Выбор обработки поверхности – проблема, с которой сталкивается каждый дизайнер. Существует множество вариантов обработки поверхности, и дизайнер высокого уровня должен не только учитывать экономичность и практичность конструкции, но также обращать внимание на процесс сборки и даже экологические требования. Ниже приводится краткое введение в некоторые широко используемые покрытия для крепежных изделий, основанные на вышеуказанных принципах, для справки специалистам по крепежным изделиям.
1. Электрогальванизация
Цинк является наиболее часто используемым покрытием для коммерческих крепежных изделий. Цена относительно невысокая, внешний вид хороший. Общие цвета включают черный и военный зеленый. Однако его антикоррозионные характеристики средние, а антикоррозионные характеристики самые низкие среди слоев цинкования (покрытия). Обычно испытание оцинкованной стали в нейтральном солевом тумане проводится в течение 72 часов, а также используются специальные герметики, чтобы гарантировать, что испытание в нейтральном солевом тумане продлится более 200 часов. Однако цена дорогая, что в 5-8 раз выше, чем у обычной оцинкованной стали.
Процесс электрогальванизации склонен к водородному охрупчиванию, поэтому болты класса выше 10,9 обычно не подвергаются цинкованию. Хотя водород можно удалить с помощью печи после нанесения покрытия, пассивационная пленка будет повреждена при температуре выше 60 ℃, поэтому удаление водорода необходимо проводить после гальваники и перед пассивацией. Это имеет плохую работоспособность и высокие затраты на обработку. В действительности, заводы общего назначения не удаляют водород активно, если это не требуется конкретными клиентами.
Соответствие крутящего момента и силы предварительной затяжки оцинкованных крепежных деталей плохое и нестабильное, и они обычно не используются для соединения важных деталей. Чтобы улучшить постоянство предварительной нагрузки крутящего момента, также можно использовать метод нанесения смазочных веществ после нанесения покрытия для улучшения и повышения постоянства предварительной нагрузки крутящего момента.
2. Фосфатирование
Основной принцип заключается в том, что фосфатирование относительно дешевле, чем цинкование, но его коррозионная стойкость хуже, чем цинкование. После фосфатирования следует нанести масло, а его коррозионная стойкость тесно связана с характеристиками нанесенного масла. Например, после фосфатирования нанести общее антикоррозийное масло и провести испытание в нейтральном солевом тумане всего на 10-20 часов. Нанесение высококачественного антикоррозионного масла может занять до 72-96 часов. Но его цена в 2-3 раза выше обычного фосфатного масла.
Для крепежных изделий обычно используются два типа фосфатирования: фосфатирование на основе цинка и фосфатирование на основе марганца. Фосфатирование на основе цинка обладает лучшими смазочными свойствами, чем фосфатирование на основе марганца, а фосфатирование на основе марганца имеет лучшую коррозионную стойкость и износостойкость, чем цинкование. Его можно использовать при температуре от 225 до 400 градусов по Фаренгейту (107-204 ℃). Специально для подключения некоторых важных компонентов. Такие как шатунные болты и гайки двигателя, головка блока цилиндров, главный подшипник, болты маховика, колесные болты и гайки и т. д.
В высокопрочных болтах используется фосфатирование, что также позволяет избежать проблем, связанных с водородным охрупчиванием. Поэтому в промышленности болты класса выше 10,9 обычно подвергаются фосфатированию поверхности.
3. Окисление (чернение)
Чернение+смазка — популярное покрытие для промышленного крепежа, поскольку оно самое дешевое и хорошо выглядит до расхода топлива. Из-за чернения он почти не обладает способностью предотвращать ржавчину, поэтому без масла он быстро заржавеет. Даже в присутствии масла испытание солевым туманом может продолжаться всего 3-5 часов.
4. Гальваническая перегородка
Кадмиевое покрытие обладает превосходной коррозионной стойкостью, особенно в морской атмосфере, по сравнению с другими видами обработки поверхности. Стоимость очистки отработанной жидкости в процессе гальваники кадмия высока, а ее цена примерно в 15-20 раз выше, чем у гальваники цинка. Поэтому он не используется в общих отраслях, а только для конкретных условий. Крепеж, используемый для нефтяных буровых платформ и самолетов HNA.
5. Хромирование
Хромовое покрытие очень стабильно в атмосфере, не легко меняет цвет и теряет блеск, обладает высокой твердостью и хорошей износостойкостью. Хромирование крепежных изделий обычно используется в декоративных целях. Его редко используют в отраслях промышленности с высокими требованиями к коррозионной стойкости, поскольку хороший хромированный крепеж стоит так же дорого, как и нержавеющая сталь. Только когда прочность нержавеющей стали недостаточна, вместо нее используются хромированные крепления.
Чтобы предотвратить коррозию, перед хромированием следует сначала нанести медь и никель. Хромовое покрытие выдерживает высокие температуры до 1200 градусов по Фаренгейту (650 ℃). Но существует и проблема водородного охрупчивания, аналогичная электрогальванизации.
6. Никелирование
В основном используется в областях, где требуется как защита от коррозии, так и хорошая проводимость. Например, отходящие клеммы автомобильных аккумуляторов.
7. Горячее цинкование.
Горячее цинкование представляет собой термодиффузионное покрытие цинка, нагретого до жидкого состояния. Толщина покрытия составляет от 15 до 100 мкм. И он непрост в управлении, но обладает хорошей коррозионной стойкостью и часто используется в технике. В процессе горячего цинкования происходит сильное загрязнение, включая отходы цинка и пары цинка.
Из-за толстого покрытия возникли трудности с вкручиванием внутренней и внешней резьбы в крепеж. Из-за температуры горячего цинкования его нельзя использовать для крепежных изделий класса выше 10,9 (340 ~ 500 ℃).
8. Инфильтрация цинка
Цинковая инфильтрация представляет собой твердое металлургическое термодиффузионное покрытие из цинкового порошка. Его однородность хорошая, равномерный слой можно получить как в резьбе, так и в глухих отверстиях. Толщина покрытия 10-110 мкм. И погрешность можно контролировать на уровне 10%. Его прочность сцепления и антикоррозионные характеристики с подложкой являются лучшими для цинковых покрытий (таких как электрогальванизация, горячее цинкование и покрытие Dacromet). Процесс его переработки является экологически чистым и наиболее экологически чистым.
9. Дакромет
Нет проблем с водородным охрупчиванием, а стабильность преднатяга крутящего момента очень хорошая. Без учета проблем с содержанием хрома и окружающей среды, Dacromet на самом деле является наиболее подходящим для высокопрочных крепежных изделий с высокими антикоррозионными требованиями.
Время публикации: 19 мая 2023 г.
