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auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-12-23 origine:Propulsé
Presque toutes les fixations commerciales sont fabriquées en acier au carbone ou en acier allié et nécessitent généralement une résistance à la corrosion. Par conséquent, le revêtement de traitement de surface doit adhérer fermement et ne pas se décoller lors de l'installation ou du retrait. Pour les fixations filetées, le revêtement doit également être suffisamment fin pour permettre un engagement en douceur des filetages. Il est important de noter que les limites de température du revêtement sont généralement inférieures à celles du matériau de base. Les conditions de température de fonctionnement de la fixation doivent donc également être prises en compte.
Les principaux objectifs des traitements de surface sont l’esthétique et la résistance à la corrosion. Étant donné que la fonction principale des fixations est de fixer solidement les composants, les traitements de surface ont également un impact significatif sur leurs performances de fixation. Par conséquent, lors du choix d’un traitement de surface, des facteurs tels que le couple et la cohérence de la précharge doivent être pris en compte.
Un concepteur de haut niveau doit non seulement se concentrer sur la conception structurelle et les processus de fabrication, mais également sur la faisabilité de l'assemblage, les considérations environnementales et la rentabilité. Ci-dessous, nous fournissons un aperçu de certains revêtements de fixation courants pour aider les professionnels de l'industrie à faire des choix éclairés.
Le zinc électrolytique est le revêtement le plus courant pour les fixations commerciales. Il est peu coûteux, visuellement attrayant (disponible en noir, vert militaire, etc.) et relativement facile à appliquer. Cependant, sa résistance à la corrosion est généralement inférieure à celle des autres revêtements, le test au brouillard salin neutre durant généralement 72 heures. Des mastics spéciaux peuvent améliorer cette résistance, atteignant plus de 200 heures, mais à un coût nettement plus élevé : 5 à 8 fois plus cher que le zingage standard.
Le zinc électrolytique peut provoquer une fragilisation par l'hydrogène, c'est pourquoi il n'est généralement pas utilisé pour les fixations d'un grade supérieur à 10,9. Bien que la cuisson puisse aider à éliminer l’hydrogène, ce processus doit être effectué avant la passivation pour éviter d’endommager le film de passivation. Par conséquent, cette opération n’est pas couramment effectuée, sauf demande expresse du client. De plus, les fixations en zinc galvanisé présentent souvent une mauvaise cohérence du couple à la précharge, ce qui les rend impropres aux connexions critiques. L'application d'une lubrification après le placage peut améliorer cette consistance.
La phosphatation est une option plus abordable que le zingage, mais offre une moindre résistance à la corrosion. Après la phosphatation, une couche d'huile est nécessaire pour améliorer la résistance à la corrosion. Les performances du revêtement d’huile influencent directement la résistance à la corrosion ; par exemple, l'utilisation d'huiles antirouille de haute qualité peut prolonger le test au brouillard salin neutre jusqu'à 72 à 96 heures, mais ces huiles sont 2 à 3 fois plus chères.
Les types de phosphatation courants comprennent la phosphatation à base de zinc et de manganèse. La phosphatation à base de zinc offre de meilleures propriétés lubrifiantes, tandis que la phosphatation à base de manganèse est plus résistante à la corrosion et à l'usure. Il peut résister à des températures plus élevées, allant de 107°C à 204°C (225°F à 400°F), ce qui le rend idéal pour les composants automobiles critiques tels que les boulons de bielle de moteur, les boulons de culasse, les écrous de roue, etc. utilisé pour les boulons à haute résistance (grade 10,9 et supérieur) car il permet d'éviter la fragilisation par l'hydrogène.
L'oxyde noir et l'huile sont un revêtement populaire pour les fixations industrielles, principalement parce qu'il est peu coûteux et visuellement attrayant tant que dure l'huile. Cependant, il offre une résistance minimale à la rouille et, sans huile, il rouille rapidement. Même avec de l'huile, le test au brouillard salin neutre ne dure que 3 à 5 heures.
Le cadmiage offre une excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements marins. Cependant, les coûts de traitement des déchets associés au cadmiage sont élevés et le processus est coûteux, environ 15 à 20 fois plus coûteux que le zingage. De ce fait, le cadmiage n’est utilisé que dans des environnements spécifiques, comme les fixations des plateformes de forage pétrolier ou des avions.
Le chromage est stable dans l’atmosphère, résiste à la décoloration et conserve son éclat. Il est très durable et offre une bonne résistance à l’usure. Bien qu'il soit généralement utilisé à des fins décoratives sur les fixations, il n'est pas couramment utilisé dans les industries ayant des exigences élevées en matière de résistance à la corrosion en raison de son coût élevé. Les fixations chromées sont parfois utilisées à la place de l'acier inoxydable lorsque la résistance est un problème.
Pour éviter la corrosion, le placage de cuivre et de nickel est souvent appliqué avant le chromage. Le chrome peut résister à des températures élevées (jusqu'à 650°C ou 1 200°F), mais, comme le zingage, il est sensible à la fragilisation par l'hydrogène.
Le nickelage est obtenu par galvanoplastie ou par placage chimique et est souvent utilisé dans des applications nécessitant à la fois une résistance à la corrosion et une conductivité électrique, telles que les bornes des batteries de véhicules. Le placage au nickel offre un équilibre des deux propriétés, mais est généralement utilisé dans des applications spécialisées plutôt que dans les fixations industrielles générales.
La galvanisation à chaud consiste à chauffer le zinc jusqu'à l'état liquide et à immerger la fixation pour former un revêtement épais. L'épaisseur varie généralement de 15 à 100 microns, offrant une bonne résistance à la corrosion, en particulier pour une utilisation dans la construction et d'autres projets d'ingénierie. Cependant, en raison du revêtement plus épais, cela peut entraîner des problèmes d'engagement du filetage, en particulier dans les fixations à haute résistance (au-dessus de la classe 10,9), car le revêtement peut interférer avec le processus de filetage. De plus, le procédé de galvanisation à chaud génère une pollution importante due aux fumées et déchets de zinc.
La shérardisation, ou diffusion de zinc, est un processus métallurgique à l'état solide qui crée un revêtement uniforme sur la fixation, offrant ainsi une résistance supérieure à la corrosion. Avec une épaisseur comprise entre 10 et 110 microns, le revêtement est bien adhérent et très durable, ce qui en fait l'option la plus respectueuse de l'environnement puisqu'il ne génère pas de pollution significative. L'épaisseur du revêtement peut être contrôlée avec une grande précision, ce qui la rend idéale pour les applications critiques.
DACROMET est un revêtement zinc-chrome, également connu sous le nom de revêtement zinc-aluminium-chrome, et est un revêtement anticorrosion plus récent. Il ne souffre pas de fragilisation par l'hydrogène et offre une excellente cohérence couple-précharge. Malgré son coût plus élevé, il est largement utilisé dans les applications nécessitant une résistance élevée à la corrosion, notamment pour les fixations à haute résistance.
Lors de la sélection d'un traitement de surface pour les fixations, il est crucial de prendre en compte plusieurs facteurs, notamment la résistance à la corrosion, le coût, les performances dans des conditions de température et les exigences spécifiques de l'application. Aucun revêtement n’est universellement supérieur ; le meilleur choix dépend des exigences spécifiques du projet. En comprenant les avantages et les limites de chaque revêtement, les ingénieurs et les concepteurs peuvent prendre des décisions éclairées qui garantissent des performances, une durabilité et une rentabilité optimales.
