防锈工艺

` 常用工艺和加工方法对比

1. 喷塑：利用静电吸附原理，在工作的表面均匀的喷上一层粉末涂料。

表面处理常规用到的工艺，相对比较好控制，成本低。

优点：镀层均匀，附着力强，使零件延长使用寿命，耐腐蚀性强，缺点：不耐磨。

2. 电泳：电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。优点：色泽鲜艳，很强的视觉冲击力，表面光洁度好，有较好的耐水防潮湿性能，缺点：不耐磨。

2 种计价：①零件小，按照人工费计算②零件大，按照面积计算。相对比较的话喷塑便宜

备注：如果你的产品只是需要耐腐蚀强的，建议喷塑，如单点悬挂U 型栓表面是喷塑黑色，价格比较合理。如果你的产品对于表面的要求高，建议电泳，如防尘罩需要电泳。

3.锌镍合金工艺：它是一种适合于在恶劣的工业大气和严酷的海洋环境使用（如高质量螺栓外观），它具有最强的耐蚀性，低氢脆性，可焊性和可机械加工性，锌镍合金镀层的融点高，适合于汽车发动机零配件电镀；氢脆小，适合于高强度钢电镀；可作为代镉镀层，多用于军品。其耐腐蚀性远高于镀锌，通过盐雾实验时间更长，生产成本远高于镀锌。

4.镀锌（分镀白锌和镀彩锌）：镀锌的主要特点是抗腐蚀性好，能长时间保护钢体且具有装饰性，镀锌层具有良好的延展性，在进行各种折

弯，搬运撞击都不易掉落。

5.达克罗（金属表面处理工艺）-‘‘绿色电镀工艺”：是代替对环境污染严重的传统电镀锌，热浸锌类，磷化，发黑，电镀镉，锌镍合金的最佳技术，它不但可以处理钢，铁，铝及其合金，铸铁件，结构件，还可以处理烧结金属，以及特殊的表面处理，广泛应用于汽车交通运输业等各部门，既提高了产品质量又保护自然生态环境，深受工程界及环保部门的欢迎，广泛应用于金属零部件防腐处理。从达克罗工艺来说，先点焊后达克罗的防护性能远优于先达克罗后电焊。

6.磷化：（螺栓精加工之后才开始磷化处理）磷化工艺过程是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

7.发黑：钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。

但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。

A3钢用碱性发黑好一些。碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。

发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。

发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135到155℃之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。

实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。

发黑是金属热处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。发蓝处理是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响,它不是热处理,和淬火有根本的区别。

7.酸洗：是工业领域除氧化皮去锈应用最广泛的方法，酸洗中应用最广泛的是盐酸，硫酸和磷酸。

8.砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。

9.金属性铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。10.精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。精密铸造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工

或很少加工就直接使用，故熔模铸造是一种近净形成形的先进工艺。熔模技术发展使熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且能生产较大的铸件，最大的熔模铸件的轮廓尺寸已近2m，而最小壁厚却不到2mm．同时熔模铸件也更趋精密，除线形公差外，零件也能达到较高的几何公差．熔模铸件的表面粗糙度也越来越小，可达到Ra0.4μm。

11.压力铸造：压力铸造high pressure die casting（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s，有些时候甚至可达100m/s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s范围内。

12热轧与冷轧：热轧（hot rolling）是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

1.尺寸规格：钢板尺寸应符合表《热轧钢板的尺寸规格（摘自GB/T709-2006）》的规定。钢带尺寸应符合表《热轧钢带的尺寸规格（摘自GB/T709-2006）》的规定。钢板宽度也可为50mm或10mm倍数的任何尺寸，钢板长度为100mm或50mm倍数的任何尺寸，但厚度小于等于4mm钢板的最小长度不得小于1.2m，厚度大于4mm钢板的最小长度不得小于2m。根据需要要求，厚度小于30mm的钢板，厚度间隔可为0.5mm。根据需要要求，经供需双方协商，可以供应其他尺寸的钢板和钢带。

