فاسٹنرزمکینیکل آلات میں سب سے عام اجزاء ہیں جو کنکشن کو باندھنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، یہ سبھی مخصوص ماحول میں استعمال ہوتے ہیں۔ فاسٹنرز اور ماحول کے درمیان طویل مدتی تعامل ہمیشہ ان کی حالت اور کارکردگی کو تبدیل کرے گا، یعنی سنکنرن ہوتا ہے، جو فاسٹنر کی ناکامی کی ایک اہم شکل ہے۔ فاسٹنرز کی ہلکی سنکنرن دھاگوں کی علیحدہ ہونے اور دوبارہ استعمال کی صلاحیت کو متاثر کرے گی، جب کہ شدید سنکنرن اجزاء کے درمیان رابطے کی مضبوطی کو نقصان پہنچائے گا، اور یہاں تک کہ ورک پیس کی اچانک ناکامی اور تباہ کن حادثات کا باعث بنے گا۔ اس لیے، فاسٹنرز کا مخالف-سنکنرن ہمیشہ سے ہی ایک بڑی تشویش کا موضوع رہا ہے۔
فاسٹنرز کے لیے عام اینٹی کورروشن ٹیکنالوجیز-
فاسٹنرز کا مخالف-سنکنرن علاج عام طور پر کچھ طریقوں کے ذریعے ورک پیس کی سطح پر ایک کوٹنگ یا اینٹی سنکنرن پرت بناتا ہے تاکہ بیرونی ماحول کو خود فاسٹنرز پر اثر انداز ہونے سے روکا جا سکے اور سنکنرن مزاحمت کا اثر حاصل کیا جا سکے۔ فاسٹنرز کے لیے چار بنیادی عام اینٹی سنکنرن ٹیکنالوجیز ہیں: فلم ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی، میٹل پلیٹنگ ٹیکنالوجی، کوٹنگ ٹیکنالوجی اور دھات کی اندرونی ساخت کو تبدیل کرنا (جیسے سٹینلیس سٹیل)۔
1. فلم ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی
فلم ٹریٹمنٹ ٹیکنالوجی بنیادی طور پر کیمیائی یا الیکٹرو کیمیکل طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے دھات کی سطح پر ایک مستحکم کیمیکل (الیکٹرو کیمیکل) کنورژن فلم بنانے کے عمل سے مراد ہے۔ مثال کے طور پر، شہری ریل گاڑیوں میں، فاسٹنرز کے فلمی علاج کے لیے بلیکننگ/بلیونگ ٹریٹمنٹ اور فاسفیٹنگ ٹریٹمنٹ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
1.1 کالا اور نیلا ہونا
اسٹیل کے پرزوں کو آکسیڈنٹس پر مشتمل مرتکز الکلائن محلول میں رکھنے اور اسٹیل کے پرزوں کی سطح پر کیمیکل آکسائیڈ فلم (بنیادی طور پر Fe₃O₄ پر مشتمل) بنانے کے لیے تقریباً 140 ڈگری پر علاج کرنے کے عمل کو بلیکننگ/بلیونگ ٹریٹمنٹ کہا جاتا ہے۔
سیاہ کرنے/نیلے کرنے کے علاج کی تکنیکی خصوصیات:
1) فلم کی موٹائی 0.5-1.5 μm ہے۔
2) غیر جانبدار نمک سپرے ٹیسٹ (NSS) کا وقت عام طور پر صرف 2 ~ 5 گھنٹے ہے، اس وقت آکسائڈ فلم ٹوٹ گئی ہے، اور یہاں تک کہ بہت زیادہ زنگ بھی نظر آئے گا۔
3) کم ہائیڈروجن embrittlement سنویدنشیلتا، کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہےاعلی-طاقت کے بولٹ.
4) ایک فاسٹنر کے طور پر، اس کا ٹارک-پری لوڈ مستقل مزاجی ناقص ہے۔
5) روشن رنگ اور اچھا آرائشی اثر.
