紧固件表面处理九大选择(一)
【紧固件的表面处理——电镀、热镀锌、机械镀及达克罗】
【紧固件的表面处理——电镀、热镀锌、机械镀及达克罗】1.锌铬膜（达克罗）防腐机理简述：锌铬膜（达克罗）涂复工艺是一种全新的表面处理技术，又称达克罗、达克乐、达克锈、锌铬膜（达克罗）、达克曼等。
在发达国家的汽车工业、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、造船、军事工业等多种领域已得到极为广泛的应用。
我国随着该技术的逐步推广，已在汽车、电力、锚链、公路、海洋工程等方面开始大量使用，并获得了极高的评价。
锌铬膜（达克罗）液是一种水基处理液，金属件可以采用浸涂、喷刷或刷涂处理，然后送进加热炉炉固化，固化温度在300℃左右，经四十五分钟到一小时的烘烤，形成锌铬膜（达克罗），铬固化时，涂膜中的水份、有机类（纤维素）物质等挥发份在挥发的同时，依靠锌铬膜（达克罗）母液中的高价铬盐的氧化性，使电极电位负值较大的单质锌片、铝片浆与铁基体反应，形成Fe、Zn、Al的铬盐化合物无机涂层。
由于膜层是与基体直接后应获得的，所以该防腐层极为致密，（用镀锌或浸锌方法获得的防腐层无法与之相比）该涂层在腐蚀环境下，会形成无数个原电池，即先腐蚀掉电位较负的Al、Zn盐类，直到它们被消耗后才有可能腐蚀至基体本身。
紧固件的表面处理，按照其产品的要求，有许多处理的方法和种类。
按表面处理方法，譬如有：涂漆、电镀、化学镀、真空涂镀、浸镀、阳极氧化、化学被膜处理、化学抛光、电解抛光、镀覆、珩磨、喷砂硬化、涂层、气相沉积、渗碳、氮化、表面淬火等；按加工技术，有物理的、化学的、电加工的、机械的、冶金的等等。
目前，常用的表面处理方法有以下四种，介绍如下：一、电镀：将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。
一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时将染黑，磷化等也包括其中。
电镀中易产生氢脆，对工件机械强度影响大。
二、热镀锌（H.D.G.）：通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的熔化锌的镀槽内完成。
紧固件表面处理
紧固件表面处理Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT镀锌、磷化、发黑、镀铬、等表面处理工艺，对紧固件该如何选择TO切割2018-09-0520:18:08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，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。
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5~8倍。
电镀锌加工过程易产生氢脆，所以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。
磷化一项基本原则磷化相对镀锌便宜，耐腐蚀性能比镀锌差。
紧固件表面处理新技术应用考核试卷
B.镀液成分
C.镀层厚度
D.环境温度
3.以下哪些紧固件表面处理技术可以提供良好的耐腐蚀性能？（）
A.镀镍
B.镀锡
C.镀锌
D.热障涂层
4.在紧固件表面处理中，哪些方法可以用于去除表面油污？（）
A.碱性清洗
B.酸性清洗
C.蒸汽清洗
D.机械抛光
5.以下哪些紧固件表面处理技术适用于不锈钢紧固件？（）
C.电镀
D.化学镀
12.在紧固件表面处理中，哪些因素会影响电镀的质量？（）
A.镀液温度
B.镀液成分
C.电流密度
D.镀件材质
13.以下哪些紧固件表面处理技术适用于高强度的紧固件？（）
A.镀硬铬
B.镀钴
C.镀锌
D.镀铝
14.紧固件表面处理新技术中，哪些技术可以用于提高紧固件的耐热性？（）
A.热障涂层
B.镀铝
A.提高表面能
B.增加表面粗糙度
C.提高抗腐蚀性
D.提高附着力
12.以下哪种紧固件表面处理技术具有较好的环保性能？（）
