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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 0 D! r$ l, {4 C8 @* M  t" y' _
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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。! k9 [7 {* {6 m" E2 ^9 _% o& e5 l3 C
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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。7 M/ w. S9 q0 {! ^6 X
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电镀锌& W" b0 \* P* N. c( H! i, Z

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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。! I" f' b& L  x! c# e2 t
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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。
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" P" u1 I' ?. y/ u7 x* K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。( u0 Y) e4 |8 t
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磷化( j3 h: o7 e' l. x; w

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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。6 [1 x- a- X# `8 ]. ^% ^1 f  d

. J6 t7 H9 s& A, m5 J! Q& b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。: o. I+ Q6 N) S! I

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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。$ |* E$ D# L* _# i: o
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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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; v- U, H+ R% Q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。8 e! p) f" q: r
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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。3 F6 [2 V- j1 K+ j: |
5 N6 [) K- \. 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。
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6 L' I6 j* z+ }' m2 f! Y  J镀镍+ D0 B; C, }( c7 d: R( z

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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。* b3 `0 t$ @5 U/ i; S8 Q
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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。
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/ q$ K# d( m! B3 F) ]" S4 ^& I$ g热浸锌0 J# P3 R5 Y5 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。. o$ p; ~0 i; F: w

7 Q7 z) T! f$ O5 r* j" y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。, g6 S% t0 I" o4 w  j3 ?
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渗锌
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1 S! m! W! [- ~
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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。# t* F! S" ^: D; d
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达克罗- I& [6 V) ?5 M  H0 c

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2 T0 p, K* F3 m: z
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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/ k  h" L% I9 e7 s
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
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发表于 2023-10-28 06:19:01 | 显示全部楼层
电镀锌就是蓝白锌?
0 A1 }  h1 g7 Y% C1 n( J电镀镉就是那种金黄色的电镀?
7 X- R* g6 k3 \6 S: g) k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
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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) V/ d4 d( g& L
电镀锌就是蓝白锌?* B. \  D) f0 ?& O) ~+ O3 A3 E7 b. ~
电镀镉就是那种金黄色的电镀?, ~/ l* V" |# N# x0 e1 A
镀彩锌呢?

9 F6 z& H6 m3 \" J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5 w- ?2 y9 q9 l# Z
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9 E! @2 g" W& V' P0 C9 X! E

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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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0 T, R- {$ m% O* S1 z9 K  i# k* J$ ^' z9 I, E5 A: i1 `
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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
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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
: d6 _2 N" o: G4 c6 K6 a电镀镉和金色电镀锌怎么区分?
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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
% Z, y3 ~0 y; ]! v1 P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- d+ Y, N* ]% k2 p' Z2 Q) v+ J
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就像镀镍和镀铬一样,很多人看不出来的
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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 08:378 B. c) N- T/ s$ {
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 ...
' M: J; K, x+ }" g, R
谢谢老兄, X! ?* u: }- f, t  R7 Q
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发表于 2023-11-1 08:46:26 | 显示全部楼层
受教了,感谢
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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
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发表于 2023-12-13 08:45:02 | 显示全部楼层
学习了,感谢
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