En equipos mecánicos reales y estructuras importantes, los pernos negros prominentes suelen ser pernos de alta-resistencia. ¿Por qué es esto? ¿Es por estética?
La apariencia negra de los pernos de alta-resistencia no es por estética, sino más bien por consideraciones funcionales cruciales: el negro no representa alta resistencia, pero el requisito de fabricar alta resistencia hace que el "negro" (normalmente un tratamiento de ennegrecimiento) sea la opción de tratamiento de superficie más adecuada y segura, principalmente relacionada con los procesos de tratamiento de superficie y la resistencia a la corrosión.
Razones principales
1. Tratamiento de Ennegrecimiento (Tratamiento de Oxidación)
Los pernos-de alta resistencia generalmente se someten a un proceso de pavonado/ennegrecimiento (también conocido como tratamiento de oxidación), un método de tratamiento químico de la superficie: el perno se sumerge en una solución caliente que contiene hidróxido de sodio, nitrito de sodio, etc. (aproximadamente 135 grados ~ 145 grados), formando una capa de óxido de hierro (II, III) (Fe₃O₄) en la superficie del acero. Esta película tiene un aspecto negro o negro-azulado y tiene aproximadamente entre 0,5 y 1,5 micrómetros de espesor.
2. Protección contra la corrosión
Aunque la película de óxido es delgada, aísla eficazmente el aire y la humedad, lo que ralentiza la oxidación. En comparación con el acero expuesto, ofrece una resistencia a la corrosión significativamente mejorada y es rentable-, lo que lo hace adecuado para la producción en masa.
3. Reducción de la fricción y resistencia al desgaste
La superficie de la película de óxido tiene cierto grado de absorción de aceite, lo que reduce la fricción entre roscas, facilita el apriete y proporciona lubricación durante el montaje.
4. Propiedades anti-reflectantes (secundarias)
En proyectos al aire libre como puentes y edificios, el negro no refleja la luz, lo que reduce la contaminación lumínica. Sin embargo, este es un beneficio secundario, no el propósito principal.
¿Por qué no utilizar otros colores?
A continuación se muestran varios métodos de tratamiento de superficies para pernos de alta-resistencia.
La razón principal para no utilizar otros colores es que los pernos de alta-resistencia (especialmente los grados 10.9S y 12.9S) son extremadamente sensibles a la fragilización por hidrógeno. La galvanoplastia (como el zincado) puede introducir átomos de hidrógeno, lo que hace que el perno se rompa repentinamente durante el uso, lo que representa un riesgo importante para la seguridad. Por lo tanto, los pernos-de alta resistencia para estructuras de acero utilizan preferentemente procesos como el ennegrecimiento o el fosfatado, que no suponen riesgo de fragilización por hidrógeno.
Por lo tanto, el color negro de los pernos-de alta resistencia es en realidad un indicador visual de procesos de fabricación seguros-y transmite un mensaje claro a ingenieros y usuarios: el perno ha sido sometido a un tratamiento superficial que elimina el riesgo de fragilización por hidrógeno.
No todos los pernos-de alta resistencia son negros.
Tampoco se puede juzgar el grado de resistencia de un perno únicamente por su color.
Por ejemplo:
Pernos-galvanizados en caliente: superficie-blanca plateada, comúnmente utilizada en ambientes altamente corrosivos como puentes y torres al aire libre;
Pernos tratados con Dacromet-: disponibles en varios colores, incluidos gris-plateado, blanco-plateado y negro, con una resistencia a la corrosión que supera con creces el ennegrecimiento tradicional, logrando más de 200 horas de pruebas de niebla salina;
Pernos niquelados-o recubiertos de teflón-: pueden ser plateados, multicolores o incluso multicolores-y se utilizan a menudo en campos especializados como maquinaria alimentaria y aeroespacial.
El verdadero estándar para determinar si un perno es de alta-resistencia es el grado de rendimiento marcado en la cabeza, como 8,8, 10,9 y 12,9. Solo los pernos de grado 8.8 y superiores se consideran pernos de alta-resistencia, generalmente hechos de acero de aleación de bajo-carbono o acero de medio-carbono y sujetos a tratamiento térmico.
