钢材在进行防腐之前需要进行除锈操作。只有达到一定的除锈等级以及具备相应的表面粗糙度,才能够开始进行防腐工作。除锈等级和表面粗糙度等级这两者属于不同的概念。
钢材表面的锈蚀按分为四个等级:
A 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面;
B已发生锈蚀,并且部分氧化皮已经脱落的钢材表面;
C 氧化皮已因锈蚀而剥落,或者能够刮除,同时还伴有少量点蚀的钢材表面。
D 氧化皮因锈蚀而全面剥离了,钢材表面已普遍发生点蚀。
除锈等级,也有时候成为表面清洁度
钢材表面的除锈等级通过采用的除锈方法用字母来表示,这些字母有 Sa、St 或 FI。倘若字母后面存在阿拉伯数字,那就意味着它所表示的是清除氧化皮、铁锈以及尤其涂层等附着物的程度等级。
喷射或抛射除锈用字母 sa 来表示。它有 4 个等级。其中一个等级是轻度的喷射或抛射除锈;还有一个等级是彻底的喷射或抛射除锈;另一个等级是非常彻底的喷射或抛射除锈;最后一个等级是使钢材表面洁净的喷射或抛射除锈。
手动工具除锈用 St 表示,且存在两个等级。其中 St2 代表彻底的手工或动力工具除锈;St3 则代表非常彻底的手工或动力工具除锈。
火焰除锈以FI表示。
Sa1 级相当于美国 SSPC—SP7 级。它采用一般简单的手工刷除或砂布打磨方法。这是四种清洁度中程度最低的一级。它对涂层的保护仅仅比未采用处理的工件略好一些。Sa1 级处理的技术标准是:工件表面不应可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑以及残留油漆等污物。Sa1 级也被称为手工刷除清理级(或清扫级)。
Sa2 级等同于美国 SSPC—SP6 级。采用喷砂清理这种方式,它是喷砂处理里级别最低的一级,属于一般的要求。不过,相比手工刷除清理,它对于涂层的保护能提升很多。5. 若工件原表面有凹痕,轻微的锈蚀和油漆会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级(或工业级)。
Sa2.5 级是工业上普遍使用的级别,可作为验收技术要求及标准。它也叫近白清理级(近白级或出白级)。Sa2.5 级处理的技术标准如下:与 Sa2 要求的前半部相同,但疵点限定为不超过每平方米表面的 5%,可包含轻微暗影;有少量因疵点、锈蚀导致的轻微脱色;还有氧化皮及油漆疵点。
Sa3 级相当于美国 SSPC—SP5 级,是工业上最高的处理级别,也被称作白色清理级(或白色级)。Sa3 级处理的技术标准为:与 Sa2.5 级相同,但允许存在 5%的阴影、疵点、锈蚀等情况。
除锈后的表面粗糙度为 Ra。在旧标准中它被称作光洁度,而现在的新标准将其定义为粗糙度。两者的表示方法不同,光洁度是用代号来表示级别,粗糙度则是用数值 Ra 来表示,这种方式更加科学。
光洁度和表面粗糙度是一个东西两样说法
几何形状误差可分为三类,分别是宏观几何形状误差(形状公差)、表面波纹度(波度)和微观几何形状误差(表面粗糙度)。目前一般按照波距来进行划分,若波距小于 1mm,那就属于表面粗糙度;若波距在 1 至 10mm 之间,就属于表面波度;若波距大于 10mm,就属于形状误差。
表面粗糙度常用的有 Ra 。此外,还有 Rz 和 Ry 这两种。其中,Ra 是轮廓算术平均偏差钢材表面除锈等级,Rz 是微观不平度十点高度,Ry 是轮廓最大高度。
一般车床的加工精度能够达到 IT8 到 IT7 这个范围。其表面粗糙度为 Ra25 到 Ra1.6 。
钻床可用于钻孔,其加工精度能达到 IT13 至 IT11,表面粗糙度为 Ra80 至 Ra20;钻床还可用于扩孔,扩孔的精度可达 IT10,表面粗糙度是 Ra10 至 Ra5;钻床也可用于铰孔,铰孔的精度能达到 IT7,表面粗糙度为 Ra5 至 Ra1.25。
铣床加工精度通常处于 IT9 到 IT8 的范围。铣床加工出的表面粗糙度在 Ra6.3 到 Ra1.6 之间。
刨床的加工精度处于 IT9 到 IT8 这个范围。其表面粗糙度在 Ra25 到 Ra1.6 之间。
磨床加工精度通常是 IT6 到 IT5 这个范围。磨床加工后的表面粗糙度在 Ra0.8 至 Ra0.1 之间。
0.012—花13(为最精确)
0.025—花12
0.05—花11
0.1—花10
0.2—花9
0.4—花8
0.8—花7
1.6—花6
3.2—花5
6.3—花4
12.5—花3
25—花2
50—花1
100—花0(为最粗糙)
中国与美国的表面粗糙度(光洁度)对照表
表面粗糙度有Ra,Rz,Ry 之分,据GB 3505摘录:
表面粗糙度参数及其数值常用的有 3 个,分别是:
轮廓算数平均偏差(Ra)-- mean of the ;
微观不平度十点高度为 Rz 。
轮廓最大高度(Ry)-- of the 。
Ra--在取样长度L内轮廓偏距绝对值的算术平均值。
在取样长度内,有 5 个最大的轮廓峰高钢材表面除锈等级,将它们的平均值计算出来;同时还有 5 个最大的轮廓谷深,也把它们的平均值计算出来;最后将这 5 个最大轮廓峰高的平均值与 5 个最大轮廓谷深的平均值相加。
Ry--在取样长度L内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。
如果图面未标注粗糙度,在未选用 Ra /Rz /Ry 的情况下,那么就默认是 Ra。
中美表面粗糙度(光洁度)对照表
中国旧标准是光洁度,中国新标准是粗糙度 Ra,美国标准是微米 Ra,美国标准。
(微英寸)Ra
4 6.3 8.00 320
6.30 250
5 3.2 5.00 200
4.00 160
3.20 125
6 1.6 2.50 100
2.00 80
1.60 63
7 0.8 1.25 50
1.00 40
0.80 32
8 0.4 0.63 25
0.50 20
0.40 16
表面粗糙度指的是加工表面所具有的较小间距以及微小峰谷的不平度。两波峰或者两波谷之间的距离(波距)很小,在 1mm 以下,仅用肉眼难以将其区别开来,所以它属于微观几何形状的误差。表面粗糙度越小,表面就会越光滑。表面粗糙度的大小,对机械零件的使用性能有着很大的影响,主要体现在以下几个方面:
表面粗糙度会对零件的耐磨性产生影响。如果表面较为粗糙,那么配合表面之间的有效接触面积就会变小,压强随之增大,磨损的速度也就会加快。
表面粗糙度会对配合性质的稳定性产生影响。对于间隙配合而言,表面越粗糙,就越容易出现磨损的情况,从而导致工作过程中间隙逐渐增大;而对于过盈配合来说,因为在装配时会将微观凸峰挤平,这样就会减小实际有效的过盈,进而降低联结的强度。
表面粗糙度会对零件的疲劳强度产生影响。粗糙零件的表面存在着较大的波谷,这些波谷就如同尖角缺口和裂纹一样,对应力集中十分敏感,进而影响到零件的疲劳强度。
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