Корозија је примарни непријатељ
Први и најочигледнији разлог за површинску обраду је корозија. Опружна обујмица, шраф или шраф у употреби су изложени влази, кисеонику и хлоридима из сланог спреја, баластне воде и хемикалија за{1}}одлеђивање, а електрохемијска корозија која резултира уклања-носиви део са дела. Последица није само рђа: копча која изгуби 20 одсто пресека губи крутост и стезну силу, шиљак са удубљеним навојима се трака када се поново-затегне, а вијак са корозионом јамицом испод главе изазива заморну пукотину. Премаз функционише на два механизма: баријерна заштита, где слој физички одваја челик од електролита, и катодна заштита, где цинк првенствено кородира и штити челик од огреботина и посечених ивица. Премаз се стога мора изабрати и за дебљину и за приањање, и проверити на готовом делу, јер премаз који се раслојава ствара корозиону ћелију горе него да уопште нема премаза.
Контрола трења и функција навоја
Површинска обрада такође одлучује како се причвршћивач понаша механички. Однос обртног момента-према-преднапрезању вијчаног споја зависи од коефицијента трења навоја и површине лежаја, а премаз има главни утицај на тај коефицијент: топло-поцинковани навој има другачије понашање трења од галванизованог или цинк-љусака дефинисаног навоја превученог цинк-љусом, и где се захтевају затегнути премази са поновљеним премазом. Уобичајени неспоразум је да премаз цинка испуњава празнине навоја и на тај начин повећава отпор-извлачења шиљака завртња. У ствари, капацитет-извлачења шиљка шрафа долази од облика навоја, дужине захвата и чврстоће подлоге, дрвета или типла, а не од премаза, а дебљина премаза на навоју је намерно ограничена тако да шиљак и даље одговара свом типлу и може да се уврне без оштећења. Оно што премаз ради на навоју је да га штити од корозије и контролише трење током затезања; не додаје механичку снагу држања.
Упоређени процеси премазивања
Табела испод сумира главне процесе заштите који се користе на железничким спојним елементима и њихове типичне примене.
| Процес | Типична дебљина | Референтни стандард | Најбоља-апликација |
|---|---|---|---|
| Вруће{0}}цинковање | 40-85 ум на причвршћивачима | ИСО 10684, ИСО 1461, ГБ/Т 5267.3 | Обујмице, шиљци, завртњи, плоче у изложеној стази |
| Цинк{0}}алуминијумске љуспице | 5-12 ум | ИСО 10683 | Завртњи{0}}високе чврстоће, опруге, контролисано трење |
| Галвански цинк | 5-15 ум | ИСО 4042 | Лаки рад, у затвореном простору, где се{0}}управља печењем |
| Дифузиони премаз цинка | 15-45 ум | ГБ/Т 26110 | Опружне споне за{0}}системе брзог причвршћивања |
| Нерђајући челик | Без премаза | ИСО 3506 | Мокри тунели, обална постројења, корозивне индустрије |
Вруће{0}}поцинковање остаје главни избор за изложену шину јер се слој легуре цинка-гвожђа металуршки везује за челик и пружа густу и чврсту заштиту. Превлака од цинк пахуљица је пожељна тамо где део не сме да види водоник, где премаз мора да остане танак ради толеранције навоја или где је потребан дефинисан коефицијент трења за уградњу-контролисаном обртном моментом. Дифузиони премаз цинка, који се понекад назива шерардизовање, даје чврст, уједначен слој цинка-гвожђа који одговара опругама јер не утиче на температуру опруге и отпоран је на абразију контакта баласта.
Водонично крхкост и{0}}причвршћивачи велике чврстоће
Једна одлука о премазивању може значити разлику између завртња који служи двадесет година и оног који пуца без упозорења: избор процеса за ојачане причвршћиваче. Галванизација уводи водоник у челик, а на завртњима класе својства 10.9 и више, или са тврдоћом изнад око 390 ХВ, водоник може да мигрира до концентрације напона и да изазове одложени лом, пукотину која се појављује сатима или данима након што се вијак затегне. Пракса ИСО 4042 захтева де-печење након галванизације, али робустан инжењерски одговор за завртње на шинама је избегавање галванизације у потпуности на очврслим деловима и коришћење превлаке цинка у љуспицама или вруће{6}}поцинковање, који не уводе водоник. Иста логика важи и за обујмице за опруге: каљени челик за опруге је осетљив на водоник, а изабрани процес не сме да ризикује крхкост радне зоне опруге.
Хабање, хабање и специјализоване навлаке
Осим корозије и трења, површинска обрада мора преживети механичко окружење стазе. Обујмице и вијци у близини баласта виде абразију од камене прашине и алата за набијање, тако да премаз мора бити довољно чврст да остане нетакнут; слојеви дифузије цинка и врућег{1}}потапања имају добре резултате, док се танка галванизација брзо троши. На споју између металног затварача и дрвеног прага или пластичног типла, премаз такође делује као сепаратор који смањује галванско и абразивно оштећење подлоге. Специјализовани случајеви употпуњују слику: на брзим линијама-опруге су обично заштићене премазом за дифузију цинка или цинк љуспицом како би се комбиновала отпорност на корозију са-безбедном обрадом; у тунелима и приобалним постројењима, причвршћивачи од нерђајућег челика према ИСО 3506 уклањају проблем корозије у потпуности по већој цени; и у областима електричних -осетљивих колосека, премаз и изолационе компоненте морају заједно да издрже отпор изолације система за причвршћивање према ЕН 13146-5 тестирању. Правило одабира је да се прво дефинише околина, механичке захтеве и класа својства, а да премаз следи.
Често постављана питања
П1: Зашто се површински третман назива функционалним, а не козметичким причвршћивачима на стази?
Пошто корозија уклања део који носи оптерећење{0}}, контрола трења одлучује да ли наведени обртни момент даје наведену силу стезања, а процес премазивања може да уведе водоник у очврсли челик. Сва три утичу на безбедност стазе, а не на изглед.
П2: Да ли премаз цинка повећава снагу-извлачења шиљка завртња?
Не. Снага-извлачења зависи од облика навоја, дужине захвата и чврстоће дрвета или типла. Премаз штити навој и контролише трење затезања, а његова дебљина на навоју је ограничена да би се очувало пристајање.
П3: Који је премаз најбољи за завртње шине класе 10.9?
премаз цинк љуспицом према ИСО 10683 или топло{1}}поцинковање. И једно и друго избегава ризик од водоничне кртости од галванизације на каљеном челику, што може проузроковати одложени лом након уградње.
П4: Која је типична дебљина врућег{1}}поцинчавања на причвршћивачима?
40 до 85 ум у зависности од величине навоја и окружења, контролисано толеранцијом навоја. ИСО 10684 и ИСО 1461 дефинишу класе и метод верификације.
П5: Зашто су опружне споне на брзим водовима-често обложене цинком?
Процес даје чврст, уједначен слој цинка{0}}гвожђа који штити опругу без утицаја на њено стање и без ризика од водоника, а отпоран је на абразију баласта боље од танке галванизације.
П6: Када треба навести причвршћиваче од нерђајућег челика?
На трајно влажним или хемијски агресивним локацијама где је одржавање премаза непрактично, као што су тунели, обалне структуре и индустријска постројења. Нерђајући причвршћивачи према ИСО 3506 уклањају корозију као начин квара уз већу цену материјала.