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本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-27 11:03 编辑 ! J0 ~; z0 M7 O. M( J/ w/ F6 \7 C5 o! ~9 y 几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成,而且一般都防腐蚀的要求,因此,表面处理的镀层必须附着牢固,不能在安装和卸下的过程中脱落。另一方面,对螺纹紧固件而言,镀层还要求足够薄,使得镀后螺纹仍能旋合。一般镀层的温度限制比紧固件材料要低,因此还需考虑紧固件所处的工作温度要求。7 X: n" w. c9 t: I |3 l
: s! W' }6 {4 t7 Q( E表面处理的主要目的是美观和防腐。由于紧固件的主要功能是紧固零部件,而且表面处理对其紧固性能也有很大的影响。因此,在选择表面处理工艺时,要考虑紧固件的扭矩及预紧力一致性等因素。 ' q4 m) A' \3 E& Z! @4 j9 V7 f% I! P4 v1 Y1 a/ L/ h 一名高水平的设计者,不仅要考虑结构设计和制造工艺,还要注意到装配的工艺性,甚至环保及经济性的要求。下面根据上述因素简要介绍一些紧固件常用的镀层,以供紧固件从业人员参考。 * ?% r+ l+ R- ~" F" L* \6 U& T ) `9 `+ A4 v5 c! ^/ T1 }, o电镀锌 & M+ q( z/ `' z. J/ z
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电镀锌是商业紧固件最常用的镀层。它比较便宜,外观也较好看,可以有黑色、军绿色。然而,它的防腐性能一般,其防腐性能是锌镀(涂)层中最低的。一般电镀锌中性盐雾试验在72小时之内,也有采用特殊封闭剂,使得中性盐雾试验达200小时以上,但价格贵,是一般镀锌的5~8倍。 # t$ m Y9 N1 ?9 W3 J: t2 ^; p7 c$ g 电镀锌加工过程易产生氢脆,所以10.9级以上的螺栓一般不采用镀锌的处理.虽然镀后可以用烘箱去氢,但因钝化膜在60℃以上时将遭破坏,因此去氢必须在电镀后钝化前进行。如此可操作性差,加工成本高。在现实中,一般生产厂不会主动去氢,除非特定客户的强制要求。 $ r6 A7 k `1 U* ~ 5 @+ s# a( O8 g4 r8 Z电镀锌的紧固件扭矩—预紧力一致性较差,且不稳定,一般不用于于重要部位的连接。为了改善扭矩—预紧力一致性,也可采用镀后涂覆润滑物质的方法改善和提高扭矩—预紧力一致性。 % p2 f5 s8 G. t; C7 n" q- |/ }2 u0 d 磷化 , [- P1 z. }% S, @4 s, z3 s% |: @$ `. o# `& ?! \. E
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一项基本原则磷化相对镀锌便宜,耐腐蚀性能比镀锌差。磷化后应涂油,其耐腐蚀性能的高低与所涂油的性能有很大的关系。例如,磷化后涂一般的防锈油,中性盐雾试验也只有10~20小时。涂高档的防锈油,则可达72~96小时。但其价格是一般磷化涂油的2~3倍。 1 ~; A" m' Z; k, S* N, r' _3 h 1 ]; f3 V4 f# A+ ~( ]% H! f紧固件磷化常用的两种,锌系磷化和锰系磷化。锌系磷化润滑性能比锰系磷化好,锰系磷化抗腐蚀性,耐磨性较镀锌好。它的使用温度可达华氏225度到400度(107~204℃)。特别是一些重要零部件的连接。如,发动机的连杆螺栓、螺母,缸盖、主轴承、飞轮螺栓,车轮螺栓螺母等。+ j3 h7 O) `* N# K3 M, g 0 V- @: K, a+ s3 B 高强度螺栓采用磷化,还可以避免氢脆问题,所以在工业领域10.9级以上的螺栓一般采用磷化表面处理。: x4 u5 R& t) `1 f$ Q7 V. ?! c+ b 4 ^ a, a2 ^; ~# X( I7 a/ G 氧化(发黑) * E. ]) ?" \/ J* w1 E; B* d; f2 R# z4 S
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发黑+涂油是工业紧固件很流行的镀层,因为它最便宜,并且在油耗尽之前看起来不错。由于发黑几乎无防锈能力,所以无油后它很快就会生锈。就是在有油状态下,其中性盐雾试验也只能达到3~5小时。 7 Y, `% v6 I- A; k" a4 J- R1 G3 Z2 O6 Z3 g" r 电镀镉7 f, H! C7 R9 p2 T, o. k9 C6 M
