא חלודה אדומה, יכולה לשרת ביציבות במשך יותר מ-15 שנים בסביבת התזה עתירת מלח בחוף, וחיי העמידות בפני קורוזיה גדלים פי 2 בהשוואה לרצועה האלסטית המגולוונת המסורתית.

מה ההבדל בתהליך העמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות בין סביבות לחות בפנים הארץ לבין סביבות מאובקות בכרייה?
ההבדל בתהליך העמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות בין סביבות לחות בפנים הארץ לבין סביבות מאובקות בכרייה בא לידי ביטוי בשלושה היבטים: שיטת טיפול פני השטח, קשיות הציפוי ומיקוד ההגנה. כולם מתוכננים בצורה שונה בהתאם למאפייני הקורוזיה של הסביבה ומתאימות במדויק לצרכים של סביבות שונות. ליבת הקורוזיה בסביבה לחה בפנים הארץ היא קורוזיה אלקטרוכימית הנגרמת ממגע של מים ואוויר, ללא אפקט שחיקה ברור. תהליך עמידות בפני קורוזיה מאמץ את תהליך "גלוון אלקטרוני + פסיבציית צבע". אלקטרוגלוון יוצר שכבת אבץ בעובי של 10-12 מיקרומטר על פני הרצועה האלסטית כדי להגן על חומר הבסיס באמצעות אנודת הקרבה. פסיבציית צבע יוצרת סרט פסיבציית צבע על פני שכבת האבץ כדי לסגור את הנקבוביות של שכבת האבץ ולשפר את העמידות בפני קורוזיה לחה. לתהליך זה עלות מתונה, אפקט האנטי-קורוזיה יכול לענות על הצרכים של סביבה לחה בפנים הארץ, ומשטח הציפוי חלק ולא קל לספוג מים. הקורוזיה בסביבה מאובקת כרייה כוללת לא רק קורוזיה אלקטרוכימית הנגרמת על ידי לחות, אלא גם שחיקה הנגרמת מחיכוך בין חלקיקי אבק לפני השטח של הרצועה האלסטית. מוקד ההגנה הוא "נגד-קורוזיה + עמידות בפני שחיקה". תהליך העמידות בפני קורוזיה מאמץ את תהליך "התזה תרמי אבץ + ציפוי קרמי". אבץ בתרסיס תרמי יוצר שכבת אבץ בעובי של 15-20μm על פני הרצועה האלסטית כדי להשיג הגנה נגד-קורוזיה. ציפוי קרמי יוצר ציפוי קרמי אלומינה בעובי של 5-8μm על פני שכבת האבץ. לציפוי הקרמי קשיות של יותר מ-HV800, שיכולה לעמוד ביעילות בפני שחיקה של חלקיקי אבק ולמנוע משכבת האבץ לאבד את האפקט האנטי קורוזיה שלה עקב בלאי ונפילה. בנוסף, חוזק הדבקת הציפוי של כריית רצועות אלסטיות נדרש להיות גבוה יותר. פני הרצועה האלסטית צריכים לעבור התזת חול ולחספוס לפני הציפוי כדי לשפר את כוח ההדבקה בין הציפוי לחומר הבסיס, בעוד שרצועות אלסטיות פנימיות זקוקות לטיפול פוספטי קונבנציונלי בלבד. ההתאמה של שני התהליכים מאפשרת לרצועה האלסטית להשיג איזון בין אנטי קורוזיה וביצועים בסביבות שונות, תוך הימנעות מבזבוז עלויות הנגרמות מהגנה מוגזמת.
מהן ההשפעות הסינרגטיות של שינוי חומר וחיזוק עמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות?
שינוי חומר וחיזוק עמידות בפני קורוזיה של רצועות אלסטיות אינם קיימים באופן עצמאי, והשניים מראים רמה גבוהה של אפקט סינרגטי. הליבה היא "שיפור ביצועי חומר הבסיס כבסיס והגנה על פני השטח כערובה", המשפרים במשותף את ביצועי השירות המקיפים של רצועות אלסטיות. שינוי חומר משפר את החוזק, הקשיחות וההתנגדות לעייפות של חומר הבסיס של הרצועה האלסטית באמצעות כוונון עדין- של אלמנט סגסוגת ואופטימיזציה של מבנה מתכתוגרפי, המאפשר לרצועה האלסטית לשאת את עומס הרטט החוזר של הקו ולהימנע משבר עייפות שנגרם כתוצאה מביצועי חומר בסיס לא מספיקים, מה שמספק בסיס יציב בפני חוזק קורוזיה של חומרי השטח. אם לחומר הבסיס עצמו יש קשיחות ירודה והוא מייצר סדקים תחת רטט, זה יוביל לסדקים בציפוי ואובדן אפקט אנטי-קורוזיה. חיזוק עמידות בפני קורוזיה מבודדת את המגע בין חומר קורוזיבי לחומר הבסיס באמצעות תהליכי טיפול משטחים מובחנים, מגינה על המבנה המטאלוגרפי והרכב הסגסוגת של חומר הבסיס מפני קורוזיה, מונעת את ירידת החוזק והקשיחות של חומר הבסיס עקב קורוזיה, ומבטיחה שניתן לשמור על השפעת שינוי החומר לאורך זמן. ללא הגנה על פני השטח, חומר הבסיס המותאם יחליד במהירות בסביבה הקורוזיבית, ולא ניתן להפעיל את תכונותיו המכניות המצוינות. במקביל, קשיות פני השטח של הרצועה האלסטית משתפרת לאחר שינוי חומר, מה שיכול לשפר את כוח ההדבקה עם הציפוי ולמנוע נפילת הציפוי עקב עיוות חומר הבסיס בעומס רטט. קיומו של ציפוי פני השטח יכול גם להפחית את ריכוז הלחץ על פני הרצועה האלסטית ולשפר עוד יותר את עמידות הרצועה האלסטית. בנוסף, האפקט הסינרגי של השניים מאפשר לרצועה האלסטית לעמוד בדרישות של תכונות מכניות ועמידות בפני קורוזיה בו-זמנית בתנאי עבודה שונים ובסביבות קורוזיביות, מאריך מאוד את חיי השירות של הרצועה האלסטית, מפחית את תדירות התחזוקה וההחלפה, ומוריד את עלות תפעול המסלול.

