緊固件表面處理的主要目的是美觀(guān)和防腐。但是由于緊固件的主要功能是緊固零部件,而且表面處理對其緊固性能也有很大的影響。因此,在選擇表面處理工藝時(shí),要考慮緊固件的扭矩及預緊力一致性等因素。
下面根據上述因素簡(jiǎn)要介紹一些緊固件常用的鍍層,一起來(lái)看看吧。
電鍍鋅
電鍍鋅是商業(yè)緊固件常用的鍍層。它比較便宜,外觀(guān)也較好看,可以有黑色、軍綠色。然而,它的防腐性能一般,其防腐性能是鋅鍍(涂)層中z低的。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗在72小時(shí)之內,也有采用特殊封閉劑,使得中性鹽霧試驗達200小時(shí)以上,但價(jià)格貴,是一般鍍鋅的5~8倍。
電鍍鋅加工過(guò)程易產(chǎn)生氫脆,所以10.9級以上的螺栓一般不采用鍍鋅的處理.雖然鍍后可以用烘箱去氫,但因鈍化膜在60℃以上時(shí)將遭破壞,因此去氫須在電鍍后鈍化前進(jìn)行。如此可操作性差,加工成本高。在現實(shí)中,一般生產(chǎn)廠(chǎng)不會(huì )主動(dòng)去氫,除非特定客戶(hù)的強制要求。
電鍍鋅的緊固件扭矩—預緊力一致性較差,且不穩定,一般不用于于重要部位的連接。為了改善扭矩—預緊力一致性,也可采用鍍后涂覆潤滑物質(zhì)的方法改善和提高扭矩—預緊力一致性。
磷化
一項基本原則磷化相對鍍鋅便宜,耐腐蝕性能比鍍鋅差。磷化后應涂油,其耐腐蝕性能的高低與所涂油的性能有很大的關(guān)系。例如,磷化后涂一般的防銹油,中性鹽霧試驗也只有10~20小時(shí)。涂防銹油,則可達72~96小時(shí)。但其價(jià)格是一般磷化涂油的2~3倍。
緊固件磷化常用的兩種,鋅系磷化和錳系磷化。鋅系磷化潤滑性能比錳系磷化好,錳系磷化抗腐蝕性,耐磨性較鍍鋅好。它的使用溫度可達華氏225度到400度(107~204℃)。特別是一些重要零部件的連接。如,發(fā)動(dòng)機的連桿螺栓、螺母,缸蓋、主軸承、飛輪螺栓,車(chē)輪螺栓螺母等。
高強度螺栓采用磷化,還可以避免氫脆問(wèn)題,所以在工業(yè)領(lǐng)域10.9級以上的螺栓一般采用磷化表面處理。
氧化(發(fā)黑)
發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層,因為它便宜,并且在油耗盡之前看起來(lái)不錯。由于發(fā)黑幾乎無(wú)防銹能力,所以無(wú)油后它很快就會(huì )生銹。就是在有油狀態(tài)下,其中性鹽霧試驗也只能達到3~5小時(shí)。
電鍍鎘
鎘鍍層耐腐蝕性能很好,特別是在海洋性大氣環(huán)境下的耐腐蝕性較其他表面處理好。電鍍鎘的加工過(guò)程中的廢液處理費用大,成本高,其價(jià)格約是電鍍鋅的15~20倍。所以在一般行業(yè)不使用,只用于一些特定的環(huán)境。如,用于石油鉆井平臺和海航飛機用緊固件。
電鍍鉻
鉻鍍層在大氣中很穩定,不易變色和失去光澤,硬度高耐磨性好。在緊固件上用鉻鍍層一般是作為裝飾作用。在防腐性要求較高的工業(yè)領(lǐng)域很少使用,因為好的鉻電鍍緊固件與不銹鋼同樣昂貴,只是使用不銹鋼強度不夠時(shí),才用鍍鉻緊固件代替。
為了防止腐蝕,鍍鉻前應首先鍍銅和鎳。鉻鍍層可以承受華氏1200度(650℃)的高溫。但也與電鍍鋅一樣存在氫脆問(wèn)題。
鍍鎳
通過(guò)電解或化學(xué)方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法,稱(chēng)為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳。
主要用于既要防腐,又要導電性好的地方。如車(chē)輛電瓶的引出端子等。
熱浸鋅
熱浸鋅為鋅加熱到液體下熱擴散涂層。其鍍層厚度在15~100μm,并且不易控制,但耐腐蝕性好,多用于工程中。熱浸鋅加工過(guò)程中污染嚴重,有鋅廢料和鋅蒸汽等。
由于鍍層厚,在緊固件中引發(fā)了內外螺紋難以旋合的問(wèn)題。因熱浸鋅加工的溫度原因,(340-500C)它不能用于10.9級以上的緊固件。
滲鋅
滲鋅為鋅粉固態(tài)冶金熱擴散涂層。其均勻性好,螺紋、盲孔內都能獲得均勻層。鍍層厚度為10~110μm,并且誤差可控制在10%。它與基體的結合強度和防腐性能在鋅涂層中(電鍍鋅、熱浸鋅、達克羅)是非常好的。其加工過(guò)程沒(méi)有污染,很環(huán)保。
達克羅
達克羅是DACROMET譯音和縮寫(xiě),簡(jiǎn)稱(chēng)達克羅、達克銹、迪克龍。國內命名為鋅鉻涂層,是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。
不存在氫脆問(wèn)題,并且扭矩—預緊力一致性能很好。如不考慮價(jià)鉻和環(huán)保問(wèn)題,它實(shí)際上更適用于高防腐要求的高強度緊固件。
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