紧固件表面如何选择处理工艺

选择何种表面处理，是每一个设计者都面临的问题。可选择的表面处理类型很多，一名高水平的设计者，不仅应考虑设计的经济、实用，还需注意到装配的工艺性，甚至环保要求。下面根据上述原则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。
01

电镀锌

    电镀锌是商业紧固件最常用的镀层。价格较便宜，外观较好看，常见有黑色、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。
    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。
    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。
02

磷 化

    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。
    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、飞轮螺栓和车轮螺栓螺母等。
    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。
03

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3~5小时。
04

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，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。
05

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。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。
06

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。
07

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。因热浸锌加工的温度原因，（340~500℃）它不能用于10.9级以上的紧固件。
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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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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，达克罗实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。

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