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本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-27 11:03 編輯 9 \% ^" K3 v s C' p3 o3 r
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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。8 v5 Q6 |2 e7 {/ O" b
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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。; n. E5 @+ U1 u0 j1 x
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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。
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' Y, r5 F0 ^+ O6 @9 Q, `2 |6 v/ C電鍍鋅3 j7 ]+ R, P. t7 o4 x
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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。7 ]( N8 t2 t' t6 ]0 ~) n5 u4 k
) r6 m: ~' P7 E8 e( E& \% X9 e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。
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+ D, V8 {/ ^3 M* R1 d1 f# w3 D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。 `6 L* t+ C8 E8 b
1 ~, C% B; E. G* r3 m磷化- E. X9 g! U7 l. h' E7 a( n/ u2 p
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# k; P: r, X" U2 ^$ j2 _8 c 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。
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3 Q3 |. q$ N# ^( Q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。
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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。: l! |: N e- U' T+ P4 H
% W( \7 w& H' ?7 K. g8 }氧化(發黑)5 \2 w3 r" D; W; }" m
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6 a/ Z8 [8 L; V$ M, S 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。" L3 g; Y6 O! n' S/ z' S" T+ @/ B& ]0 t1 q
' f( [, ^: X. y) ~- V9 o- w電鍍鎘$ Q$ U, D4 S' G% {+ A$ b
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4 ^2 ]% e% O: ^& H- p( _! u/ o 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。& |6 ^; j, f! P, u
: ^- a( u( ~. C' v$ s+ ?, d電鍍鉻
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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。 k# T( r* _4 k1 @* ~" x0 k9 A$ v& o
4 z# S! U$ k9 I0 q3 s* B! e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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! W/ |) h+ Z7 X5 w/ r3 F鍍鎳
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" d7 s# y5 t" g/ U& @( y9 P7 [; O+ p 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。8 [0 B7 H8 I5 R& A/ N8 W2 M/ [0 S
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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 l. k2 @( @# a% C1 u- N3 l
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) j* O! }) z2 v! E, [. d1 m0 g 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。
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滲鋅& |3 b9 I. i% V F7 u/ v
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, i5 X: {; w( j* t4 G 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。( n3 Q3 ^* D# v6 |
. M9 }. J. Y8 z& E# m7 ?- p達克羅' A1 t4 n9 j4 {; @# x: H
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0 E/ R* Q; _ N% h: G9 Z 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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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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