Tło
Śruby o wysokiej wytrzymałości są powszechnymi elementami złącznymi w projektach konstrukcji stalowych. Aby poprawić odporność śrub na korozję, często wymagającą obróbki powierzchniowej śrub, w tym artykule przedstawimy jedną z metod obróbki powierzchni śrub: obróbkę fosforanowaniem.

Co to jest powłoka fosforanowa?
Fosforanowanie śrub polega na zanurzeniu śrub w roztworze fosforanu i utworzeniu rozpuszczalnej w wodzie fosforanowej warstwy ochronnej na powierzchni w wyniku reakcji chemicznej, która może zwiększyć twardość i odporność powierzchni śruby na zużycie oraz poprawić odporność na korozję .
Cechy leczenia fosforanowaniem śrubowym
Zasada procesu oczyszczania fosforanowego

Reakcja chemiczna
Fosforowanie śrubowe to obróbka chemiczna zapewniająca ochronę metalu nieszlachetnego poprzez utworzenie warstwy fosforanującej na powierzchni.
Warunek reakcji
Proces fosforanowania wymaga odpowiedniej temperatury, wartości PH i czasu reakcji. Zwykle reakcję fosforanowania prowadzi się w temperaturze 60-100, a wartość PH należy kontrolować w zakresie 2-4.

Technologia przetwarzania fosforanowania śrubowego
Czyszczenie
Pierwszym krokiem jest usunięcie oleju i zanieczyszczeń z powierzchni śruby.
Marynowanie
Trawienie polega na umieszczeniu śruby o wysokiej wytrzymałości w zbiorniku trawiącym i wyczyszczeniu jej w odpowiedniej temperaturze i kwaśnym roztworze. Głównym celem jest usunięcie tlenku i rdzy z powierzchni śruby.
Fosforanowanie
Po wytrawieniu śrubę zanurza się w roztworze kwasu fosforowego i wchodzi w reakcję chemiczną tworząc warstwę fosforanującą.
Neutralizacja i czyszczenie
Fosforowane śruby o dużej wytrzymałości należy zneutralizować w celu usunięcia substancji kwasowych pozostałych na powierzchni śrub.
Wysuszenie
Śruby poddane fosforanowaniu można suszyć w celu ułatwienia dodatkowej obróbki w celu pasywacji, uszczelnienia lub olejowania.
Zaleta powłoki fosforanowej
Popraw odporność na korozję
Warstwa fosforanująca jest przymocowana do powierzchni śruby, co może odgrywać rolę antykorozyjną i przedłużać żywotność śruby o wysokiej wytrzymałości.
Niski koszt
Niski koszt fosforanowania nadaje się do dużej liczby produkcji i przetwarzania śrub.
Popraw odporność na zużycie
Fosforany i inne związki powstałe na powierzchni śrub o wysokiej wytrzymałości po fosforanowaniu mogą wypełnić dziury na powierzchni śrub, zwiększyć gładkość i poprawić odporność na zużycie.
Unikaj kruchości wodorowej
Fosforanowanie może zapobiec występowaniu kruchości i chronić stabilność konstrukcji stalowej. Dlatego w wielu dziedzinach, takich jak pola przemysłowe i budownictwo, śruby powyżej klasy 10,9 są zwykle poddawane fosforanowaniu.
Wady śrub fosforanowanych
Proces fosforanowania musi być ściśle kontrolowany, w przeciwnym razie będzie to miało wpływ na jakość powłok fosforanowych.
Na warstwę fosforanującą śrub konstrukcyjnych łatwo wpływają materiały chemiczne i wysoka temperatura, np. wysoka temperatura łatwo prowadzi do grubej warstwy fosforanującej, grubej krystalizacji, im niższa temperatura, cienkiej warstwy fosforanującej, drobnej krystalizacji. Dlatego po fosforanowaniu zwykle stosuje się olej antykorozyjny.
Powierzchnia śrub po fosforanowaniu jest szorstka i trudna do pomalowania.