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本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-27 11:03 編輯 , f; s' x: W/ b2 e' |( i& j
7 [3 ^& J& O. R0 k0 T# a幾乎所有商業緊固件都是由碳鋼、合金鋼制成,而且一般都防腐蝕的要求,因此,表面處理的鍍層必須附著牢固,不能在安裝和卸下的過程中脫落。另一方面,對螺紋緊固件而言,鍍層還要求足夠薄,使得鍍后螺紋仍能旋合。一般鍍層的溫度限制比緊固件材料要低,因此還需考慮緊固件所處的工作溫度要求。; }) p( d0 X+ D
7 J/ L# _3 j4 i- i9 J2 q表面處理的主要目的是美觀和防腐。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,要考慮緊固件的扭矩及預緊力一致性等因素。
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一名高水平的設計者,不僅要考慮結構設計和制造工藝,還要注意到裝配的工藝性,甚至環保及經濟性的要求。下面根據上述因素簡要介紹一些緊固件常用的鍍層,以供緊固件從業人員參考。/ ] N/ L9 {0 g5 @0 Q+ R1 ~6 b
' T+ ~7 b+ _4 c電鍍鋅0 M2 R! E; Q3 W. y9 h
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) v, k* r* [ A; f8 M; { 電鍍鋅是商業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在72小時之內,也有采用特殊封閉劑,使得中性鹽霧試驗達200小時以上,但價格貴,是一般鍍鋅的5~8倍。
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2 b% c1 m- ]! L$ m電鍍鋅加工過程易產生氫脆,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℃以上時將遭破壞,因此去氫必須在電鍍后鈍化前進行。如此可操作性差,加工成本高。在現實中,一般生產廠不會主動去氫,除非特定客戶的強制要求。+ Y/ M& s8 E7 [5 P- l# g/ Q
Z. [2 s# \8 h3 ~ [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的方法改善和提高扭矩—預緊力一致性。
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8 L/ Z) `$ F6 G# i6 z5 u磷化7 I1 n: V5 {% R
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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。涂高檔的防銹油,則可達72~96小時。但其價格是一般磷化涂油的2~3倍。% Y- g. }) Z: A* z7 S+ ~
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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,發動機的連桿螺栓、螺母,缸蓋、主軸承、飛輪螺栓,車輪螺栓螺母等。5 D b; Y$ x% ^; v5 Z+ y _: z
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高強度螺栓采用磷化,還可以避免氫脆問題,所以在工業領域10.9級以上的螺栓一般采用磷化表面處理。$ O0 J) L9 S" Z
) p- i) E3 i" A4 ]$ L9 P- Z7 y氧化(發黑)
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發黑+涂油是工業緊固件很流行的鍍層,因為它最便宜,并且在油耗盡之前看起來不錯。由于發黑幾乎無防銹能力,所以無油后它很快就會生銹。就是在有油狀態下,其中性鹽霧試驗也只能達到3~5小時。$ V' a( C. _3 q7 Y
9 R/ s- V5 D" L電鍍鎘
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' s4 q, _& n, ]* r: a 鎘鍍層耐腐蝕性能很好,特別是在海洋性大氣環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用大,成本高,其價格約是電鍍鋅的15~20倍。所以在一般行業不使用,只用于一些特定的環境。如,用于石油鉆井平臺和海航飛機用緊固件。) ^$ {! g) E; b6 Z, ]
! C1 W# }9 U* j; q6 n電鍍鉻* h; A$ K% x& k4 J5 e8 N8 E& P
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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領域很少使用,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,才用鍍鉻緊固件代替。
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1 v% v3 o7 Z3 ~5 u+ H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題。
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鍍鎳
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; F) \( Z. X* c/ {1 t, Y d 通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法,稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。* J: `7 T6 A% i4 j# M
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主要用于既要防腐,又要導電性好的地方。如車輛電瓶的引出端子等。
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熱浸鋅
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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。熱浸鋅加工過程中污染嚴重,有鋅廢料和鋅蒸汽等。
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由于鍍層厚,在緊固件中引發了內外螺紋難以旋合的問題。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。. a' o" u9 W' x; \2 ?7 c' Q$ G
; L7 ]- Z7 l6 f滲鋅
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滲鋅為鋅粉固態冶金熱擴散涂層。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)是最好的。其加工過程無污染,最環保。 h: G, Y+ [8 W8 | l* I+ x
( ]$ o7 |- q) q9 ?9 W6 P. ^9 F/ M達克羅8 U9 Y! U, s# D) Q5 i! P7 j, ?, V
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5 K; x+ q. x7 g7 ^1 _; U* N! |0 a4 U 達克羅是DACROMET譯音和縮寫,簡稱達克羅、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。
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4 {' F% D; N0 p1 A/ m+ E1 t不存在氫脆問題,并且扭矩—預緊力一致性能很好。如不考慮價鉻和環保問題,它實際上最適用于高防腐要求的高強度緊固件。
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