1、電鍍鋅
電鍍是鋼鐵制緊固件最常用的涂層。它更便宜,看起來更好,可以是黑色或軍綠色。然而,其防腐性能一般,在鍍鋅(涂)層中其防腐性能最低。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗在72小時以內,有特殊的封閉劑,所以中性鹽霧試驗可達200小時以上,但價格昂貴,一般是鍍鋅5-8次。
電鍍過程容易產生氫脆,因此10.9級以上的螺栓一般不進行鍍鋅處理。雖然鍍后可以用烘箱除氫,但當溫度超過60℃時,鈍化膜會被破壞,所以必須在鍍后鈍化前進行除氫。所以可操作性差,加工成本高。實際上,一般的生產工廠不會主動生產氫氣,除非客戶有特定的強制性要求。
電鍍鋅緊固件扭矩-預緊力一致性差,且不穩定,一般不用于重要零件的連接。為了提高扭矩預載的一致性,也可以通過在電鍍后涂覆潤滑劑來提高扭矩預載的一致性。
2、磷化
磷化的基本原理是比鍍鋅便宜,比鍍鋅耐腐蝕。磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。壓力容器用大直徑雙頭螺柱標準要求磷化處理。
磷化后應涂上油,其耐蝕性與油的性能有很大關系。例如,用普通防銹油磷化后,中性鹽霧試驗只需10-20小時。涂抹高級防銹油,長達72-96小時。但其價格是一般磷化涂的2-3倍。
緊固件磷化常用兩種,鋅系磷化和錳系磷化。鋅系磷化的潤滑性優于錳系磷化,錳系磷化的耐蝕性、耐磨性優于鍍鋅。它可以在225至400華氏度(107-204℃)的溫度下使用。尤其是一些重要部分的連接。例如,發動機連桿螺栓、螺母、氣缸蓋、主軸承、飛輪螺栓、車輪螺栓和螺母。
高強度螺栓用磷化處理,也可以避免氫脆的問題,所以在工業領域10.9級以上的螺栓一般采用磷化表面處理。
3、發黑(法蘭)
將待發黑處理的緊固件置于溶液槽(145±5℃)的氫氧化鈉(NaOH)和亞硝酸鈉(NaNO2)氧化劑中加熱、氧化,使金屬緊固件表面生成一層帶有磁性的四氧化三鐵(Fe3O4)薄膜,厚度一般為0.6—0.8μm呈黑色或藍黑色。壓力容器用緊固件HG/20613-2009和HG/T20634-2009標準均要求發藍處理。
發黑是工業緊固件的常用涂層,因為它最便宜,而且在油用完之前看起來很好。因為發黑幾乎沒有防銹性,所以沒有油它會很快生銹。即使在有油的情況下,鹽霧試驗也只能達到3-5個小時。
4、電鍍鎘
鎘涂層的耐蝕性非常好,特別是在海洋大氣環境中的耐蝕性優于其他表面處理。電鍍鎘過程中的廢液昂貴,其價格約為電鍍的15-20倍。所以它不用于一般行業,只用于特定的環境。例如,石油鉆機和海航飛機的緊固件。
5、電鍍鉻
鍍鉻主要是提高表面硬度,美觀,防銹。鉻鍍層具有良好的化學穩定性,在堿、硫化物、硝酸和大多數有機酸中均不發生作用,但能溶于氫鹵酸(如鹽酸)和熱的硫酸中。因鉻不變色,使用時能長久保持其反射能力而優于銀和鎳。
鉻鍍層在大氣中非常穩定,不易變色和失去光澤,硬度和耐磨性好。緊固件鍍鉻通常用于裝飾目的。它很少用于需要防腐蝕的行業,因為好的鍍鉻緊固件和不銹鋼一樣昂貴,只有當不銹鋼不夠堅固時,才使用鍍鉻緊固件。
為了防止腐蝕,在鍍鉻之前應該先鍍銅和鎳。鉻涂層可以承受1200華氏度(650℃)的溫度。但是它也有氫脆的問題。
6、鍍鎳
通過電解或化學在金屬或非金屬上電鍍一層鎳的過程稱為鍍鎳。鍍鎳可分為電鍍鎳和化學鍍鎳。
主要用于防腐和良好的導電性。如車輛電池插座端子。
7、熱浸鋅(熱鍍鋅)
熱浸鋅是將除銹后的鋼構件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構件表面附著鋅層,鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm,5mm及以上厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。
熱浸鋅是鋅在熱擴散涂層下加熱成液體。它的涂層厚度為15-100米,不易控制,但耐腐蝕性好,最常用于工程。熱浸鋅過程污染嚴重,如鋅廢料和鋅蒸氣。
由于涂層的厚度,內螺紋和外螺紋很難擰入緊固件。由于熱浸處理的溫度(340-650℃),它不能用于等級10.9以上的緊固件。
8、達克羅
達克羅是DACROMET譯音和縮寫,簡稱達克羅、達克銹、迪克龍。國內命名為鋅鉻涂層,是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。不存在氫脆問題,并且扭矩—預緊力一致性能很好。如不考慮六價鉻的環保問題,它實際上最適用于高防腐要求的高強度緊固件。
9、滲鋅粉末
滲鋅粉末滲鋅技術的原理是,將滲鋅劑與鋼鐵制件置于滲鋅爐中,加熱到400 ℃左右,活性鋅原子則由表及里地向鋼鐵制件滲透。與此同時,鐵原子由內向外擴散,這就在鋼鐵制件的表層形成鋅鐵金屬間化合物,即鍍鋅層。
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