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本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-27 11:03 編輯 , M9 S4 k5 Q8 z
2 o: B2 z, J7 k# F' V1 ~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。9 E( N4 ~! W& n: |- ]7 `2 C
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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。
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3 g: x3 i: U5 z0 Q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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& h& G) r6 w! x1 F) {電鍍鋅
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8 J# i" i# W" N 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。) Z9 F! b) |. z& C* o8 y
% b' v6 {2 A9 x/ z7 k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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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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磷化, i& d. r9 @ ]: B5 X( p, _
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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。3 O" |' H2 l, r5 O, n, C9 e
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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。
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3 @/ k2 Z) \: h; X7 s9 ^. z3 H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。
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' @( K: _9 ?/ V" ~& i7 r( p氧化(發黑)5 e/ U$ P r' L( N, l
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& B# v% j$ t' a 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。9 ]4 J- D) t( s1 o6 ~, A( ^* @+ G! }/ z
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電鍍鎘
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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。- j" S, |. `: W
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電鍍鉻
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( Q, D2 d) Q' Y) V& Y: G 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。: N! C0 V6 A) r/ q+ j, M( ?. G: c
; k, z4 |# b* Z8 Q# |3 f" q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。. z' j8 u# m) g1 J: p/ \
: {+ o9 W6 g7 X4 E: v: x" ~0 j鍍鎳* M& s/ o# l& h. Y7 P$ j1 Z
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! W2 ^2 s+ R' \7 P' 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。
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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。. Y1 `3 f& X8 W# v) X% e
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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。: k) K- g* V* ?! \7 c
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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。5 T. V1 H2 C: Z3 O8 ?; ~/ Q* p
% A/ g% ^: F; i, @$ N9 E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。
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. W. |4 }. Z. R2 u$ |/ m T達克羅" [- R# Z% ]# D7 M
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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。7 ^1 Z& U, c$ C5 S. E# D: P
: }! C+ `9 e' A: O; _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。( B. Z3 B4 m E/ J
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