6) کم قیمت۔
1.2 فاسفیٹنگ کا علاج
فولاد کے پرزوں کو مینگنیز، فاسفورک ایسڈ، فاسفیٹ اور دیگر ری ایجنٹس پر مشتمل محلول میں ڈبو کر دھات کی سطح پر پانی-غیر حل پذیر فاسفیٹ کنورژن فلم بنانے کے عمل کو فاسفیٹنگ ٹریٹمنٹ کہا جاتا ہے۔ فاسفیٹنگ علاج کی تکنیکی خصوصیات مندرجہ ذیل ہیں:
1) فلم کو مضبوطی سے سبسٹریٹ کے ساتھ ملایا گیا ہے (موٹائی 1~50 μm)۔
2) غیر جانبدار نمک سپرے ٹیسٹ (NSS) کا وقت 10 ~ 20 Hrs تک پہنچ سکتا ہے، اور کچھ 72 Hrs تک پہنچ سکتا ہے۔
3) ناقص مکینیکل طاقت اور ٹوٹنے والی ساخت۔
4) ایک فاسٹنر کے طور پر، اس کا ٹارک-پری لوڈ مستقل مزاجی اچھی ہے۔
5) رنگ گہرا ہے جیسے ہلکا بھوری رنگ، اور آرائشی اثر ناقص ہے۔
6) کم ہائیڈروجن کی خرابی کی حساسیت، اعلی-طاقت کے بولٹ کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔
7) کم قیمت۔
2. دھاتی چڑھانا ٹیکنالوجی
دھاتی چڑھانا ٹیکنالوجی سطح کے علاج کا ایک عمل ہے جو بنیادی طور پر دھاتی مواد کی سطح پر ایک پتلی دھات کی تہہ بناتا ہے جو دھاتی مواد کو آرائشی یا حفاظتی خصوصیات کے ساتھ عطا کرنے کے لیے چڑھانا ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ شہری ریل گاڑیوں میں، فاسٹنرز کے لیے دھاتی چڑھانا ٹیکنالوجی بنیادی طور پر جستی سازی کے ساتھ ساتھ دیگر خاص دھاتی چڑھانا (کرومیم چڑھانا، نکل چڑھانا، کیڈمیم چڑھانا، چاندی چڑھانا وغیرہ) ہے۔
2.1 جستی بنانا
زنک اور آئرن متفرق ہیں، اور ان کا معیاری الیکٹروڈ پوٹینشل -0.76 V ہے۔ اسٹیل سبسٹریٹ کے لیے، زنک کوٹنگ انوڈک کوٹنگ ہے، جو اسٹیل سبسٹریٹ کو بہتر طریقے سے تحفظ دے سکتی ہے۔ لہذا، galvanizing ٹیکنالوجی بہت وسیع پیمانے پر فاسٹنرز میں استعمال کیا جاتا ہے. گیلوینائزنگ کے تین عام طریقے ہیں: ہاٹ ڈِپ گالوانائزنگ، الیکٹرو گالوانائزنگ اور مکینیکل گالوانائزنگ۔
2.1.1 گرم-ڈپ گیلوانائزنگ
ہاٹ-ڈپ گیلوانائزنگ سے مراد اسٹیل کے پرزوں کو پگھلے ہوئے مائع زنک میں ڈبونے کا عمل ہے، جس سے ورک پیس کی سطح پر جسمانی اور کیمیائی رد عمل کا ایک سلسلہ دھاتی زنک کوٹنگ بناتا ہے۔ گرم-ڈپ گیلوانائزنگ کوٹنگ کی موٹائی نسبتاً موٹی ہے (30~60 μm تک)، اور اس کی سنکنرن مزاحمت بہترین ہے۔ یہ سٹیل کے پرزوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے جو ایک لمبے عرصے تک باہر استعمال ہوتے ہیں (جیسے ٹی وی ٹاورز، ہائی وے گارڈریلز وغیرہ)۔ فاسٹنرز کے لیے، گرم-ڈِپ گیلوانائزنگ عام طور پر M6 اور اس سے اوپر کے بولٹ پر لاگو ہوتی ہے، لیکن اسے زیادہ طاقت والے فاسٹنرز کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ گرم-ڈِپ گیلوانائزنگ عمل کا آپریٹنگ درجہ حرارت نسبتاً زیادہ ہے (400 ڈگری ~ 500 ڈگری)، جو کہ زیادہ طاقت والے فاسٹنرز کے مزاج کو نرم کرنے اور ان کی طاقت کو کم کرنے میں آسان ہے۔
2.1.2 الیکٹروگلوینائزنگ
الیکٹروگلوینائزنگ اسٹیل کے پرزوں کی سطح پر یکساں، گھنے اور اچھی طرح سے -بانڈیڈ زنک کوٹنگ بنانے کے لیے الیکٹرولیسس اصول کا استعمال ہے۔ الیکٹروگلوینائزڈ زنک پرت کی موٹائی نسبتاً پتلی ہے (5~30 μm)، اور اس کی سنکنرن مزاحمت گیلوانائزنگ اینٹی سنکنرن علاج میں سب سے زیادہ خراب ہے۔ تاہم، اس کا عمل آسان ہے، لاگت کم ہے، اور دھاگوں کی مصروفیت پر اس کا بہت کم اثر پڑتا ہے، اس لیے اسے فاسٹنرز میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ الیکٹروگلوینائزنگ میں ہائیڈروجن کی خرابی کی حساسیت زیادہ ہوتی ہے اور ہائیڈروجن کو مکمل طور پر ہٹانا مشکل ہوتا ہے (درجہ حرارت 100 ڈگری سے زیادہ ہونے پر الیکٹروگلوینائزڈ پرت چھلکے یا گر جائے گی)، الیکٹروگلوینائزنگ کو اعلی-طاقت والے فاسٹنرز کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
2.1.3 مکینیکل گیلوانائزنگ
مکینیکل گیلوانائزنگ سے مراد سطح کے علاج کا عمل ہے جس میں سٹیل کے پرزے زنک پاؤڈر، ڈسپرسینٹ اور ایکسلریٹر جیسے کیمیائی مادوں کے اثر سے سٹیل کے پرزوں کی سطح پر اثر انداز ہو کر زنک کوٹنگ بناتے ہیں۔ مکینیکل جستی پرت کی موٹائی عام طور پر 5 ~ 50 μm ہوتی ہے۔ کوٹنگ کی سطح اچھی آرائشی اثر اور بہترین سنکنرن مزاحمت کے ساتھ، گھنے اور یکساں ہے؛ مزید برآں، اس میں کوئی کمی نہیں ہے جیسے کہ ہائی-درجہ حرارت کا درجہ حرارت اور ہائیڈروجن کی خرابی گرم-ڈپ گیلوانائزنگ اور الیکٹروگلوینائزنگ میں موجود ہے، لہذا یہ سطحی علاج کا عمل ہے جو خاص طور پر فاسٹنرز کے سنکنرن مخالف{-کے لیے موزوں ہے۔
2.2 دیگر دھاتی چڑھانا
2.2.1 کرومیم چڑھانا
دھاتی کوٹنگ کے طور پر، کرومیم میں مضبوط چپکنے والی، اچھی لباس مزاحمت، بہترین آرائشی اثر، اور زیادہ گرمی کی مزاحمت کی خصوصیات ہیں (عام طور پر 500 ڈگری سے نیچے استعمال کی جا سکتی ہیں)۔ اس لیے، کرومیم کوٹنگ کو فاسٹنرز کی دھاتی کوٹنگ کے طور پر استعمال کرنا بہت اچھا ہے۔
کرومیم چڑھانا کے اہم نقصانات درج ذیل ہیں:
1) یہ عمل پیچیدہ ہے، اور کرومیم چڑھانے سے پہلے نکل یا تانبے کو چڑھایا جانا چاہیے۔
2) اعلی قیمت۔
3) کرومیم کی کوٹنگ سخت اور ٹوٹنے والی ہے، اور گرنا آسان ہے۔
2.2.2 نکل چڑھانا
دھاتی کوٹنگ کے طور پر، نکل میں اچھی برقی چالکتا، اعلی سختی، اچھا آرائشی اثر اور گرمی کی مزاحمت ہوتی ہے (عام طور پر 600 ڈگری سے نیچے استعمال کیا جا سکتا ہے)، اس لیے فاسٹنرز کے لیے نکل چڑھانا بھی مثالی ہے۔
نکل چڑھانا کے اہم نقصانات درج ذیل ہیں:
1) یہ عمل پیچیدہ ہے، اور نکل چڑھانے سے پہلے پہلے تانبے کو چڑھانا ضروری ہے (اصل "کرومیم چڑھانے سے پہلے" ایک ٹائپو ہے)۔
2) نکل کی کوٹنگ غیر محفوظ ہے، اور کوٹنگ پتلی ہونے پر میٹرکس کی سنکنرن تیز ہو جائے گی۔
3) اعلی قیمت۔
2.2.3 کیڈیمیم چڑھانا
دھاتی کوٹنگ کے طور پر، کیڈمیم ایک انوڈک کوٹنگ ہے، جس میں مضبوط ہائیڈروکلورک ایسڈ سنکنرن مزاحمت، کم ہائیڈروجن کی خرابی اور اچھے آرائشی اثر کی خصوصیات ہیں۔ یہ خاص طور پر سمندری ماحول میں استعمال ہونے والے فاسٹنرز کے لیے موزوں ہے (جیسے سمندری ہوائی جہاز کے فاسٹنر اور تیل کی سوراخ کرنے والے پلیٹ فارمز)۔
کیڈیمیم چڑھانا کے اہم نقصانات درج ذیل ہیں:
① اعلی ماحولیاتی آلودگی۔ کیڈمیم پگھلنے اور گھلنشیل کیڈمیم نمکیات زہریلے ہونے پر پیدا ہونے والی گیس۔
② اعلی قیمت۔
2.2.4 سلور چڑھانا
دھاتی کوٹنگ کے طور پر، چاندی میں بہترین برقی چالکتا، بہترین عکاس کارکردگی، اچھی چکنا پن اور بہترین گرمی مزاحمت ہے (عام طور پر 870 ڈگری سے نیچے استعمال کیا جا سکتا ہے)۔ لہذا، سلور چڑھانا بڑے پیمانے پر شعبوں میں استعمال کیا جاتا ہے جیسے الیکٹرانکس اور الیکٹریکل انجینئرنگ، اعلی-تعدد والے اجزاء (جیسے جنریٹر کنڈکٹیو بولٹ، گاڑی کی بیٹری آؤٹ لیٹ ٹرمینلز)۔
سلور چڑھانا کے اہم نقصانات درج ذیل ہیں:
① عمل پیچیدہ ہے، اور چاندی چڑھانے سے پہلے تانبے کو چڑھانا ضروری ہے۔
② قیمت بہت مہنگی ہے۔
2.2.5 زنک-نکل چڑھانا
زنک-نکل کمپوزٹ کوٹنگ ایک نئی قسم کی ملاوٹ والی دھات کی کوٹنگ ہے جسے زنک چڑھانا سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی کی بنیاد پر تیار کیا گیا ہے، جس کے بہت سے فوائد ہیں:
1) غیر جانبدار نمک سپرے ٹیسٹ (NSS) کا وقت 500 ~ 1500 Hrs تک پہنچ سکتا ہے۔
2) کوٹنگ کی الیکٹروڈ صلاحیت Fe اور Zn کے درمیان ہے، جو ایلومینیم کے پرزوں کے ساتھ اسمبلی کے لیے زیادہ موزوں ہے۔
3) اعلی کوٹنگ سختی اور اچھا آرائشی اثر.