A.离子注入
B.真空镀膜
C.镀锌
D.水溶性涂料涂装
13.在紧固件表面处理新技术中，电镀与化学镀的主要区别是？（）
A.反应速度
B.处理温度
C.电流作用
D.渗透性
14.以下哪种紧固件表面处理技术具有较低的摩擦系数？（）
C.镀锌
D.离子氮化
18.紧固件表面处理新技术中，哪些技术可以用于修复损伤的紧固件？（）
A.激光熔覆
B.焊接
C.镀锌
D.镀铜
19.以下哪些紧固件表面处理技术适用于特殊环境下的紧固件？（）
A.镀金
表面处理表示方法及选择
Ep.Sn7b
Ep.Sn15b
Ep.Sn25b
Ep.Sn7
Ep.Sn15
Ep.Sn25
(3)金属镀覆的外观等级的选用对设计者来说非常重要，下面就外观等级特征进行表述。外观等级分为四级，用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示，见表4。
表4 外观等级
等级
代号
特 征
一级
Ⅰ
涂膜表面丰满、光亮、平整、光滑、色泽一致、美观、几何形状修饰精细。基本无机械杂质，无修整痕迹及其他缺陷。
二、镀覆分类
在选用金属零件表面的涂覆时，应首先考虑表面镀覆的用途，主体金属的种类以及产品的使用环境条件等。表面镀覆按其用途一般分为三类：
(1)保护性表面涂覆。主要保护零件的主体金属在使用中免受腐蚀，如锌、镉和锡镀层。
(2)工作保护性表面涂覆。除了保护零件的主体金属免受腐蚀外，主要用于满足工作上的要求，如耐热、耐磨、稳定接触电阻及工艺涂覆等，如铬、镍和银的镀层等。
四级
Ⅳ
涂膜完整，允许有不影响防护性能的缺陷。
用于无装饰要求的制品涂覆。
四、新旧国标对照
GB/T 13911-1992已使用多年，但还有许多人对新旧国标的镀覆符号对应关系不清楚，下面列出新旧国标金属镀覆和化学处理表示符号对照表(表5)供大家参考。
表5 新旧国标表示符号对照表
名 称
GB/T
13911-1992
电镀锌镍合金，彩虹铬酸盐钝化
厚度5~8u，彩虹色
6.
Ep·Ni5
电镀镍
厚度5~8u
7.
Ep·Ni5Au3
电镀镍打底镀金
镍厚度5~8u，金3~5u
8.
Ap·Ni5
化学镀镍
9.
Ep·Cr5hd
车身常用标准件选用介绍
车常用标准件选用介绍（螺栓螺母）1目录一、汽车常用标准件的产生及意义二、常用标准件的分类三、车身常用标准件选用1、汽车标准件的产生：汽车标准件是对汽车结构中重复的、大量应用的各种紧固件、连接件、管路附件、密封件、润滑件等的规范化而产生的；2、汽车零件标准化的目的：汽车零件标准化可使零件的形式、尺寸规格和技术要求经济、合理、通用，从而降低零件制造、运输、储存、装配、管理等成本。
3、正确使用标准件的意义：螺纹紧固件结构简单，品种繁多，它的使用数占汽车零件的30%-40%，它是汽车的主要连接件。
总装线上装配汽车的过程，几乎都是在装配螺纹紧固件。
螺纹紧固件如果在设计、制造、选用、连接结构设计、装配时出现问题，可能造成车毁人亡的恶性事故。
合理、巧妙地使用标准件，可以简化汽车结构设计，提高装配效率，降低汽车成本，保障汽车行驶的安全及可靠性。
1、汽车标准件的种类：螺柱、螺栓、螺母、螺钉；（螺纹紧固件）垫圈、挡圈、铆钉；销、键；螺塞、管接件；夹箍、管夹、卡扣；润滑嘴、堵塞、叉等。
标准件名称图示螺柱全螺纹螺柱双头螺柱焊接螺柱2、车身常用标准件的种类及图示：标准件名称图示六角头螺栓六角法兰面螺栓承面凸焊螺栓端面凸焊螺栓螺栓方螺母六角螺母法兰面螺母-平板法兰面螺母-花齿螺母标准件名称图示螺母盖形螺母尼龙自锁螺母金属防松装置自锁螺母颈收口自锁螺母焊接方螺母焊接六角螺母焊接六角法兰面螺母通孔/盲孔拉铆螺母标准件名称图示平头拉铆螺母沉头拉铆螺母圆身普通型圆身滚花型螺母全六角型半六角型压铆螺母标准件名称图示机器螺钉自攻钉螺钉平垫圈弹簧垫圈止动垫圈锁紧垫圈垫圈标准件名称图示抽芯铆钉半空心铆钉实心铆钉子母铆钉铆钉标准件的选择大都从以下五个方面考虑：机械性能需求、结构空间、密封防腐需求、外观需求和工艺性及成本。
以下介绍螺栓螺母的选择。
