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紧固件的表面处理:镀锌、磷化、发黑、镀铬该选哪一个?

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发表于 2023-10-27 11:02:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 twq19810302 于 2023-10-27 11:03 编辑 # u$ o3 i+ ?5 o" D% ]' k" k% u. F
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几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成,而且一般都防腐蚀的要求,因此,表面处理的镀层必须附着牢固,不能在安装和卸下的过程中脱落。另一方面,对螺纹紧固件而言,镀层还要求足够薄,使得镀后螺纹仍能旋合。一般镀层的温度限制比紧固件材料要低,因此还需考虑紧固件所处的工作温度要求。
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表面处理的主要目的是美观和防腐。由于紧固件的主要功能是紧固零部件,而且表面处理对其紧固性能也有很大的影响。因此,在选择表面处理工艺时,要考虑紧固件的扭矩及预紧力一致性等因素。3 I$ c" O( j* u( C* \+ S

5 b% Z( z! |/ g0 C- g: s; k: C7 t: A一名高水平的设计者,不仅要考虑结构设计和制造工艺,还要注意到装配的工艺性,甚至环保及经济性的要求。下面根据上述因素简要介绍一些紧固件常用的镀层,以供紧固件从业人员参考。
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电镀锌' F; ^6 q2 S& s2 k9 Q

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电镀锌是商业紧固件最常用的镀层。它比较便宜,外观也较好看,可以有黑色、军绿色。然而,它的防腐性能一般,其防腐性能是锌镀(涂)层中最低的。一般电镀锌中性盐雾试验在72小时之内,也有采用特殊封闭剂,使得中性盐雾试验达200小时以上,但价格贵,是一般镀锌的5~8倍。/ `+ h' i; ~6 V% p

* |# |: r6 b; ^( ?电镀锌加工过程易产生氢脆,所以10.9级以上的螺栓一般不采用镀锌的处理.虽然镀后可以用烘箱去氢,但因钝化膜在60℃以上时将遭破坏,因此去氢必须在电镀后钝化前进行。如此可操作性差,加工成本高。在现实中,一般生产厂不会主动去氢,除非特定客户的强制要求。: X# M4 \) v. y. t+ ]8 |; V

' C, X: f/ n7 B+ @' J电镀锌的紧固件扭矩—预紧力一致性较差,且不稳定,一般不用于于重要部位的连接。为了改善扭矩—预紧力一致性,也可采用镀后涂覆润滑物质的方法改善和提高扭矩—预紧力一致性。$ {% x3 X7 g! R2 L

% r& m0 A% {( _$ Y# \* R磷化2 l" ]& V2 D1 c+ k6 G# C

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一项基本原则磷化相对镀锌便宜,耐腐蚀性能比镀锌差。磷化后应涂油,其耐腐蚀性能的高低与所涂油的性能有很大的关系。例如,磷化后涂一般的防锈油,中性盐雾试验也只有10~20小时。涂高档的防锈油,则可达72~96小时。但其价格是一般磷化涂油的2~3倍。
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. [5 O0 o) U9 u: A) U& p紧固件磷化常用的两种,锌系磷化和锰系磷化。锌系磷化润滑性能比锰系磷化好,锰系磷化抗腐蚀性,耐磨性较镀锌好。它的使用温度可达华氏225度到400度(107~204℃)。特别是一些重要零部件的连接。如,发动机的连杆螺栓、螺母,缸盖、主轴承、飞轮螺栓,车轮螺栓螺母等。. n+ _% A0 N4 M

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高强度螺栓采用磷化,还可以避免氢脆问题,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。
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氧化(发黑)
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发黑+涂油是工业紧固件很流行的镀层,因为它最便宜,并且在油耗尽之前看起来不错。由于发黑几乎无防锈能力,所以无油后它很快就会生锈。就是在有油状态下,其中性盐雾试验也只能达到3~5小时。
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电镀镉
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镉镀层耐腐蚀性能很好,特别是在海洋性大气环境下的耐腐蚀性较其他表面处理好。电镀镉的加工过程中的废液处理费用大,成本高,其价格约是电镀锌的15~20倍。所以在一般行业不使用,只用于一些特定的环境。如,用于石油钻井平台和海航飞机用紧固件。
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电镀铬8 T) @5 J1 ^. i
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铬镀层在大气中很稳定,不易变色和失去光泽,硬度高耐磨性好。在紧固件上用铬镀层一般是作为装饰作用。在防腐性要求较高的工业领域很少使用,因为好的铬电镀紧固件与不锈钢同样昂贵,只是使用不锈钢强度不够时,才用镀铬紧固件代替。1 D  Y8 }7 a5 k/ z7 D$ N5 `  y
3 B& {' @# ^$ ]' T; k
为了防止腐蚀,镀铬前应首先镀铜和镍。铬镀层可以承受华氏1200度(650℃)的高温。但也与电镀锌一样存在氢脆问题。# V8 Z6 E- a. k% W, ?
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镀镍
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通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法,称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍。0 F( M2 a! w1 I( N! V" U8 Z2 R. K

