紧固件表面处理工艺选择及常用镀层介绍

紧固件表面处理工艺选择及常用镀层介绍

表面处理的主要目的是美观和防腐蚀。由于紧固件的主要作用是紧固零件，而表面处理对其紧固性能也有很大的影响。因此，在选择表面处理工艺时，应考虑紧固件的扭矩、预紧力一致性等因素。

一个高水平的设计师不仅要考虑结构设计和制造工艺，还要注重装配的工艺性，甚至环保、经济性的要求。下面根据以上因素简单介绍几种常用的紧固件涂层，供紧固件从业者参考。

电镀锌

电镀锌是商用紧固件最常用的镀层，价格比较便宜，外观好看，可以是黑色，也可以是军绿色。但其防腐性能一般，是镀锌（涂）层中防腐性能最低的。一般电镀锌的中性盐雾试验在72小时以内，有些采用专用封闭剂，可使中性盐雾试验达到200小时以上，但价格昂贵，是一般镀锌的5~8倍。

电镀锌工艺易产生氢脆，所以10.9级以上螺栓一般不做镀锌处理。虽然镀后可以放烤箱除氢，但60℃以上温度会破坏钝化膜，所以电镀后钝化前必须先除氢，操作性差，加工成本高。现实中一般厂家不会主动除氢，除非有特殊客户要求。

电镀锌紧固件扭矩和预紧力的一致性较差且不稳定，一般不用于重要部位的连接。为了提高扭矩和预紧力的一致性，也可采用镀后涂抹润滑物质的方法来改善和增强扭矩和预紧力的一致性。

磷酸盐

1、基本原理 磷化比镀锌便宜，但耐腐蚀性能比镀锌差。磷化后要涂油，其耐腐蚀性能与所涂油的性能密切相关。如磷化后涂普通防锈油，中性盐雾试验只有10~20小时，若涂高级防锈油，可达72~96小时。但其价格是普通磷化油的2~3倍。

紧固件磷化有​​两种常见类型，锌磷化和锰磷化。锌磷化的润滑性能优于锰磷化，锰磷化的耐腐蚀性和耐磨性优于镀锌。其工作温度可达225华氏度至400华氏度（107℃~204℃）。特别适用于一些重要部件的连接。例如，发动机的连杆螺栓、螺母、气缸盖、主轴承、飞轮螺栓、车轮螺栓和螺母等。

磷化高强度螺栓还可以避免氢脆问题，所以在工业领域中，10.9级以上的螺栓一般都采用磷化表面处理。

氧化（发黑）

黑色+油是工业紧固件的流行涂层，因为它最便宜，而且在油用完之前看起来都很好。由于黑色几乎没有防锈保护作用，所以没有油就会很快生锈。即使涂了油，盐雾测试也只能达到3到5个小时。

镀镉

镀镉具有优良的耐腐蚀性能，特别是在海洋大气环境中，优于其他表面处理。电镀镉过程中的废液处理成本较高，其价格约为电镀锌的15至20倍。因此，在一般工业中不采用，只在一些特定的环境中使用。例如，在石油钻井平台和海航飞机的紧固件中使用。

镀铬

镀铬在大气中很稳定，不易变色、失去光泽，硬度高，耐磨性好。镀铬一般用在紧固件上，起装饰作用。在耐腐蚀要求高的工业领域很少使用，因为好的镀铬紧固件价格与不锈钢一样贵。镀铬紧固件只有在不锈钢强度不够的情况下才使用。

为了防止腐蚀，镀铬前应先镀铜和镀镍。镀铬可承受 1200 华氏度（650°C）的高温。但它也存在与镀锌相同的氢脆问题。

镀镍

用电解或化学的方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法称为镀镍。镀镍分为电镀镍和化学镀镍。

主要用于既要求耐腐蚀，又要求导电性好的地方，如汽车蓄电池的引出端子等。

热镀锌

热镀锌是将锌加热成液态，然后扩散成镀层的过程。镀层厚度在15μm至100μm之间，控制难度较大，但耐腐蚀性能好，在工程中应用较多。热镀锌过程污染较大，有锌废料和锌蒸气。

由于镀层较厚，造成紧固件内、外螺纹旋合困难，由于热镀锌工艺温度较高（340℃~500℃），不能用于10.9级以上紧固件。

渗锌

渗锌是锌粉固态冶金热扩散涂层，均匀性好，在螺纹、盲孔中都能得到均匀的涂层，涂层厚度10μm~110μm，误差可控制在10%以内，与基体的结合强度和防腐性能是镀锌层（电镀锌、热镀锌、达克罗）中最好的，加工过程无污染，最环保。

达克罗

达克罗是其音译缩写，简称达克罗、达克罗、迪克龙，国内称为锌铬涂层，是以锌粉、铝粉、铬酸、去离子水为主要成分的一种新型防腐涂层。

不存在氢脆问题，扭矩-预紧力一致性很好，如果不考虑铬价和环保问题，其实最适合用于耐腐蚀要求高的高强度紧固件。

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来源：力学简单学习