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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
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! ?- A1 ~" C# K6 q- s% S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。# h# U( E7 c( y" j
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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。
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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。2 b) V' O: L# i" ~" K5 A
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电镀锌
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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。- \+ G8 m: \; J' X/ ]
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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。$ j" c3 H1 v( E4 ~" H. e) e

3 V5 ]: |3 u# \+ w$ m* ~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。$ v  x6 U; y6 ^* s) p. W
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磷化
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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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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。( g, y- W. d7 y5 X# f

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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
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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。" t1 u1 i' l, ]

+ ?: L& s' t4 H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。
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2 `/ T/ v4 b5 c0 M) O镀镍8 ]+ j$ {( W" m2 `& o! G

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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。
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  f* W% x1 K$ L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。. {0 S. K, q# K+ q$ P* b* F3 r

' F- T6 W4 X8 |! T  T0 I热浸锌
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0 W0 H4 D: [& f! s
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。: i+ k: R% w8 @6 n% ~
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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。( Y6 H1 s; h" I; j; N

2 n! _6 H  [4 m2 q4 K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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  M5 N5 r7 b6 [. S, f5 ?' _达克罗
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0 A  Q& e4 W5 w
) g) q- D  `0 [  Z) i, N
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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' y# v3 V" `2 D* |4 i( |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?
& O* D/ r' b) E5 w电镀镉就是那种金黄色的电镀?6 B6 a6 v: Z: x1 N8 Z0 ]4 m
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 06:19
+ c: b+ K6 Z/ s1 ?  v4 j3 `" i. _电镀锌就是蓝白锌?: m' Y: y4 i1 u
电镀镉就是那种金黄色的电镀?
. A$ a0 Z" a+ U( L8 ?镀彩锌呢?

" T0 n3 c# N* L$ ]9 @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6 ]9 S& d+ y# G
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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& X  a& X: q* X2 K3 i3 R" ]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( u7 V1 U$ B8 S  Y3 p: x9 H电镀镉和金色电镀锌怎么区分?
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$ `  X3 w$ |. D+ z; A4 G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
# |7 V1 ?' X- I$ ]' G1 q- P; l. 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" _0 d+ D( e9 I+ O; a- T* [5 O

3 y$ |+ F7 s. g. M+ Y( }就像镀镍和镀铬一样,很多人看不出来的( w* G& B: |' z: H
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! {: r9 V8 i; G# N6 |+ }/ \

! G1 c4 F5 r: O5 z$ N, U6 w# R9 w6 L' e' W6 O" p! m. a
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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 08:371 u1 l! ]( m  R7 q/ A: 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 ...
+ J  x4 n  A2 ^( t' p+ @
谢谢老兄
0 J% R$ u4 l5 ^8 y! L) N
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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