螺絲表面處理

1、對(duì)于一個(gè)特定的設(shè)計(jì)，選擇何表面處理，是每一個(gè)設(shè)計(jì)者都面臨的問題。可選擇的表面處理類型很多，從普通油到金。但設(shè)計(jì)者應(yīng)該選擇可以經(jīng)濟(jì)的達(dá)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(lái)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(duì)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(duì)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(duì)緊固件的緊固性能也有很大的影響

2、，所以，選擇表面處理時(shí)，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(jì)者，不僅應(yīng)考慮設(shè)計(jì)，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(jiǎn)要介紹一些緊固件常用的鍍層，以供設(shè)計(jì)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(yàn)在72小時(shí)之內(nèi)，也有采用特殊封閉劑，使得中性鹽霧試驗(yàn)達(dá)200小時(shí)以上，但價(jià)格貴，是一般鍍鋅的58倍。電鍍鋅加工過程易產(chǎn)生氫脆，所以10.9級(jí)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

3、60以上時(shí)將遭破壞，因此去氫必須在電鍍后鈍化前進(jìn)行。如此可操作性差，加工成本高。在現(xiàn)實(shí)中，一般生產(chǎn)廠不會(huì)主動(dòng)去氫，除非特定客戶的強(qiáng)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(rùn)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(duì)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(yàn)也只有1020小時(shí)。涂高檔的防銹油，則可達(dá)7296小時(shí)。但其價(jià)格是一般磷化涂油的23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(rùn)滑性能比錳系磷化好，錳

4、系磷化抗腐蝕性，耐磨性鍍鋅較好。它的使用溫度可達(dá)華氏225度到400度（107204）。工業(yè)用緊固件很多用磷化涂油處理。因?yàn)樗ぞ仡A(yù)緊力一致性很好，裝配時(shí)能保證達(dá)到設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)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(qiáng)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(jí)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?yàn)樗畋阋耍⑶以谟秃谋M之前看起來(lái)不錯(cuò)。由于發(fā)黑幾乎無(wú)防銹能力，所以無(wú)油后它很快就會(huì)生銹。就是在有油狀態(tài)下，其中性鹽霧試驗(yàn)也只能達(dá)到35

5、小時(shí)。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(shí)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(fèi)用大，成本高，其價(jià)格約是電鍍鋅的1520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(tái)和海航飛機(jī)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?yàn)楹玫你t電鍍緊固件與不銹鋼同樣昂貴，只是使用不銹鋼強(qiáng)度不夠時(shí)，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

6、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(rùn)滑劑。由于成本原因，螺母使用鍍銀，螺栓不用，有時(shí)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(rùn)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(kuò)散涂層。其鍍層厚度在1510m，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(yán)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。

7、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(shí)，使螺紋大于標(biāo)準(zhǔn)紋約有0.160.75mm(M5M30)，然后再熱浸鋅這樣雖然也可解決旋合難題，但付出了強(qiáng)度降低的代價(jià)。目前，有一種防松螺紋美國(guó)“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(shí)容隙大，可以用于容得下厚的涂層，所以不影響旋合性，同時(shí)防腐性能和強(qiáng)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(jí)以上的緊固件。滲鋅滲鋅為鋅粉固態(tài)冶金熱擴(kuò)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?0110m，并且誤差可控制在10%。它與基體的結(jié)合強(qiáng)度和防腐性能在鋅涂層中（電鍍鋅、熱浸鋅、達(dá)克羅）是最好的。其加工過程無(wú)污染，最環(huán)保。達(dá)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(jià)鉻的環(huán)保問題，它實(shí)際上