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1、紧固件镀锌 磷化 氧化（发黑） 电镀镉 镀铬 镀银 镀镍 热浸锌 渗锌 达克罗等表面处理的选择紧固件镀锌 磷化 氧化（发黑） 电镀镉 镀铬 镀银 镀镍 热浸锌 渗锌 达克罗等表面处理的选择对于一个特定的设计，选择何表面处理，是每一个设计者都面临的问题。 可选择的表面处理类型很多，从普通油到金。但设计者应该选择可以经济的达 到目的的表面处理。由于几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成，一些种类的紧固件希 望能防止腐蚀，即使使用防腐蚀材料的紧固件，仍然需要表面处理来防止不同 材料的腐蚀。此外，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，对螺纹紧固件，镀层还需足够薄，使得镀后螺纹仍
2、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。对 于表面处理，人们一般关注的是美观和防腐，但紧固件的主要功能是紧固零部 件，而表面处理对紧固件的紧固性能也有很大的影响，所以，选择表面处理 时，也应考虑紧固性能的因素，即安装扭矩预紧力的一致性。一名高水平的 设计者，不仅应考虑设计，还因注意到装配的工艺性，甚至环保要求。下面根 据上述因素简要介绍一些紧固件常用的镀层，以供设计人员和紧固件从业人员电镀锌 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
3、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 58 倍。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 60C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。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。磷化磷化相对镀锌便宜，耐腐蚀性能比镀锌差。磷化后应涂油，其耐腐
4、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 1020小时。涂高档的防锈油，则可达 7296小时。但其价格是 一般磷化涂油的 23 倍。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，耐磨性镀锌较好。它的使用温度可达华氏225 度到 400 度（107204C）。工业用紧固件很多用磷化涂油处理。因为它扭矩预紧力一致性很好，装 配时能保证达到设计所预期的紧固要求，所以在工业中使用较多。特别是一些 重要零部件的连接。如，钢结构连接副，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。高强度螺栓
5、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。氧化(发黑) 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 35 小时。发黑的紧固件扭矩预紧力一致性也很差。如需提高，可以在装配时在内 处螺纹上涂抹油脂后再旋合。电镀镉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 1520 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
6、 油钻井平台和海航飞机用紧固件。电镀铬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。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(650C)的高温。但也与电镀锌一样存在氢脆问题。镀银、镀镍银镀层既可以防腐蚀，又可以作为紧固件的固体润滑剂。由于成本原因， 螺母使用镀银，螺栓不用，有时小螺栓也镀银。银在空气中失去光泽，但可以 在华氏 1600度下作用。所以，人们利用其耐高温和润滑的特性，用于在高温下
7、工作的紧固件，以防止螺栓、螺母的氧化咬死。紧固件镀镍，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。热浸锌热浸锌为锌加热到液体下热扩散涂层。其镀层厚度在1510卩m并且不易控制，但搞腐蚀性好，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。由于镀层厚，在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。解决此问题有 两种方法。一种是在镀后再攻内螺纹，虽然解决了螺纹旋合的问题。但也降低 了防腐性能。一种是在螺母攻丝时，使螺纹大于标准纹约有 0.160.75mm(M5M30) 然后再热浸锌这样虽然也可解决旋合难题，但付出了强 度降低的代价。目前，有一种防松螺纹美国“施必牢”内螺
8、纹可以解决此 难题。因其内螺纹与外螺纹未紧固时容隙大，可以用于容得下厚的涂层，所以 不影响旋合性，同时防腐性能和强度亦保持原样，不受影响。因热浸锌加工的温度原因，它不能用于 10.9 级以上的紧固件。渗锌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10110卩m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。达克罗不存在氢脆问题，并且扭矩预紧力一致性能很好。如不考虑六价铬的环 保问题，它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。其他涂层 上述镀层之外，还有许多金属或非金属涂层。这些涂层由各公司详细阐 明。如美加力（MAGNI、拉斯派（RUSPERT、耐美特（Nano Mate、美国 TIODIZE公司的铝伏龙、钛伏龙。
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