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  飛飛大龍 2017-12-29 00:00:00

  　　緊固件表面處理的選擇 　　對于一個特定的設(shè)計，選擇何表面處理，是每一個設(shè)計者都面臨的問題?？蛇x擇的表面處理類型很多，從普通油到金。但設(shè)計者應(yīng)該選擇可以經(jīng)濟的達到目的的表面處理。 　　由于幾乎所有商業(yè)緊固件都是由碳鋼、合金鋼制成，一些種類的緊固件希望能防止腐蝕，即使使用防腐蝕材料的緊固件，仍然需要表面處理來防止不同材料的腐蝕。此外，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，對螺紋緊固件，鍍層還需足夠薄，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。對于表面處理，人們一般關(guān)注的是美觀和防腐，但緊固件的主要功能是緊固零部件，而表面處理對緊固件的緊固性能也有很大的影響，所以，選擇表面處理時，也應(yīng)考慮緊固性能的因素，即安裝扭矩—預(yù)緊力的一致性。一名高水平的設(shè)計者，不僅應(yīng)考慮設(shè)計，還因注意到裝配的工藝性，甚至環(huán)保要求。下面根據(jù)上述因素簡要介紹一些緊固件常用的鍍層，以供設(shè)計人員和緊固件從業(yè)人員參考。 　　電鍍鋅 　　電鍍鋅是商業(yè)緊固件Z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Z低的。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗在72小時之內(nèi)，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。 　　電鍍鋅加工過程易產(chǎn)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(xiàn)實中，一般生產(chǎn)廠不會主動去氫，除非特定客戶的強制要求。 　　電鍍鋅的緊固件扭矩—預(yù)緊力一致性較差，且不穩(wěn)定，一般不用于于重要部位的連接。為了改善扭矩—預(yù)緊力一致性，也可采用鍍后涂覆潤滑物質(zhì)的方法改善和提高扭矩—預(yù)緊力一致性。 　　磷化 　　磷化相對鍍鋅便宜，耐腐蝕性能比鍍鋅差。磷化后應(yīng)涂油，其耐腐蝕性能的高低與所涂油的性能有很大的關(guān)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。 　　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，耐磨性鍍鋅較好。它的使用溫度可達華氏225度到400度（107~204℃）。 　　工業(yè)用緊固件很多用磷化涂油處理。因為它扭矩—預(yù)緊力一致性很好，裝配時能保證達到設(shè)計所預(yù)期的緊固要求，所以在工業(yè)中使用較多。特別是一些重要零部件的連接。如，鋼結(jié)構(gòu)連接副，發(fā)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。 　　高強度螺栓采用磷化，還可以避免氫脆問題，所以在工業(yè)領(lǐng)域10.9級以上的螺栓一般采用磷化表面處理。 　　氧化（發(fā)黑） 　　發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層，因為它Z便宜，并且在油耗盡之前看起來不錯。由于發(fā)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(tài)下，其中性鹽霧試驗也只能達到3~5小時。 　　發(fā)黑的緊固件扭矩—預(yù)緊力一致性也很差。如需提高，可以在裝配時在內(nèi)處螺紋上涂抹油脂后再旋合。 　　電鍍鎘 　　鎘鍍層耐腐蝕性能很好，特別是在海洋性大氣環(huán)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(yè)不使用，只用于一些特定的環(huán)境。如，用于石油鉆井平臺和海航飛機用緊固件。 　　電鍍鉻 　　鉻鍍層在大氣中很穩(wěn)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(yè)領(lǐng)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。 　　為了防止腐蝕，鍍鉻前應(yīng)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。 　　鍍銀、鍍鎳 　　銀鍍層既可以防腐蝕，又可以作為緊固件的固體潤滑劑。由于成本原因，螺母使用鍍銀，螺栓不用，有時小螺栓也鍍銀。銀在空氣中失去光澤，但可以在華氏1600度下作用。所以，人們利用其耐高溫和潤滑的特性，用于在高溫下工作的緊固件，以防止螺栓、螺母的氧化咬死。 　　緊固件鍍鎳，主要用于既要防腐，又要導(dǎo)電性好的地方。如車輛電瓶的引出端子等。 　　熱浸鋅 　　熱浸鋅為鋅加熱到液體下熱擴散涂層。其鍍層厚度在15~10μm，并且不易控制，但搞腐蝕性好，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。 　　由于鍍層厚，在緊固件中引發(fā)了內(nèi)外螺紋難以旋合的問題。解決此問題有兩種方法。一種是在鍍后再攻內(nèi)螺紋，雖然解決了螺紋旋合的問題。但也降低了防腐性能。一種是在螺母攻絲時，使螺紋大于標準紋約有0.16~0.75mm(M5~M30)，然后再熱浸鋅這樣雖然也可解決旋合難題，但付出了強度降低的代價。目前，有一種防松螺紋——美國“施必牢”內(nèi)螺紋可以解決此難題。因其內(nèi)螺紋與外螺紋未緊固時容隙大，可以用于容得下厚的涂層，所以不影響旋合性，同時防腐性能和強度亦保持原樣，不受影響。 　　因熱浸鋅加工的溫度原因，它不能用于10.9級以上的緊固件。 　　滲鋅 　　滲鋅為鋅粉固態(tài)冶金熱擴散涂層。其均勻性好，螺紋、盲孔內(nèi)都能獲得均勻?qū)?。鍍層厚度?0~110μm，并且誤差可控制在10%。它與基體的結(jié)合強度和防腐性能在鋅涂層中（電鍍鋅、熱浸鋅、達克羅）是Z好的。其加工過程無污染，Z環(huán)保。 　　達克羅 　　不存在氫脆問題，并且扭矩—預(yù)緊力一致性能很好。如不考慮六價鉻的環(huán)保問題，它實際上Z適用于高防腐要求的高強度緊固件。

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