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紧固件如何选择金属表面处理技术
发布者:admin 发布时间:2018-12-5 10:39:23 阅读:56

选择何种表面处理,是每一个机械设计者都面临的问题。可选择的表面处理类型很多,但原则只有一个”经济、实用”。由于几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成,一般的紧固件都希望能防止腐蚀,此外,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,对螺纹紧固件,镀层还需足够薄,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。

 

对于表面处理,人们一般关注的是美观和防腐,但紧固件的主要功能是紧固零部件,而表面处理对紧固件的紧固性能也有很大的影响,所以,选择表面处理时,也应考虑紧固性能的因素,即安装扭矩—预紧力的一致性。

一名高水平的机械设备设计者,不仅应考虑设计,还因注意到装配的工艺性,甚至环保要求。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。

1电镀锌 

电镀锌是商业紧固件最常用的表面处理技术。它成本比较低,外观也较好看,常见的有黑色、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。电镀锌加工过程易产生氢脆,而在现实中,除非特定客户的强制要求,一般表面处理加工厂不会主动去氢。所以10.9级以上的螺栓一般不采用镀锌的处理。同时,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。

2磷化

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。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。常应用于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。

3氧化(发黑)

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。

4电镀镉

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,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。

5电镀铬

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。为了防止腐蚀,镀铬前应首先镀铜和镍。但也与电镀锌一样存在氢脆问题。

6镀镍

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。

7热浸锌

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。由于镀层厚,在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。

8达克罗

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。

9、合金催化成膜技术

合金催化成膜技术在金属表面形成的镀层是一种非晶态合金层。其均匀性好,螺纹、盲孔内都能获得均匀层镀层厚度可根据浸镀时间自行控制应用范围比较广。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)是比较好的。其加工过程无污染,环保。