4) تقریبا کوئی ہائیڈروجن embrittlement، کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہےاعلی-طاقت کے بندھن.
5) گرمی کی اچھی مزاحمت (عام طور پر 800 ڈگری سے نیچے استعمال کیا جا سکتا ہے؛ اصل "8009C" ایک ٹائپو ہے)۔
زنک-نکل کی کوٹنگ کا بنیادی نقصان اس کی زیادہ قیمت ہے (عام گیلوانائزنگ سے تقریباً 6 گنا)، لیکن اس کی بہترین جامع کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ وسیع پیمانے پر تسلیم کیا گیا ہے۔
3. کوٹنگ ٹیکنالوجی
کوٹنگ ٹیکنالوجی سطح کے علاج کی ایک ٹیکنالوجی ہے جو سطح پر ایک گھنی، مسلسل اور یکساں فلم بنانے کے لیے مخصوص آلات اور طریقوں کے ذریعے اشیاء کی سطح پر مخصوص کوٹنگز کا اطلاق کرتی ہے، اور پھر حفاظتی یا آرائشی کوٹنگ بنانے کے لیے اسے قدرتی یا مصنوعی طریقوں سے خشک اور ٹھیک کرتی ہے۔
فاسٹنرز میں، سب سے زیادہ استعمال ہونے والی کوٹنگ ٹیکنالوجی زنک-کرومیم کوٹنگ ٹیکنالوجی ہے، جو سٹیل کے پرزوں کی سطح پر زنک-کرومیم کوٹنگ کو سٹیل کے پرزوں پر لگا کر اور مکمل بند-سرکٹ سائیکل کوٹنگ کے ذریعے بیک کر کے بنائی جاتی ہے، جسے ڈیکرومیٹ ٹریٹمنٹ بھی کہا جاتا ہے۔ اس میں درج ذیل بہترین خصوصیات ہیں:
1) غیر جانبدار نمک سپرے ٹیسٹ (NSS) کا وقت 500 ~ 1000 Hrs تک پہنچ سکتا ہے۔
2) اچھی پارگمیتا۔
3) کوئی ہائیڈروجن کی خرابی کی حساسیت نہیں ہے۔
4) کم ماحولیاتی آلودگی۔
5) ایک فاسٹنر کے طور پر، اس کا ٹارک-پری لوڈ مستقل مزاجی بہت اچھی ہے۔
6) اعتدال پسند قیمت (عام گالوانائزنگ سے تقریباً 2 گنا)۔
Dacromet علاج کے اہم نقصانات درج ذیل ہیں:
1) کمزور لباس مزاحمت (سختی صرف 1 H ہے)۔
2) سنگل رنگ (صرف چاندی سفید اور چاندی گرے)، غریب آرائشی اثر.
3) ناقص برقی چالکتا، موصل کنکشن والے حصوں کے لیے موزوں نہیں ہے۔
4. اسٹیل کے مائکرو اسٹرکچر کو تبدیل کرنا
4.1 ساخت کی تبدیلی (جیسے سٹینلیس سٹیل)
سٹینلیس سٹیل سٹینلیس ایسڈ-مزاحم سٹیل کا مخفف ہے، جس میں سنکنرن کے خلاف مزاحمت اور اچھا آرائشی اثر ہوتا ہے، اور مختلف شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ اس وقت، عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سٹینلیس سٹیل کی سنکنرن مزاحمت کا طریقہ کار بنیادی طور پر مندرجہ ذیل ہے:
1) جب Cr کا مواد 13% سے زیادہ ہو جائے گا، تو سٹیل کا الیکٹروڈ پوٹینشل منفی پوٹینشل سے بڑھ کر مثبت پوٹینشل میں آجائے گا، جس سے سٹیل میٹرکس خود کو "غیر فعال" بنا دے گا۔
2) میٹرکس کو مزید تحفظ دینے کے لیے Cr سٹیل کی سطح پر ایک گھنے Cr- سے بھرپور غیر فعال فلم بنائے گا۔
