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紧固件有哪些表面处理方法?

紧固件的产品繁多,不同种类的紧固件、螺丝产品也会有不同的使用环境和用处,所以就要有不同的表面处理方法,我们来了解一下这些不同类别的紧固件表面处理方法:

紧固件表面处理

1、电镀

电镀是钢铁制紧固件最常用的涂层。它更便宜,看起来更好,可以是黑色或军绿色。然而,其防腐性能一般,在镀锌(涂)层中其防腐性能最低。一般电镀锌中性盐雾试验在72小时以内,有特殊的封闭剂,所以中性盐雾试验可达200小时以上,但价格昂贵,一般是镀锌5-8次。

电镀过程容易产生氢脆,因此10.9级以上的螺栓一般不进行镀锌处理。虽然镀后可以用烘箱除氢,但当温度超过60℃时,钝化膜会被破坏,所以必须在镀后钝化前进行除氢。所以可操作性差,加工成本高。实际上,一般的生产工厂不会主动生产氢气,除非客户有特定的强制性要求。

电镀锌紧固件扭矩-预紧力一致性差,且不稳定,一般不用于重要零件的连接。为了提高扭矩预载的一致性,也可以通过在电镀后涂覆润滑剂来提高扭矩预载的一致性。

2、磷化

磷化的基本原理是比镀锌便宜,比镀锌耐腐蚀。磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程,所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是:给基体金属提供保护,在一定程度上防止金属被腐蚀;用于涂漆前打底,提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力;在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。压力容器用大直径双头螺柱标准要求磷化处理。

磷化后应涂上油,其耐蚀性与油的性能有很大关系。例如,用普通防锈油磷化后,中性盐雾试验只需10-20小时。涂抹高级防锈油,长达72-96小时。但其价格是一般磷化涂的2-3倍。

紧固件磷化常用两种,锌系磷化和锰系磷化。锌系磷化的润滑性优于锰系磷化,锰系磷化的耐蚀性、耐磨性优于镀锌。它可以在225至400华氏度(107-204℃)的温度下使用。尤其是一些重要部分的连接。例如,发动机连杆螺栓、螺母、气缸盖、主轴承、飞轮螺栓、车轮螺栓和螺母。

高强度螺栓用磷化处理,也可以避免氢脆的问题,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。

3、发黑(法兰)

将待发黑处理的紧固件置于溶液槽(145±5℃)的氢氧化钠(NaOH)和亚硝酸钠(NaNO2)氧化剂中加热、氧化,使金属紧固件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁(Fe3O4)薄膜,厚度一般为0.6—0.8μm呈黑色或蓝黑色。压力容器用紧固件HG/20613-2009和HG/T20634-2009标准均要求发蓝处理。

发黑是工业紧固件的常用涂层,因为它最便宜,而且在油用完之前看起来很好。因为发黑几乎没有防锈性,所以没有油它会很快生锈。即使在有油的情况下,盐雾试验也只能达到3-5个小时。

4、电镀镉

镉涂层的耐蚀性非常好,特别是在海洋大气环境中的耐蚀性优于其他表面处理。电镀镉过程中的废液昂贵,其价格约为电镀的15-20倍。所以它不用于一般行业,只用于特定的环境。例如,石油钻机和海航飞机的紧固件。

5、电镀铬

镀铬主要是提高表面硬度,美观,防锈。铬镀层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用,但能溶于氢卤酸(如盐酸)和热的硫酸中。因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。

铬镀层在大气中非常稳定,不易变色和失去光泽,硬度和耐磨性好。紧固件镀铬通常用于装饰目的。它很少用于需要防腐蚀的行业,因为好的镀铬紧固件和不锈钢一样昂贵,只有当不锈钢不够坚固时,才使用镀铬紧固件。

为了防止腐蚀,在镀铬之前应该先镀铜和镍。铬涂层可以承受1200华氏度(650℃)的温度。但是它也有氢脆的问题。

6、镀镍

通过电解或化学在金属或非金属上电镀一层镍的过程称为镀镍。镀镍可分为电镀镍和化学镀镍。

主要用于防腐和良好的导电性。如车辆电池插座端子。

7、热浸锌(热镀锌

热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,5mm及以上厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。

热浸锌是锌在热扩散涂层下加热成液体。它的涂层厚度为15-100米,不易控制,但耐腐蚀性好,最常用于工程。热浸锌过程污染严重,如锌废料和锌蒸气。

由于涂层的厚度,内螺纹和外螺纹很难拧入紧固件。由于热浸处理的温度(340-650℃),它不能用于等级10.9以上的紧固件。

8、达克罗

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。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。

9、渗锌粉末

渗锌粉末渗锌技术的原理是,将渗锌剂与钢铁制件置于渗锌炉中,加热到400 ℃左右,活性锌原子则由表及里地向钢铁制件渗透。与此同时,铁原子由内向外扩散,这就在钢铁制件的表层形成锌铁金属间化合物,即镀锌层。

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