Rdza to najgorszy wróg wszystkich elementów wykonanych ze stali – czyli w praktyce znacznej większości komponentów konstrukcji, maszyn, pojazdów i całego szerokiego wachlarza innych produktów. Nie inaczej jest w przypadku śrub stalowych, których rdzewienie może nieść za sobą wyjątkowo poważne skutki pod postacią osłabienia połączeń elementów. W jaki sposób można skutecznie zapobiegać rdzewieniu śrub?

Jak powstaje rdza?

Rdza to zjawisko bardzo powszechnie występujące i znane – to warstwa tworzywa o niejednolitej strukturze, która powstaje w wyniku utleniania żelaza zawartego w stali. Wyróżnia się korozję:

• chemiczną – dochodzi do niej w wyniku kontaktu metalu z tlenem atmosferycznym,
• elektrochemiczną – czynnikiem wywołującym korozję jest woda.

Niezależnie od rodzaju korozji, rdza powstaje najczęściej w tych punktach powierzchni stalowych elementów, które mają kontakt z czynnikiem korodującym. W wyniku korozji struktura metalu podlega znacznemu osłabieniu – spadają jego parametry wytrzymałościowe. Dlatego jest ona tak istotnym zagrożeniem w przypadku śrub, od których w dużej mierze zależy trwałość całych konstrukcji – skorodowana, zardzewiała śruba nie jest w stanie skutecznie przenosić obciążeń i może ulec uszkodzeniu, co prowadzi do zniszczenia połączenia między elementami. Dlatego tak ważne jest prawidłowe zabezpieczenie śrub przed korozją. Jak się tego dokonuje?

Śruby ze stali nierdzewnej

Jednym z najskuteczniejszych sposobów ochrony różnego rodzaju śrub przed rdzewieniem jest wykonanie ich z materiału odpornego na korozję. Takim właśnie materiałem jest stal nierdzewna, którą uzyskuje się poprzez wzbogacenia standardowego stopu żelaza i węgla o dodatki stopowe – przede wszystkim chrom. Aby stal zyskała odporność na korozję, zawartość chromu w jej składzie musi wynosić co najmniej 11%. Stal nierdzewna wykazuje odporność na kontakt z tlenem atmosferycznym, wodę oraz agresywne środowisko kwasowe. Jest ponadto odporna na wysokiej temperatury i bardziej estetyczna niż zwykła stal węglowa. Tak jak i w przypadku innych rodzajów stali, wyróżnić można wiele gatunków stali nierdzewnej - zgodnie z normą EN 10088 są to stal austenityczna (np. 1.4301, 1.4305, 1.4306), stal ferrytyczna (np. 1.4000, 1.4003, 1.4016), stal martenzytyczna (np. 1.4006, 1.4021, 1.4028) i stal ferrytyczno-austenityczna (np. 1.4362, 1.4410, 1.4460)

Cynkowanie ogniowe i galwaniczne

Drugim sposobem zabezpieczania śrub stalowych przed rdzą, jest pokrycie ich nierdzewiejącą powłoką z innych metali. Najpowszechniej wykorzystuje się w tym celu cynk. Cynkowanie, czyli wytwarzanie takiej powłoki może zachodzić na dwa sposoby:

• cynkowanie ogniowe – polega na zanurzeniu stalowego elementy, w tym przypadku śruby, w płynnym cynku o temperaturze około 450 stopni. W tej temperaturze dochodzi do wytrącenia się na powierzchni elementu powłoki będącej stopem cynku i żelaza;
• cynkowanie galwaniczne – polega na zanurzeniu elementu w roztworzy płynu elektrolitycznego, zawierającego jony cynku. Po zanurzeniu przez płyn przepuszczany jest prąd stały, pod wpływem którego dochodzi do przemieszczania się jonów cynku w stronę śruby i ścisłego przylgnięcia do jej powierzchni.

W obu przypadkach efektem końcowym jest odporna na korozję powłoka o grubości zaledwie kilku nanometrów – dzięki temu cynkowanie nie wpływa na wymiary śruby. Uzyskane w ten sposób powłoki ochronne są bardzo szczelne i skutecznie oddzielają stalowy element od wpływu środowiska zewnętrznego. Śruby, które mają zostać poddane cynkowaniu muszą zostać odpowiednio przygotowane, np. poprzez oczyszczenie ich z tłuszczu – wszelkie zanieczyszczenia obniżają trwałość powłoki i mogą w przyszłości zaowocować zniszczeniem elementu.

Preparaty ochronne

Ostatnią i zdecydowanie najmniej skuteczną formą ochrony śrub przed korozją jest stosowanie przeznaczonych do tego preparatów – odrdzewiaczy i penetratorów, zawierających na przykład żywicę epoksydową. Produkty te stosowane są przede wszystkim do usuwania rozwijających się dopiero ognisk korozji, dodatkowo jednak tworzą one ochronną warstwę, która zapobiega kontaktowi z czynnikami korodującymi. Podobne działanie mają farby poliuretanowe, cynkowe lub żywiczne. Niestety, uzyskane efekty nie są zbyt trwałe – po upływie zaledwie kilka miesięcy warto odnowić warstwę ochronną. Ponadto odrdzewiacze, penetratory i farby nie będą skuteczne w walce z korozją elektrochemiczną, gdyż w kontakcie z wodą lub czynnikami chemicznymi mogą po prostu ulec zniszczeniu.

Jak widać sposobów na ochronę śrub przed rdzą jest kilka – nie wszystkie jednak są równie skuteczne. Jeśli masz wątpliwości co do tego, na jakie rozwiązanie postawić, skontaktuj się z nami! Z chęcią odpowiemy na wszystkie pytania dotyczące naszej oferty.