' y3 q  i- U0 m主要用于既要防腐,又要导电性好的地方。如车辆电瓶的引出端子等。2 Y. r& Z' G, s7 d6 Z

2 p9 ^  m0 W+ U热浸锌) [. ?* J0 u+ ]$ q; N7 B
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热浸锌为锌加热到液体下热扩散涂层。其镀层厚度在15~100μm,并且不易控制,但耐腐蚀性好,多用于工程中。热浸锌加工过程中污染严重,有锌废料和锌蒸汽等。
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由于镀层厚,在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。因热浸锌加工的温度原因,(340-500C)它不能用于10.9级以上的紧固件。+ d4 G1 j! x9 a  W

3 [# r& e5 W$ |5 G. y渗锌
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渗锌为锌粉固态冶金热扩散涂层。其均匀性好,螺纹、盲孔内都能获得均匀层。镀层厚度为10~110μm,并且误差可控制在10%。它与基体的结合强度和防腐性能在锌涂层中(电镀锌、热浸锌、达克罗)是最好的。其加工过程无污染,最环保。
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; d% u- U5 g. `% A& c达克罗
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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。
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, ~- T' M: `/ Z+ w- |不存在氢脆问题,并且扭矩—预紧力一致性能很好。如不考虑价铬和环保问题,它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。

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发表于 2023-10-27 14:59:45 | 显示全部楼层
好帖,感谢分享
发表于 2023-10-28 06:19:01 | 显示全部楼层
电镀锌就是蓝白锌?
# I# |) n# N& ], U电镀镉就是那种金黄色的电镀?7 K- ]" y; C# b. ^; i. e
镀彩锌呢?

点评

电镀锌可以分为 蓝白,五彩,军绿,黑色集中常见,还有一种用染料做的可以做成各种彩色,常见的有绿色和粉色等等 电镀镉本身是银白色的,可以通过后处理着色得到其他颜色,例如金黄色等 实际上作者还说漏一种  详情 回复 发表于 2023-10-30 08:45
发表于 2023-10-30 08:45:04 | 显示全部楼层
妖洞两拐 发表于 2023-10-28 06:195 w9 H: s( e$ q! w# @7 {3 J
电镀锌就是蓝白锌?
% K4 `0 K$ C5 Z' V4 m) Y( p( g电镀镉就是那种金黄色的电镀?
' [$ a/ C) L: ?7 X& F4 G镀彩锌呢?
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电镀锌可以分为 蓝白,五彩,军绿,黑色集中常见,还有一种用染料做的可以做成各种彩色,常见的有绿色和粉色等等
4 ~- v; y& ]7 I) l% t电镀镉本身是银白色的,可以通过后处理着色得到其他颜色,例如金黄色等
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) _) p; O! D5 a) f% N, u% K' n; s7 Y8 @- [
实际上作者还说漏一种现在更常用的紧固件电镀种类,就是锌镍合金,这个盐雾测试性能是非常好的,大家有兴趣可以自己搜搜看
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发表于 2023-10-30 08:55:16 | 显示全部楼层
|一朵娇粉嫩的花发表于 10-30 08:45<br>电镀锌可以分为 蓝白,五彩,军绿,黑色集中常见,还有一种用染料做的可以做成各种彩色,常见的有绿色和粉色等等<br>电镀镉本身是银白色的,可以通过后处理着色得到其他颜色,例如金黄色等<br>实际上作者还说漏一种现在更常用的紧固件电镀种类,就是锌镍合金,这个盐雾测试性能是非常好的,大家有兴趣可以自己搜搜看<br>
电镀镉和金色电镀锌怎么区分?

点评

能镀镉的螺丝都比较精致, 镀锌的一般我们不说金色,一般都是说五彩锌,在一个零件上会出现各种颜色可以淘宝买几个小样品把玩一下,这样大概能感觉到 说实话这种真不好描述,因为这种镀层每家颜色做出来都不太一  详情 回复 发表于 2023-10-31 08:37
发表于 2023-10-31 08:37:30 | 显示全部楼层
妖洞两拐 发表于 2023-10-30 08:55
, n+ ^* T% \# ]电镀镉和金色电镀锌怎么区分?
' n; C1 m$ c# j7 W( U+ B/ B# H

9 V8 ~2 ?& m0 i8 Z' A: q, U能镀镉的螺丝都比较精致, 镀锌的一般我们不说金色,一般都是说五彩锌,在一个零件上会出现各种颜色可以淘宝买几个小样品把玩一下,这样大概能感觉到( Y* [, D. g; Q0 q5 N
说实话这种真不好描述,因为这种镀层每家颜色做出来都不太一样,看得多的人一眼就能看出来,很多在电镀厂上班的人都分不出来
% M! H1 ]0 |$ z% y% R! [& J: S8 t7 R; E1 @. p, }4 ~
就像镀镍和镀铬一样,很多人看不出来的: g5 N) k  ?+ `, d# d

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发表于 2023-10-31 09:03:11 | 显示全部楼层
一朵娇粉嫩的花 发表于 2023-10-31 08:37
" l( [* Q' ?$ Z" q( ]. o能镀镉的螺丝都比较精致, 镀锌的一般我们不说金色,一般都是说五彩锌,在一个零件上会出现各种颜色可 ...
* e( q9 a  P* o% \7 y: g# o* I. K
谢谢老兄
+ {0 [, c! H' I' v% @
发表于 2023-11-1 08:46:26 | 显示全部楼层
受教了,感谢
发表于 2023-12-9 13:34:37 | 显示全部楼层
学习学习事实上是早上等等
发表于 2023-12-13 08:45:02 | 显示全部楼层
学习了,感谢
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