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镉镀层耐腐蚀性能很好,特别是在海洋性大气环境下的耐腐蚀性较其他表面处理好。电镀镉的加工过程中的废液处理费用大,成本高,其价格约是电镀锌的15~20倍。所以在一般行业不使用,只用于一些特定的环境。如,用于石油钻井平台和海航飞机用紧固件。 % V2 l' ]! C/ C* T4 L/ W% f- n% u, Z" W. `( z 电镀铬 - b: O* X4 s( n# d+ v. g! v4 e* S- k3 T5 r" M
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铬镀层在大气中很稳定,不易变色和失去光泽,硬度高耐磨性好。在紧固件上用铬镀层一般是作为装饰作用。在防腐性要求较高的工业领域很少使用,因为好的铬电镀紧固件与不锈钢同样昂贵,只是使用不锈钢强度不够时,才用镀铬紧固件代替。0 M; V' G4 I+ X$ w1 m3 q O9 U" A. x) { 为了防止腐蚀,镀铬前应首先镀铜和镍。铬镀层可以承受华氏1200度(650℃)的高温。但也与电镀锌一样存在氢脆问题。9 W! Z3 |+ p6 o3 f+ q" |! M8 U! g , V: ?: C) x% G: n: R* j) m' R 镀镍 ' t+ g; W) a- s4 W5 g" X* k" A * Y; Q2 h- C/ g' e
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通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍。 " ^3 Q! @9 _1 }/ |7 S. H3 l6 a 7 B: B& P% C, H2 V+ H主要用于既要防腐,又要导电性好的地方。如车辆电瓶的引出端子等。 3 s4 ?1 h8 r, B; I* N9 F( j9 W% {8 {6 }0 p/ v! A- M 热浸锌 - f' u# D0 A. |$ f% P) m8 B6 Q$ y0 c6 U: O$ z
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热浸锌为锌加热到液体下热扩散涂层。其镀层厚度在15~100μm,并且不易控制,但耐腐蚀性好,多用于工程中。热浸锌加工过程中污染严重,有锌废料和锌蒸汽等。9 ^7 f! n. x, k1 h. n/ I% g4 x8 D1 ?
# B, c! ]# e' Z& z, `由于镀层厚,在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。因热浸锌加工的温度原因,(340-500C)它不能用于10.9级以上的紧固件。 " B7 ?. c0 d$ \; E* l& o - c+ ^& U5 F2 e1 [. n渗锌. q" ~# @3 w5 k $ P1 h6 }" T' [. u/ Z
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渗锌为锌粉固态冶金热扩散涂层。其均匀性好,螺纹、盲孔内都能获得均匀层。镀层厚度为10~110μm,并且误差可控制在10%。它与基体的结合强度和防腐性能在锌涂层中(电镀锌、热浸锌、达克罗)是最好的。其加工过程无污染,最环保。 & ?; j; E# ~7 R. |) | 7 ?3 @4 q# ?+ ^: F4 f' u达克罗! p4 ~* `/ S4 e. [+ ^+ w 1 d P# {6 H6 X7 {. Y
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达克罗是DACROMET译音和缩写,简称达克罗、达克锈、迪克龙。国内命名为锌铬涂层,是一种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主要成分的新型的防腐涂料。& J7 X( T+ F( b6 N4 A b: ]8 m5 W
9 K8 w I8 g( G) ]9 Z! s; Y不存在氢脆问题,并且扭矩—预紧力一致性能很好。如不考虑价铬和环保问题,它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。 3 T$ N7 C9 }/ [/ [ G$ Q7 G- l4 h8 p9 V) F0 f9 v2 e v
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