螺栓螺母的选用一）新设计位置的螺栓螺母选用1）、确认使用处载荷大小（一般为拉力），来确定螺栓的保证载荷；2）、按保证载荷根据结构空间从标准GB/T 3098.1中选取类型、尺寸大小和性能等级适合的螺栓（螺母根据螺栓选用，可参考《汽车标准件手册》）；3）、拧紧力矩计算拧紧力矩简易计算公式：T=KFdT——拧紧力矩F——预紧力K——拧紧力矩系数d ——螺纹公称直径根据经验其中预紧力F一般为保证载荷的75%会达到最佳的紧固效果。
紧固件表面处理方式
紧固件表面处理方式紧固件是机械制造中不可或缺的一部分，其表面处理方式对于提高紧固件的防腐蚀性、耐磨性、抗疲劳性和美观度等方面具有重要作用。
本文将介绍九种常见的紧固件表面处理方式，包括磷化处理、镀锌处理、达克罗处理、热浸镀锌处理、喷塑处理、阳极氧化处理、静电喷涂处理、热处理和渗碳处理。
1.磷化处理磷化处理是一种通过化学反应在金属表面形成磷酸盐膜层的工艺。
该膜层具有保护金属表面免遭腐蚀的作用，同时还能提高紧固件的耐磨性和抗疲劳性。
磷化处理适用于各种金属材质的紧固件，如钢、铝、铜等。
2.镀锌处理镀锌处理是一种在金属表面形成锌镀层的工艺，主要用于提高紧固件的防腐蚀性能。
镀锌层具有较好的耐腐蚀性和美观度，能够有效地保护金属表面免遭腐蚀。
镀锌处理适用于各种金属材质的紧固件，如钢、铝、铜等。
3.达克罗处理达克罗处理是一种将金属表面涂覆上达克罗涂层的工艺，该涂层主要由锌、铝和镁等金属氧化物组成。
达克罗涂层具有优异的防腐蚀性能和耐磨性，同时还能提高紧固件的抗疲劳性能。
达克罗处理适用于各种金属材质的紧固件，如钢、铝、铜等。
4.热浸镀锌处理热浸镀锌处理是一种将金属材料浸泡在高温熔融的锌液中，通过扩散作用使锌与金属表面相互渗透形成合金层的工艺。
该合金层具有较好的耐腐蚀性和美观度，能够有效地保护金属表面免遭腐蚀。
热浸镀锌处理适用于各种金属材质的紧固件，如钢、铝、铜等。
5.喷塑处理喷塑处理是一种将塑料粉末通过静电喷涂的方式均匀地涂覆在金属表面形成塑料层的工艺。
该塑料层具有较好的耐腐蚀性和美观度，能够有效地保护金属表面免遭腐蚀。
喷塑处理适用于各种金属材质的紧固件，如钢、铝、铜等。
6.阳极氧化处理阳极氧化处理是一种通过电解作用在金属表面形成氧化膜层的工艺。
该膜层具有保护金属表面免遭腐蚀的作用，同时还能提高紧固件的耐磨性和抗疲劳性。
阳极氧化处理适用于铝、镁等轻金属材质的紧固件。
7.静电喷涂处理静电喷涂处理是一种将涂料通过静电喷枪均匀地涂覆在金属表面形成涂层的工艺。
紧固件表面处理九大选择
1、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。
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。
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。
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。
它的使用温度可达华氏225度到400度(107~204℃)。
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。
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。
就是在有油状态下,其中性盐雾试验也只能达到3~5小时。
发黑的紧固件扭矩—预紧力一致性也很差。
国内工程碳钢紧固件表面处理技术标准
达克罗不存在氢脆问题，如不考虑六价铬的环保问题和涂层易破坏问题，它实际上最适用于高防腐要求的高强度紧固件。达克罗处理的价格较热镀锌和粉末渗锌的高。
3.总结
由以上可知，工程紧固件采用粉末渗锌表面处理方式效果最好。
由于导电性能差，硬度低，容易划伤，经不起碰撞，不能用于导电零件及强度较大的钢铁制件。
含锌层耐磨性能
比原铁基体提高50%，耐磨性能良好，渗层不易被擦损。
表层耐磨性能差，镀锌层极易脱落。
表层耐磨性能差，容易脱落。
含锌层抗腐蚀性能
中性盐雾试验最多1500小时，外层硅锌硬壳具有抗酸硷性。
中性盐雾试验最多800小时，镀锌层极易被酸硷腐蚀。
综合使用性能
抗腐蚀、抗磨损和抗擦伤，而且不易脱落，综合使用性能好。
