緊固件表面處理
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-03
緊固件表面處理的實例教程
一、電鍍代號:
在說到壓鉚類緊固件的標識時,提過表面處理的后綴代號,這些代號代表了其表面的電鍍類型。
下面我們將緊固件中常用常見的一些表面處理方式都統計了份明細資料。
幾乎所有商業緊固件都是由碳鋼、合金鋼制成，而且一般都防腐蝕的要求，因此，表面處理的鍍層必須附著牢固，不能在安裝和卸下的過程中脫落。另一方面，對螺紋緊固件而言，鍍層還要求足夠薄，使得鍍后螺紋仍能旋合。一般鍍層的溫度限制比緊固件材料要低，因此還需考慮緊固件所處的工作溫度要求。
表面處理的主要目的是美觀和防腐。由于緊固件的主要功能是緊固零部件，而且表面處理對其緊固性能也有很大的影響。因此，在選擇表面處理工藝時，要考慮緊固件的扭矩及預緊力一致性等因素。
一名高水平的設計者，不僅要考慮結構設計和制造工藝，還要注意到裝配的工藝性，甚至環保及經濟性的要求。下面根據上述因素簡要介紹一些緊固件常用的鍍層，以供緊固件從業人員參考。
電鍍鋅
電鍍鋅是商業緊固件最常用的鍍層。它比較便宜，外觀也較好看，可以有黑色、軍綠色。然而，它的防腐性能一般，其防腐性能是鋅鍍（涂）層中最低的。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗在72小時之內，也有采用特殊封閉劑，使得中性鹽霧試驗達200小時以上，但價格貴，是一般鍍鋅的5~8倍。
電鍍鋅加工過程易產生氫脆，所以10.9級以上的螺栓一般不采用鍍鋅的處理.雖然鍍后可以用烘箱去氫，但因鈍化膜在60℃以上時將遭破壞，因此去氫必須在電鍍后鈍化前進行。
展開 汽車緊固件調質熱處理是在高溫下進行的，為了減少熱處理過程中材料表面的氧化，常常在加熱爐中加入保護氣氛。如果保護氣氛中含有氫化物，就有可能在熱處理過程中吸氫，增加緊固件氫脆風險。
另外，熱處理工藝與電鍍后的驅氫效果密切相關，淬火形成的殘余應力對氫脆影響明顯。殘余（拉）應力消除得越充分，電鍍后驅氫的效果就越好，氫脆斷裂的閾值也就越高，這種情況在高強度螺栓的生產中表現的最明顯。IS09581把消除殘余應力作為減小氫脆風險的重要措施之一。
為防止產生氫脆，1000~1300MPa高強度緊固件必須在電鍍后驅氫。驅氫時將電鍍后的緊固件加熱到一定溫度并保持一段時間，使材料中的氫聚集形成氫分子而逸出。驅氫不徹底主要有2個原因，一是沒有及時驅氫，二是驅氫時間過短。
2.3加強緊固件心部組織的測定
汽車緊固件在進行熱處理的過程中，由于淬火加熱溫度、材料的淬透性、淬火冷卻速度等因素的影響會在緊固件中心部位產生鐵素體組織。過多的鐵素體組織會降低螺栓的硬度和強度，影響緊固件的使用。8.8級高強度螺栓一般采用SWRCH35K，ML35，35鋼制造，螺栓在調質后，心部的顯微組織中或多或少有一些鐵素體。在實際生產中，對于心部有大量鐵素體的螺栓，當心部硬度低于產品要求時，往往采用提高抗拉強度來控制產品質量。螺栓在淬火不足時，有的企業通過降低回火溫度來保證抗拉強度，給螺栓的質量留下了隱患。
為了控制汽車螺栓的熱處理質量，對螺栓的心部鐵素體含量進行測定是十分必要的。汽車緊固件如8.8級螺栓，分別檢查在淬火后和回火后的頭部或尾部的硬度，對螺栓的心部鐵素體一直未作要求，致使螺栓在裝配時被拉長或拉斷。某發動機漲緊輪的緊固螺栓，材料為ML35強度等級8.8在裝配時常常被拉長，對失效的螺栓分析發現，螺栓心部含有大量的鐵素體。