1、一般的定义是，材料不经过加热而直接在室温状态下进行的轧制过程叫冷轧，原料经过加热后再进行轧制的称为热轧。

2、热轧通常是对各种型材、线材、无缝钢管，以及开坯轧制，中厚板和热轧带钢等的生产；而冷轧一般都是对带材轧制，当然也有钢管的冷轧，带肋钢筋的冷轧等。

3、热轧通常是发生在坯料很厚（刚刚连铸或模铸出来的坯料），这时对钢坯进行加热的目的是：

（1）提高钢的塑性，降低变形抗力。（2）改善金属内部组织和性能。坯料中的不均匀组织通过高温加热有扩散作用可使组织均化，消除偏析。

4、冷轧带材通常是在坯料的宽厚比很大，而且比较薄的时候进行的，一般是以4毫米以下的热轧带材作为原料。相比之下，冷轧带材较热轧带材的优点有：

（1）可以轧制更薄的带材，目前热轧最薄可以轧出0.78mm左右的钢带，而冷轧可以轧制0.007mm的金属铝箔；（2）冷轧的尺寸精度更高，热轧的厚度精度一般可以达到5%，而冷轧的最高精度可以达到0.6%。（3）冷轧是在热轧带材经过酸洗后轧制的，表面光洁无氧化铁皮，且通过对轧辊表面的控制，可以生产各种表面状态的钢板；（4）冷轧可以通过压下率或平整延伸率的控制，获得各种不同性能要求的钢板性能。

13.模锻：在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。在模锻锤或压力机上用锻模将金属坯料锻压加工成形的工艺。

模锻

模锻工艺生产效率高，劳动强度低，尺寸精确，加工余量小，并可锻制形状复杂的锻件；适用于批量生产。但模具成本高，需有专用的模锻设备，不适合于单件或小批量生产。

14.冷拉：冷拉是在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形以达到提高钢筋屈服点强度和节约钢材为目的。

15.铰孔：铰孔是孔的精加工方法之一，在生产中应用很广。对于较小的孔，相对于内圆磨削及精镗而言，铰孔是一种较为经济实用的加工方法

铰孔是铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和孔表面质量的方法。

16.镗孔是对锻出，铸出或钻出孔的进一步加工，镗孔可扩大孔径，

提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。镗孔可以分为粗镗、半精镗和精镗。精镗孔的尺寸精度可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值1.6～0.8μm。

镗孔分为一般镗孔和深孔镗孔，一般镗孔在普通车床就可以，把镗刀固定在车床尾座或者固定在小刀架上都可以。深孔镗孔需要专用的深孔钻镗床，镗刀要加上镗秆，还要加上液压泵站利用冷却液把铁屑排除。

17.喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，其设备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便，但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。还可用于表面消光、去氧化皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。（如德式分体支架ZG270-500采用喷丸处理）

喷丸shot peening 。用喷丸进行表面处理，打击力大，清理效果明显。但喷丸对薄板工件的处理，容易使工件变形，且钢丸打击到工件表面（无论抛丸或喷丸）使金属基材产生变形，由于Fe3O4和Fe2O3没有塑性，破碎后剥离，而油膜与基材一同变形，所以对带有油污的工件，抛丸、喷丸无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中，清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。但是我国目前通用喷砂设备中多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输砂机械组成。

与抛丸的区别

喷丸使用高压风或压缩空气作动力，而抛丸一般为高速旋转的飞轮将钢砂高速抛射出去。抛丸效率高，但会有死角，而喷丸比较灵活，但动力消耗大。

两种工艺虽喷射动力和方式不同，但都是高速冲击工件为目的,其效果也基本相同,相比而言,喷丸比较精细，容易控制精度,但效率不及抛丸之高,适形状复杂的小型工件,抛丸比较经济实用，容易控制效率和成本，可以控制丸料的粒度来控制喷射效果,但会有死角,适合于形面单一的工件批量加工.

两种工艺的选用主要取决工件的形状和加工效率.

与喷砂的区别

喷丸与喷砂都是使用高压风或压缩空气作动力,将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果,但选择的介质不同,效果也不相同.

喷砂与喷丸对比

喷砂处理后,工件表面污物被清除掉,工件表面被微量破坏,表面积大幅

增加,从而增加了工件与涂/镀层的结合强度.

经过喷砂处理的工件表面为金属本色,但是由于表面为毛糙面,光线被折射掉,故没有金属光泽,为发暗表面.

喷丸处理后，工件表面污物被清除掉，工件表面被微量进而不容易被破坏。表面积有所增加.由于加工过程中，工件表面没有被破坏，加工时产生的多余能量就会引会工件基体的表面强化。

经过喷丸处理的工件表面也为金属本色,但是由于表面为球状面,光线部分被折射掉,故工件加工为亚光效果.

