紧固件的表面防护及技术发展汇总

汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
2．表面防护的种类 2．1金属镀层 金属电镀层中应用最多的仍然是镀锌层，目前镀锌层 占汽车摩托车紧固件总数的50%-70%,镀锌层分为电镀层 和非电镀层。 a. 电镀锌层 电镀锌层是典型的阳级性镀层，发生腐蚀时，阳级优 先溶解从而保护了基体材料。受其镀层厚度8-15μm所限， 经铬酸盐钝化处理后，，其防腐蚀性能大幅度提高，能抵 抗48-96h的中性盐雾试验，可用于中性的室外防护。近 年来发展的Zn-Ni、Zn-Fe、Zn-Co电镀层，尤其是Zn-Ni、 Zn-Co电镀层，当镀层中Ni含量为6%-10%时或Co含量为 0.4%-1.0%时，5-8μm的镀层钝化后，可取得极好的防腐 蚀效果，可抗720h以上的中性盐雾试验。
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
b.非电镀锌层 非电镀锌层主要有热浸镀锌层、机械镀锌层和达克罗涂层。 热浸镀是由熔融的金属在金属紧固件表面自然粘附形 成薄膜，特点是镀层较厚。机械镀是利用小球状物体和镀 层金属粉末一起在水溶液中旋转撞击的机械作用，使镀层 金属形成薄膜，其特点是膜层一般为复合膜，耐蚀性较好。 达克罗涂层是用片状金属粉和有机物及添加剂在300℃左 右条件下烧结成膜，其特点是膜层有很好的耐蚀性。 汽车摩托车高强度螺栓在酸洗和电镀等过程中有产生 氢脆的危险性，虽然可以通过热处理驱氢，但很难彻底驱 氢。〔2〕非电镀层的涂覆过程不需酸洗和活化，也没有导 致析氢。一般镀层为灰色和银白色，颜色变化少。达克罗 涂层对基体的保护作用主要体现在三个方面，机械屏蔽作 用；自钝化作用以及牺牲阳极电化学保护作用。自20世 纪70年代
汽车摩托车紧固件的 表面防护及技术发展
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
摘要：汽车摩托车紧固件包括螺栓、螺母、垫圈，大部分 必须经过表面处理，保护免于腐蚀，改善外观或达到一定 特殊功能，该文综述了汽车摩托车紧固件的表面防护种类 及传统的几种表面处理方法。简述了表面防护的技术发展， 重点介绍了五种技术今后研究方向。 关键词：紧固件 表面防护 镀锌 达克罗 磷化 氧化 1. 前言 汽车摩托车紧固件包括螺栓、螺母、垫圈，大部分必 须经过表面处理，保护免于腐蚀，改善外观或达到一定特 殊功能，如控制锁紧力矩的螺蚊紧固件等。 国内汽车摩托车企业在汽车摩托车紧固件产品防腐技 术方面起步较晚，在产品设计、源自文库造工艺、材料选择等方 面与国外企业相比，差距较大。虽然,近几年已经对汽车 摩托车紧固件防腐性能的重要性有了一定的认识，汽车摩 托车的高安全性、高稳定性、以及多元化的个性也在紧固 件的表面处理上得以体现。
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
汽车摩托车上的紧固件，尤其是紧固螺栓、管箍、弹 性夹等在使用过程中处于及其恶劣的环境下，通常腐蚀比 较严重，甚至由于锈蚀导致拆卸困难。因此，要求紧固件 必须具有良好的防腐性能。目前采用的比较普遍的方法是 对其表面进行镀锌、镀锌合金及磷化、发黑等处理。另外， 近年来迅速发展起来的达克罗技术是解决紧固件腐蚀问题 的最有效手段 。〔1〕 下面简述汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展动向。 1、汽车摩托车紧固件表面防护和种类 当今, 汽车摩托车紧固件按照它们的腐蚀负载进行分 类,见表1,并且用耐久性级别指标配位.
无基体金属腐蚀
强烈负载
重度保护
720
对于汽车摩托车紧固件，如螺栓、螺母和类似螺纹的异型件、铆钉、 销等而言，按照表2的表面保护种类做耐腐蚀检验。 表2 汽车摩托车紧固件的防护种类
种 类 1 磷酸盐 耐久性等级
镀层工艺方法
不涂油
后处理和外观
轻度 √ √ √
中度
重度
涂油、涂油脂、涂蜡 2 3 热镀锌 电解镀锌 无后处理 无后处理 钝化处理
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
表1汽车摩托车紧固件的分类
分类 处于安装状态中不可见的紧固件 微小负载 处于内部空间中和在其安装位置中受 到保护的外部范围内的紧固件 中度负载 直接放置于暴露外界的紧固件,能在安 装状态中进行观测的紧固件 中度保护 240 无基体金属腐蚀 轻度保护 48 腐蚀性负载 耐久性级 别 盐雾试验h 备注 无基体金属腐蚀
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
初问世以来，在机械工业包括在汽车、摩托车等车辆防腐 中得到了广泛应用。例如达克罗320L涂层盐雾试验可以 达到1000h，其缺点是成本高。 2．2减摩镀层 为满足≥8.8级高强度螺栓的特殊要求，目前国内外一 些汽车摩托车公司采用了减摩镀层作为汽车摩托车紧固件 表面防护层。镀铜层一般作为中间镀层。近年来也开展采 用镀铜层作为外部镀层，其中包括碳钢、合金钢及不锈钢 紧固件的减摩镀铜层。 还有采用某些含脂类的特殊光滑剂或润滑剂对螺栓进 行镀锌钝化后处理，以降低摩擦系数。另外，达克罗涂层 中后处理的有机涂层，一种是在锌份中混合了PTFE（聚 四氟乙烯）颗粒，使涂层具有减摩作用；还有一种是在达 克罗涂层外进行封闭处理，也可以达到减摩目的。
汽车摩托车紧固件的表面防护及技术发展
3．转化膜技术 近年来，表面处理中转化膜技术发展较快。在汽车摩 托车的紧固件上采用较多的是磷酸盐（磷化）和氧化（发 黑）。虽然它们的耐久性等级中属于轻度保护，由于成本 低廉，使用方便在表面防护领域占有一席之地。 3．1磷化 磷化是借磷化溶液在紧固件表面上人为地造成一层厚 约10μm保护膜，这层膜是难溶的磷酸盐的混合物。 根据磷化液用的磷酸盐分类有：磷酸锌系、磷酸铁系、磷 酸锰系。此外，还有在磷酸锌中加钙的锌钙系，在磷酸锌 中加铜、加镍的三元体系磷化等。 为了满足不同表面防护需要，新的或复合型的磷化膜 层应运而生。还要求有较好耐磨性、自润滑性能， 运用
√ √ √
√ √ √
厚镀层钝化
和封涂保护层 4 电解镀铬 高光亮、微裂纹 高光亮 5 6 电解镀铜 锌镍合金镀层 无后处理 黑色铬酸钝化 √ √ √ √ √ √ √ √
银白色钝化
封涂保护层 7 达克罗 银灰色（微量封闭） 含PTFE（聚四氟乙烯） 有机涂层优先采用黑色 银灰色涂润滑剂 √ √ √ 8 9 10 发蓝 阳极氧化 涂漆 涂油 装饰用、透明光亮 电解镀锌+涂漆 磷酸锌+浸漆 √ √ √ √ √ √ √