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表面处理84442.doc

上传人:tkhy51908 文档编号:8093454 上传时间:2019-06-08 格式:DOC 页数:5 大小:28KB
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资源描述

1、紧固件表面处理的选择由于几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成,一些种类的紧固件希望能防止腐蚀,即使使用防腐蚀材料的紧固件,仍然需要表面处理来防止不同材料的腐蚀。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。一名高水平的设计者,不 仅应考虑设计,还因注意

2、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,以供设计人员和紧固件从业人员参考。电镀锌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 58 倍。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

3、生产厂不会主动去氢,除非特定客户的强制要求。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。磷化( 磷化相对镀锌便宜,耐腐蚀性能比镀锌差)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 1020 小时。涂高档的防锈油,则可达 7296 小时。但其价格是一般磷化涂油的 23 倍。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,耐磨性镀锌较好。它的使

4、用温度可达华氏 225 度到400 度(107204 )。工业用紧固件很多用磷化涂油处理。因为它扭矩预紧力一致性很好,装配时能保证达到设计所预期的紧固要求,所以在工业中使用较多。特别是一些重要零部件的连接。如,钢结构连接副,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。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。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。就是在有油状态下,其中性盐雾试验也只能达到 35 小时。发黑的紧固件

5、扭矩预紧力一致性也很差。如需提高,可以在装配时在内处螺纹上涂抹油脂后再旋合。电镀镉(价格约是电镀锌的 1520 倍)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 1520 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。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

6、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。镀银、镀镍银镀层既可以防腐蚀,又可以作为紧固件的固体润滑剂。由于成本原因,螺母使用镀银,螺栓不用,有时小螺栓也镀银。银在空气中失去光 泽,但可以在华氏 1600 度下作用。所以,人们利用其耐高温和润滑的特性,用于在 高温下工作的紧固件,以防止螺栓、螺母的氧化咬死。紧固件镀镍,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。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 1510m,并且不易控制,但搞腐蚀性好,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

7、层厚,在紧固件中引发了内外螺纹难以旋合的问题。解决此问题有两种方法。一种是在镀后再攻内螺纹, 虽然解决了螺纹旋合的问题。但也降低了防腐性能。一种是在螺母攻丝时,使螺 纹大于标准纹约有 0.160.75mm(M5M30),然后再热浸锌这样虽然也可解决旋合难题,但付出了强度降低的代价。目前,有一种防松螺纹美国“ 施必牢 ”内螺纹可以解决此难题 。因其内螺纹与外螺纹未紧固时容隙大,可以用于容得下厚的涂层,所以不影响旋合性,同 时防腐性能和强度亦保持原样,不受影响。因热浸锌加工的温度原因,它不能用于 10.9 级以上的紧固件。渗锌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 10110m,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。达克罗不存在氢脆问题,并且扭矩预紧力一致性能很好。如不考虑六价铬的环保问题,它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。

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