18.滚压加工：在容易疲劳断裂之处用滚压工艺来提高疲劳强度，如汽车转向节大轴承根部圆弧处。指胶印机橡皮滚筒和印版滚筒或压印滚筒间在压力下相对滚动。是一种无切屑加工，在常温下利用金属的塑性变形，使工件表面的微观不平度辗平从而达到改变表层结构、机械特性、形状和尺寸的目的。因此这种方法可同时达到光整加工及强化两种目的，是磨削无法做到的。无论用何种加工方法加工，在零件表面总会留下微细的凸凹不平的刀痕，出现交错起伏的峰谷现象。滚压前注意事项：

1.提高工件表面粗糙度，采用滚压加工效果最好。在预加工粗糙度达Ra1.6时，只要过盈量合适，粗糙度可达Ra0.2以上。但当预加工粗糙度只有Ra6.4～Ra3.2，加工表面有振动乱刀纹时，那么较深的刀纹不能被滚压光，这只有增加过盈量再次滚压。如果孔的椭圆度和锥度过大，滚压后上述缺陷仍然存在，同时粗糙度大。因此，预加工表面最好小于Ra3.2，几何精度在一、二级以上，能获得小的粗糙度，较理想的精度。

2.材料软，塑性大，容易被滚压光。随着塑性降低，硬度的提高，永久变形量随之减少。一般来说钢和铜的滚压效果较好，铸铁的效果较差。可锻铁，球墨铸铁比灰口铸铁的滚压效果要好。滚压铸铁件时，当铸件的材料硬度不均匀时，被滚压表面的缺陷（气孔、砂眼等）会马上显露出来。因此，当铸件表面缺隐较多，质量较差时不宜采用滚压工艺。

3.滚压过盈量的大小对表面粗糙度和几何精度的影响很大。通过试验得知，

推荐最合理的滚压过盈量为0.027～0.036mm，材质是钢时余量在在0.04-0.08毫米之间可得到理想的表面，铜和AL是0.03-0.07，余量再大就不好控制！此时得到的表面粗糙度为最小。最大过盈量受多种因素的影响，因此最佳过盈量的确

定要根据具体条件多次试验来确定。加工部位的壁厚：

使用滚压工具加工,该工件加工部必需有充分的壁厚(外径是孔径的20%以上),如果薄壁或部分薄壁,加工后会发生变形或降低圆度，碰到此问题可以用以下几个方法解决:1、减少滚压量；2、利用夹具支撑外周；3、在加工薄壁以前实施加工；滚压工具可加工的工件硬度最大上限值为HRC30，如果碰到高硬度材料加工时由于工具承受压力大，工具寿命会缩短。

4.滚压速度对表面粗糙度影响很小，所以我们可以提高滚压的速度来提高生产效率。

5.滚压的次数不宜太多。一次滚压效果最为显著，可降低粗糙度2～3级。二、三次次之。

6.进给量的大小应按滚珠的直径大小而定。进给量越小，表面粗糙度越小。最佳的进给量应通过试验来确定。

7.滚压工具通常有滚珠、圆柱形滚柱、圆锥形滚柱、滚轮等。但用滚珠作为变形构件可降低整个滚压工具成本。而且滚珠的精度高，硬度高，与工件接触面小，用较小的滚压力，较小的过盈量可获得较高的压强，较小的粗糙度。而且滚珠的使用寿命长，不易磨损，价格便宜，易更换

无切削加工技术安全、方便，能精确控制精度，几大优点：

1、提高表面粗糙度，粗糙度基本能达到Ra≤0.08μm左右。

2、修正圆度，椭圆度可≤0.01mm。

3、提高表面硬度，使受力变形消除，硬度提高HV≥4°

4、加工后有残余应力层,提高疲劳强度提高30%。

5、提高配合质量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用反而降低。

轴头锻造后调质处理跟中高频淬火分析报告

（一）高频淬火：将工件放入感应圈中，使工件表层产生感应电流，在极短时间内加热到淬火温度后，立即喷水冷却，使工件表层淬火，从而获得非常细小的针状马氏体组织；高频淬火的深度一般在1~2mm以内，由于40Cr的含碳量不高，所以经过表面淬火的硬度也只有HRC45~50。高频淬火多数用于工业金属零件表面淬火，是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法。感应加热设备，即对工件进行感应加热，以进行表面淬火的设备。感应加热的原理：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC，而心部温度升高很小

感应加热频率的选择：根据热处理技术要求及加热深度的要求选择频率，频率越高加热的深度越浅。

高频(10KHZ以上)加热的深度为0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加热，如小模数齿轮及中小轴类零件等。

中频(1~10KHZ)加热深度为2-10mm，一般用于直径大的轴类和大中模数的齿轮加热。

工频(50HZ)加热淬硬层深度为10-20mm，一般用于较大尺寸零件的透热，大直径零件（直径Ø300mm以上，如轧辊等）的表面淬火。

感应加热淬火表层淬硬层的深度，取决于交流电的频率，一般是频率高加热深度浅，淬硬层深度也就浅。频率f与加热深度δ的关系，有如下经验公式：δ=20/√f(20°C)；

