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镀锌、磷化、发黑等表面处理工艺,对紧固件该如何选择?

发布来源:东莞挣鑫金属表面处理厂  发布日期: 2022-05-29  访问量:523

每个设计师都面临着选择什么样的表面处理的问题。表面处理有很多种,但原则只有一种经济实用。

由于几乎所有的商业紧固件都是由碳钢和合金钢制成的,所以一般的紧固件都希望防止腐蚀。此外,表面处理的涂层必须牢固附着,在安装和卸载过程中不能脱落。对于螺纹紧固件,涂层应足够薄,使螺纹旋转。一般涂层的温度限制低于紧固件材料,因此还需要考虑紧固件的工作温度要求。

对于表面处理,人们普遍关注美观和防腐,但紧固件的主要功能是紧固件,表面处理对紧固件的紧固性能也有很大的影响。因此,在选择表面处理时,还应考虑紧固性能的因素,即安装扭矩-预紧力的一致性。

一个高水平的设计师不仅要考虑设计,还要注意装配的工艺,甚至环保要求。以下简要介绍了紧固件常用的涂层,供紧固件从业人员参考。

1:电镀锌


电镀锌是商业紧固件中较常用的涂层。它更便宜,外观更好,可以是黑色的,绿色的。然而,其防腐性能一般,其防腐性能是锌镀(涂层)层中较低的。一般电镀锌中性盐雾试验在72小时内,也采用特殊密封剂,使中性盐雾试验超过200小时,但价格昂贵,一般镀锌5~8倍。

电镀锌加工过程容易产生氢脆,因此10.9级以上螺栓一般不镀锌.虽然镀后可以用烘箱去氢,但因钝化膜在60℃上述情况将被破坏,因此必须在电镀后钝化前进行去氢。可操作性差,加工成本高。事实上,除非特定客户的强制要求,否则一般制造商不会主动去除氢。

电镀锌紧固件扭矩-预紧力一致性差,不稳定,一般不用于重要部件的连接。为了提高扭矩-预紧力的一致性,也可以通过涂层润滑材料来改善和提高扭矩-预紧力的一致性。


2:磷化

磷化的基本原理比镀锌便宜,耐腐蚀性比镀锌差。磷化后应涂油,其耐腐蚀性与涂油的性能密切相关。例如,磷化后涂一般防锈油,中性盐雾试验只有10种~20小时。涂高档防锈油可达72~96小时。但其价格是一般磷化涂油2~3倍。

常用的两种紧固件磷化,锌磷化和锰磷化。锌磷化润滑性能优于锰磷化,锰磷化耐腐蚀,耐磨性优于镀锌。其使用温度可达225度至400度(107~204℃)。特别是连接一些重要部件。如连杆螺栓、螺母、缸盖、主轴承、飞轮螺栓、车轮螺栓螺母等。

磷化高强度螺栓也可以避免氢脆问题,因此在工业领域有10个.9级以上螺栓一般采用磷化表面处理。

3:氧化(发黑)


黑色 涂层是工业紧固件中非常流行的涂层,因为它是较便宜的,在耗油前看起来很好。因为黑色几乎没有防锈能力,所以它很快就会生锈。即使在油状态下,性盐雾试验也只能达到3~5小时。


4:电镀镉

镉涂层具有良好的耐腐蚀性,特别是在海洋大气环境中,其耐腐蚀性优于其他表面处理。电镀镉加工过程中的废液处理成本高,价格约为电镀锌的15元~20倍。因此,它不用于一般行业,只用于某些特定的环境。例如,用于石油钻井平台和海航飞机紧固件。

5: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。

镀铬前应先镀铜和镍,以防腐蚀。铬涂层能承受1200度(6500度)的华氏℃)高温。但是氢脆问题和电镀锌一样。


6:镀镍

主要用于防腐、导电性好的地方。如车辆电池的出口端子等。

7:热浸锌


将热浸锌加热到液体下热扩散涂层中。涂层厚度为15~100μm,而且不易控制,但耐腐蚀性好,多用于工程。热浸锌污染严重,包括锌废料和锌蒸汽。

由于涂层厚,紧固件内外螺纹难以旋转。由于热浸锌加工的温度,(340-500C)它不能用于10.紧固件9级以上。


8:渗锌

镀锌是锌粉固态冶金热扩散涂层。均匀性好,螺纹和盲孔均匀。涂层厚度为10~110μm,误差可控制在10%。锌涂层(电镀锌、热浸锌、达克罗)与基体的结合强度和防腐性能较好。其加工工艺无污染,较环保。

9:达克罗


没有氢脆性问题,扭矩-预紧力一致性好。如果不考虑铬的价格和环境保护,实际上较适合高强度紧固件防腐要求。


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