緊固件表面處理種類分析

    我們常會(huì)聽到緊固件需要進(jìn)行表面處理后在使用比較好,為什么緊固件需要進(jìn)行表面處理,其緊固件表面處理種類都有哪些?其緊固件表面處理的目的是為了提高緊固件使用防腐蝕性,提高使用的性能等,可以根據(jù)不同質(zhì)量的要求,進(jìn)行選擇表面處理種類。
      1、電鍍鋅
      電鍍鋅是商業(yè)緊固件最常用的鍍層。它比較便宜,外觀也較好看,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)層中最低的。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗(yàn)在72小時(shí)之內(nèi),也有采用特殊封閉劑,使得中性鹽霧試驗(yàn)達(dá)200小時(shí)以上,但價(jià)格貴,是一般鍍鋅的5~8倍。
      電鍍鋅加工過程易產(chǎn)生氫脆,所以10.9級(jí)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,因此去氫必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(xiàn)實(shí)中,一般生產(chǎn)廠不會(huì)主動(dòng)去氫,除非特定客戶的強(qiáng)制要求。
      電鍍鋅的緊固件扭矩—預(yù)緊力一致性較差,且不穩(wěn)定,一般不用于于重要部位的連接。為了改善扭矩—預(yù)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(yù)緊力一致性。
      2、磷化
      磷化相對(duì)鍍鋅便宜,耐腐蝕性能比鍍鋅差。磷化后應(yīng)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(yàn)也只有10~20小時(shí)。涂高檔的防銹油,則可達(dá)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,耐磨性鍍鋅較好。它的使用溫度可達(dá)華氏225度到400度(107~204℃)。
      工業(yè)用緊固件很多用磷化涂油處理。因?yàn)樗�扭�?mdash;預(yù)緊力一致性很好,裝配時(shí)能保證達(dá)到設(shè)計(jì)所預(yù)期的緊固要求,所以在工業(yè)中使用較多。特別是一些重要零部件的連接。如,鋼結(jié)構(gòu)連接副,發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿螺栓、螺母,缸蓋、主軸承、飛輪螺栓,車輪螺栓螺母等。
      高強(qiáng)度螺栓采用磷化,還可以避免氫脆問題,所以在工業(yè)領(lǐng)域10.9級(jí)以上的螺栓一般采用磷化表面處理。
      3、氧化(發(fā)黑)
      發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層,因?yàn)樗�最便�?并且在油耗盡之前看起來不錯(cuò)。由于發(fā)黑幾乎無防銹能力,所以無油后它很快就會(huì)生銹。就是在有油狀態(tài)下,其中性鹽霧試驗(yàn)也只能達(dá)到3~5小時(shí)。
      發(fā)黑的緊固件扭矩—預(yù)緊力一致性也很差。如需提高,可以在裝配時(shí)在內(nèi)處螺紋上涂抹油脂后再旋合。
      4、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。電鍍鎘的加工過程中的廢液處理費(fèi)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(tái)和海航飛機(jī)用緊固件。
      5、電鍍鉻
      鉻鍍層在大氣中很穩(wěn)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?yàn)楹玫你t電鍍緊固件與不銹鋼同樣昂貴,只是使用不銹鋼強(qiáng)度不夠時(shí),才用鍍鉻緊固件代替。
 
      為了防止腐蝕,鍍鉻前應(yīng)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題。
      6、鍍銀、鍍鎳
      銀鍍層既可以防腐蝕,又可以作為緊固件的固體潤滑劑。由于成本原因,螺母使用鍍銀,螺栓不用,有時(shí)小螺栓也鍍銀。銀在空氣中失去光澤,但可以在華氏1600度下作用。所以,人們利用其耐高溫和潤滑的特性,用于在高溫下工作的緊固件,以防止螺栓、螺母的氧化咬死。
      緊固件鍍鎳,主要用于既要防腐,又要導(dǎo)電性好的地方。如車輛電瓶的引出端子等。
      7、熱浸鋅
      熱浸鋅為鋅加熱到液體下熱擴(kuò)散涂層。其鍍層厚度在15~10μm,并且不易控制,但搞腐蝕性好,多用于工程中。熱浸鋅加工過程中污染嚴(yán)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(nèi)外螺紋難以旋合的問題。解決此問題有兩種方法。一種是在鍍后再攻內(nèi)螺紋,雖然解決了螺紋旋合的問題。但也降低了防腐性能。一種是在螺母攻絲時(shí),使螺紋大于標(biāo)準(zhǔn)紋約有0.16~0.75mm(M5~M30),然后再熱浸鋅這樣雖然也可解決旋合難題,但付出了強(qiáng)度降低的代價(jià)。目前,有一種防松螺紋——美國“施必牢”內(nèi)螺紋可以解決此難題。因其內(nèi)螺紋與外螺紋未緊固時(shí)容隙大,可以用于容得下厚的涂層,所以不影響旋合性,同時(shí)防腐性能和強(qiáng)度亦保持原樣,不受影響。
      因熱浸鋅加工的溫度原因,它不能用于10.9級(jí)以上的緊固件。
      8、滲鋅
      滲鋅為鋅粉固態(tài)冶金熱擴(kuò)散涂層。其均勻性好,螺紋、盲孔內(nèi)都能獲得均勻?qū)�。鍍層厚度�?0~110μm,并且誤差可控制在10%。它與基體的結(jié)合強(qiáng)度和防腐性能在鋅涂層中(電鍍鋅、熱浸鋅、達(dá)克羅)是最好的。其加工過程無污染,最環(huán)保。
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