δ=500/√f(800°C)。

式中：f为频率，单位为Hz；δ为加热深度，单位为毫米（mm）。

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，所以感应加热设备在金属表面热处理中得到了广泛应用。

(二）加热频率的选用室温时感应电流流入工件表层的深度δ（mm）与电流频率f（HZ）的关系为频率升高，电流透入深度降低，淬透层降低。常用的电流频率有：

1、高频加热：100～500KHZ，常用200～300KHZ，为电子管式高频加热，淬硬层深为0.5～

2.5mm，适于中小型零件。

2、中频加热：电流频率为500～10000HZ，常用2500～8000HZ，电源设备为机械式中频加热装置或可控硅中频发生器。淬硬层深度2～10 mm。适于较大直径的轴类、中大齿轮等。

3、工频加热：电流频率为50HZ。采用机械式工频加热电源设备，淬硬层深可达10～20mm，适于大直径工件的表面淬火。

(三）与普通调质处理加热淬火比较具有：

1、加热速度极快，可扩大A体转变温度范围，缩短转变时间。

2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC）。脆性较低及较高疲劳强度。

3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。

4、淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化，自动化。

5.高频淬火可明显提高轴头表面硬度，耐磨性和疲劳能力。

（四）轴头毛坯成型采用锻造工艺，不可避免产生魏氏组织，如果调制处理时调制不当或未消除魏氏组织，将使表面淬火的硬化层分布不当，造成应力集中形成疲劳源而破坏。

发黑工艺

一：发黑：钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种，但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。

发黑原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的，它是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响。

二：发黑作用：

1.对金属表面起到防锈作用；

2.增加金属表面的美观及光泽；

3.发黑时候的加热有助于减少工件中的应力；

三：发黑质量检查：

1.外观目视法：置零件与日光灯光源下，离眼睛300毫米观察其表面，颜色应均匀一致，无明显的花斑及锈蚀，其颜色：

2.碳素钢及合金钢——黑色

3.珞硅钢——红棕色——棕黑色

4.高速钢——黑褐色

5.<<螺栓发黑或磷化后再进行镀锌对螺栓的影响的分析报告>>

发黑是金属热处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

镀锌（分镀白锌和镀彩锌）：镀锌的主要特点是抗腐蚀性好，能长时间保护钢体且具有装饰性，镀锌层具有良好的延展性。镀锌分热镀锌和电镀锌，热镀锌容易降低强度，电镀锌会容易产生氢脆。

螺栓发黑或磷化后再进行镀锌如果镀锌时间掌握的恰当的话是可以的，因为镀锌之前必须把螺栓先放在盐酸中酸洗后再按照镀锌工艺要求进行即可将螺栓镀锌。但是也会对螺栓尺寸有影响，尤其是螺纹尺寸，因为如果镀锌时间短的话镀锌效果会不好，出现无光泽或者亮度低不鲜艳的问题；如果镀锌时间长的话则会使镀锌层加厚，势必会影响到螺纹大经和小径等螺纹尺寸，使内外螺纹配合公差带变小，从而出现配合过紧。镀锌螺栓在达到拧紧力矩时，镀层对螺纹的咬合产生影响，而且咬合处容易破坏镀层，容易受腐蚀产生松动！

一般镀锌螺栓的强度等级不高，一般高强度螺栓避免镀锌，会产生氢脆问题，使螺栓突然断裂，影响其使用寿命！

氢脆断裂：主要原因是螺栓在后期酸洗和电镀过程中除氢不彻底,

吸入了大量的氢;次要原因是热处理工艺控制不当,使螺栓心部硬度偏高,增加了其对氢脆的敏感性。目前我国标准件行业基本上采用电镀锌工艺，而硬度在HRC 35以上的高强度螺栓类零件电镀锌时，容易出现氢脆断裂现象。GB 5267－85规定：对10．9级及其以上的外螺纹紧固件或表面淬硬的自攻螺钉以及带有淬硬钢制垫圈的组合螺钉等，为了减少氢脆，电镀后应进行去氢处理。电镀后的去氢处理温度为190～230℃，时间为3～12 h，恒温烘烤，其表面钝化层极易被破坏，造成去氢后的零件抗蚀性降低，外观发黑，影响了零件的质量。且按GB 5267—85去氢处理后的螺栓氢脆断裂现象仍时有发生。

一般发黑螺栓在设备内部或主机内部使用，镀锌是在设备外部使用；发黑螺栓可以在设备外部使用也可以，但镀锌的不可以在设备内部使用，一般高温和有油舱情况下不允许使用镀锌螺栓，一是高温对镀锌件有影响，二是锌和油的羟基会产生化学反应，对油有阻燃作用。