3) سٹینلیس سٹیل کو مائیکرو سٹرکچر کے مطابق مارٹینیٹک سٹیل، فیریٹک سٹیل، آسٹینیٹک سٹیل، آسٹینیٹک-فیریٹک سٹینلیس سٹیل وغیرہ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ان میں سے، Austenitic سٹینلیس سٹیل میں بہترین سنکنرن مزاحمت ہے، جیسے A2 اور A4 سیریز سٹینلیس سٹیل۔
سٹینلیس سٹیل میں بنیادی طور پر درج ذیل خامیاں ہیں:
① کم پیداوار کی طاقت (عام طور پر 300 MPa سے زیادہ نہیں)، بڑے ساختی حصوں کے کنکشن کے لیے موزوں نہیں؛
② دھاگے کے قبضے کا خطرہ: جب سٹینلیس سٹیل کے بولٹ کو سخت کیا جاتا ہے، تو دھاگے کی سطح کو نقصان پہنچانا آسان ہوتا ہے، اور اس وقت، ایک آکسائیڈ کی تہہ خود بخود پیدا ہو جائے گی، جو بولٹ کے چپکنے اور لاکنگ کو مزید بڑھا دے گی۔
③ انٹر گرانولر سنکنرن کا خطرہ: ایک خاص درجہ حرارت پر، سٹینلیس سٹیل میں C اور Cr مرکبات بنیں گے، خاص طور پر اناج کی حدود کے قریب، جو اناج کی حدود پر "Cr-ختم شدہ علاقوں" کی ظاہری شکل کا باعث بنیں گے اور بین گرانولر سنکنرن کا سبب بنیں گے۔
④ Cl⁻ میڈیم کے لیے خراب سنکنرن مزاحمت (سوائے A4 سٹینلیس سٹیل کے)؛
⑤ زیادہ قیمت (ڈاکرومیٹ علاج سے تقریباً 4 گنا)۔
4.2 گرمی کے علاج کی حالت میں تبدیلی
اسٹیل مواد بنیادی طور پر ملٹی فیز ڈھانچے ہیں (تعفن، کاربائڈز، انٹرمیٹالک مرکبات اور دوسرے دوسرے مرحلے عام طور پر اسٹیل میں کیتھوڈس کے طور پر موجود ہوتے ہیں، جبکہ Fe میٹرکس ایک اینوڈ کے طور پر کام کرتا ہے)۔ ملٹی فیز ڈھانچے میں ہر مرحلے کے درمیان ممکنہ فرق ہے، ایک سنکنرن مائکرو سیل کی تشکیل۔ دوسرا مرحلہ یا تو anodic passivation مرحلہ یا کیتھوڈک تحلیل مرحلہ ہوسکتا ہے، یہ دونوں میٹرکس کی سنکنرن مزاحمت کو متاثر کریں گے۔
سٹینلیس سٹیل کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، اس کی ویلڈنگ اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل میں اضافی احتیاط کی ضرورت ہے۔ اعلی-درجہ حرارت کے حل کے علاج کے بعد، اگر سٹینلیس سٹیل کو 400 ڈگری اور 850 ڈگری کے درمیان گرم کیا جاتا ہے، تو Cr₂₃C₆ اور Cr₇C₃ کاربائیڈز کی ایک بڑی تعداد اناج کی حدود کے ساتھ ساتھ جمع ہو جائے گی، جس سے graingraries کے قریب ایک Cr-ختم شدہ علاقہ بن جائے گا۔ کاربائڈز سنکنرن سیل کے کیتھوڈ کے طور پر کام کرتے ہیں، اور Cr-ختم ہونے والا علاقہ سنکنرن سیل کے اینوڈ کے طور پر کام کرتا ہے، اس طرح انٹرگرانولر سنکنرن کا سبب بنتا ہے اور سٹینلیس سٹیل کی سنکنرن مزاحمت میں نمایاں کمی کا باعث بنتا ہے۔