单纯抗腐蚀、不耐磨损和碰撞，极易脱落，综合使用性能差。
单纯抗腐蚀、不耐磨损、碰撞脱落情况略好于热浸镀锌，综合使用性能差。
2.紧固件表面处理的选择
2.1粉末渗锌
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，误差可控制在10%，螺纹件经渗锌后，不需要再攻丝即可满足配合要求。它与基体的结合强度在锌涂层中（电镀锌、热浸锌、达克罗）是最好的。其加工过程无污染，最环保，渗锌温度在350℃~450℃，不影响紧固件构件机械性能。
中性盐雾试验最高1000小时
在潮湿环境下的抗氧化性能
无锈蚀发生。
较短时间内发生锈蚀现象。
较短时间内发生锈蚀点现象。
复合防护性能
渗锌层外可以直接涂漆或其它工业涂料，实现复合防护，漆腊与合金外硅锌硬壳结合良好，可大幅度提高耐腐蚀性能。
纯锌层光滑，不易外涂漆膜实现复合防护；即使可以涂漆，结合力不好，漆膜容易剥落。
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紧固件表面处理九大选择（一）
紧固件表面处理涉及到很多方面的问题，使用要求的不同对紧固件表面处理的方式也会不同，另外成本、环境、接触面等等都会对紧固面表面处理有着重大的影响。
下面我们分两章来介绍一下紧固件表面处理方式，大概分为九类：
一，氧化（通常所说的发黑）
发黑+涂油的表面处理在成本上面来说非常便宜，几乎是所有的表面处理方式中最低的。
而且在紧固件表面油耗尽前看起来都不错，因此这种表面处理方式是目前工业紧固件很流行的，但是由于其涂层是最便宜，因此和其他方式比较起来存在一些问题。
比如在无油后生锈速度非常快，而且就是在有油的情况下，在中性盐雾实验中也仅仅只能达到3~5小时，不仅如此有这样方式作出的紧固件其预紧力一致性也非常差。
如果需要改善，还要多加一道工序，也就是在内处螺纹上涂抹油脂再装配旋合。
二，电镀锌
电镀锌处理的紧固件价格比较便宜，外观也比较好看（黑色、军绿色等），是目前商业紧固件最常采用的表面处理方式。
但是它的防腐蚀性能却很一般，是镀锌层中最低的。
通常采用中性烟雾实验最多坚持72小时。
当然了不算那些特殊处理过的，如果用特殊封闭剂，中性烟雾试验就可以达到200小时以上，但是成本就会太高了，成本要在一般镀锌处理消耗的5~8倍！
用电镀锌的方式处理紧固件还有哪些缺点呢？那就是它的加工过程很容易产生氢脆。
虽然我们在镀锌处理以后可以用烘箱去氢，但是因为其物理特性使得钝化膜在60℃以上时容易遭到破坏，所以如果要进行去氢处理只能在电镀后钝化前进行，使得加工成本过高以及可操作性不好。
而且在现实中，除非客户有强制的要求，不然生产厂家一般不会去做去氢处理的。
电镀锌的紧固件和氧化处理的紧固件一样，它的预紧力一致性也比较差，稳定性也不行，所以一般不能用电镀锌处理的紧固件连接重要部位。
如果需要改善，和氧化一样也需要在电镀后涂覆润滑物质来提高扭矩预紧力一致性。
三，磷化
这里所说的磷化指的是在磷化后还需要涂油。
磷化处理比镀锌处理还要便宜，但是耐腐蚀性能跟所涂的油的性能关系很大。
举个例子，在磷化之后涂抹一般的防锈油的话经过中性盐雾试验只能10~20小时，如果涂上高端的防锈油，在中性盐雾试验中就可以到达72~96小时，但是因为用油的关系，他们之间的差价可以达到2~3倍。
磷化处理分为锰系磷化和锌系磷化。
两种处理各有优劣，锌系磷化润滑性能、耐磨性能比较优异；锰系磷化的抗腐蚀性能则比较好。
另外磷化处理的紧固件还有一个有点就是扭矩预紧力一致性很不错，在装配的时候能够满足设计时所预想的紧固要求，在实际工业建设中应用较多。
特别是一些比较重要的零部件如发
动机的连杆螺栓、车轮螺栓螺母、钢结构连接副、主轴承、飞轮螺栓的连接。
为了避免高强螺栓的氢脆问题，因此在工业领域10.9级以上的螺栓基本都会采用磷化表面处理。
四、电镀镉
电镀镉处理过的紧固件耐腐蚀性能非常好，特别是在海洋性大气环境下这种易腐蚀环境下其耐腐蚀性能比其他表面处理要好。
但是由于它加工时废液处理费用比较高，它的成本高达电镀锌的15~20倍。
因此这样处理的紧固件不会在一般的行业使用，只会应用在如石油钻井平台和海航飞机等特定环境。