Problem z czyszczeniem elementów złącznych o wysokiej wytrzymałości często pojawia się po obróbce cieplnej i odpuszczaniu, a głównym problemem jest to, że płukanie nie jest czyste. W wyniku nieuzasadnionego układania elementów złącznych na sobie, na powierzchni pozostaje ług, tworząc rdzę powierzchniową i przypalenia alkaliczne, lub niewłaściwego doboru oleju hartowniczego, co powoduje rdzewienie powierzchni elementów złącznych.
1. Zanieczyszczenia powstające podczas płukania
Po hartowaniu elementy złączne oczyszczono krzemianowym środkiem czyszczącym, a następnie wypłukano. Na powierzchni pojawił się osad. Materiał został przeanalizowany za pomocą spektrometru w podczerwieni i potwierdzono, że jest to nieorganiczny krzemian i tlenek żelaza. Wynika to z pozostałości krzemianu na powierzchni elementu złącznego po niepełnym wypłukaniu.
2. Układanie elementów złącznych w stosy nie jest rozsądne
Po odpuszczeniu, elementy złączne wykazują oznaki przebarwień. Należy je namoczyć w eterze, odczekać, aż eter ulotni się i wykryje pozostałości oleju. Takie substancje charakteryzują się wysoką zawartością lipidów. Wskazuje to na zanieczyszczenie elementów złącznych środkami czyszczącymi i olejami hartowniczymi podczas płukania, które topią się w temperaturze obróbki cieplnej i pozostawiają ślady chemicznego przypalenia. Takie substancje świadczą o tym, że powierzchnia elementu złącznego nie jest czysta. Analiza spektrometrem w podczerwieni wykazała, że jest to mieszanina oleju bazowego i eteru w oleju hartowniczym. Eter może pochodzić z dodatku oleju hartowniczego. Wyniki analizy oleju hartowniczego w piecu taśmowym z siatką potwierdzają, że elementy złączne wykazują niewielkie utlenianie w oleju hartowniczym z powodu nieuzasadnionego układania warstw podczas nagrzewania, ale jest ono prawie nieistotne. Zjawisko to jest związane z procesem czyszczenia, a nie z problemem oleju hartowniczego.
3. Pozostałości powierzchniowe
Biały osad na śrubie o wysokiej wytrzymałości został przeanalizowany spektrometrem w podczerwieni i potwierdzono, że jest to fosforek. Do czyszczenia zbiornika płuczącego nie użyto kwaśnego środka czyszczącego, a kontrola zbiornika płuczącego wykazała wysoką rozpuszczalność węgla. Zbiornik należy regularnie opróżniać i często sprawdzać poziom stężenia ługu w zbiorniku płuczącym.
4. Oparzenie alkaliczne
Wysokowytrzymałe hartowanie śrubowe z wykorzystaniem ciepła resztkowego powoduje, że powierzchnia zewnętrzna jest jednolita, gładka i czarna jak olej. W pierścieniu zewnętrznym widoczny jest obszar w kolorze pomarańczowym. Dodatkowo występują obszary w kolorze jasnoniebieskim lub jasnoczerwonym.
Stwierdzono, że czerwony obszar na śrubie jest spowodowany oparzeniem alkalicznym. Zasadowe środki czyszczące zawierające chlorki i związki wapnia mogą przypalić stalowe elementy złączne podczas obróbki cieplnej, pozostawiając plamy na ich powierzchni.
Zasadowość powierzchni stalowych elementów złącznych nie może zostać usunięta w oleju hartowniczym, przez co powierzchnia ulega wypaleniu w wysokiej temperaturze austenitu, co pogłębia uszkodzenia w kolejnym etapie odpuszczania. Zaleca się dokładne umycie i opłukanie elementów złącznych przed obróbką cieplną w celu całkowitego usunięcia pozostałości alkalicznych, które powodują przypalenia elementów złącznych.
5. Niewłaściwe płukanie
W przypadku elementów złącznych o dużych rozmiarach często stosuje się hartowanie w wodnym roztworze polimeru. Przed hartowaniem, do czyszczenia i płukania elementów złącznych stosuje się alkaliczny środek czyszczący. Po hartowaniu elementy złączne są zardzewiałe od wewnątrz. Analiza za pomocą spektrometrów w podczerwieni potwierdziła obecność, oprócz tlenku żelaza, sodu, potasu i siarki, co wskazuje na przywieranie elementu złącznego do wnętrza alkalicznego środka czyszczącego, prawdopodobnie wodorotlenku potasu, węglanu sodu lub podobnych substancji, które sprzyjają rdzewieniu. Płukanie elementów złącznych jest sprawdzane pod kątem nadmiernego zanieczyszczenia i zaleca się również częstą wymianę wody płuczącej. Dodanie inhibitora rdzy do wody jest również dobrym sposobem.
Czas publikacji: 30 grudnia 2022 r.