展開 在熱應力的作用下，由于冷卻時金屬表面溫度低于心部，收縮表面大于心部而使心部受拉應力;組織應力變化的最終結果是表層受拉應力，心部受壓應力，恰好與熱應力相反。金屬熱處理的熱應力與組織應力疊加的結果就是材料中的殘余應力，正是其存在造成了應力腐蝕開裂。
熱處理工藝在緊固件制造中，對其性能的改變有較為突出的作用。若將熱處理與冷鐓、冷擠、冷沖、部分切削加工密切配合，能夠對緊固件的精度以及成品率提升一個較高的水平。
4、結語
工業4.0和中國制造的《2025》在高強度螺栓制造發展的進程中的智能化、綠色化、輕量化，熱處理技術都扮演著重要角色，未來10年我國緊固件的發展，應選擇對行業發展起著基礎性、突破性作用的工序作為重點加快發展，重視集成創新是提高企業核心能力的關鍵，熱處理發展將更加呈現個性化。
（來源： 智能緊固件及緊固工具）
展開 3、用于連接厚板和不便使用六角螺栓連接的地方，如混凝土屋架、屋面梁懸掛單軌梁懸掛件等。
04
防松目的
實際工作中，外載荷有振動、變化、材料高溫蠕變等會造成摩擦力減少，螺紋副中正壓力在某一瞬間消失、摩擦力為零，從而使螺紋聯接松動，如經反復作用，螺紋聯接就會松弛而失效。因此，必須進行防松，否則會影響正常工作，造成事故。
05
表面處理
雙頭螺栓一般都需要經過表面處理，螺栓表面處理的種類很多，一般常用的有電鍍、發黑、氧化、磷化、非電解鋅片涂層處理等。但是，電鍍緊固件在緊固件的實際使用中占有很大的比例。尤其在汽車、拖拉機、家電、儀器儀表、航天航空、通訊等行業和領域中使用更為廣泛。
然而，對于螺紋緊固件來說，使用中不僅要求具有一定的防腐能力，而且，還必須保證螺紋的互換性，在這里也可稱之為旋合性。為了同時滿足螺紋緊固件在使用中要求的"防腐"和"互換"雙重使用性能，制定專門的電鍍層標準是非常必要的。
GB/T5267.1-2002[螺紋緊固件 電鍍層]標準是國家標準"緊固件表面處理"系列標準之一，該標準包括：GB/T5267.1-2002 [緊固件 電鍍層]；GB/T5267.2-2002 [緊固件 非電解鋅片涂層] 兩標準。本標準等同采用國際標準ISO4042；1999 [螺紋緊固件電鍍層]。本標準代替GB/T5267-1985 [螺紋緊固件電鍍層]標準。
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長期以來，我國高強度螺栓存在壽命短、可靠性差和結構重等三大問題。三大問題嚴重制約高端機械裝備發展和安全服役。高強度螺栓決定了高端機械裝備主要連接功能，體現機械裝備壽命、可靠性與經濟可承受能力，是高端機械制造的核心。
1、高強度螺栓的主要失效模式是疲勞
疲勞是一種在循環應力和應變的重復作用下，螺栓一處或幾處發生開裂或斷裂的失效形式。疲勞包括裂紋萌生和裂紋擴展兩個過程，在低于材料的屈服強度下發生
4.3 防腐要求
1） 選用金屬緊固件時，其表面處理的防腐涂層應沒有任何孔隙、裂紋、損傷或可能損害防腐蝕性及規定外觀的其他缺陷。
2） 根據緊固件的安裝區域，及其所處的腐蝕環境，將緊固件腐蝕等級分為以下幾類，見表2。
表2 整車防腐區域劃分表
3） 根據開發車型整車防腐等級，以及所處區域腐蝕級別，設計對應表面涂鍍層方式如表3所示。
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三、電鍍標準及質量檢驗:
緊固件表面處理國家標準GB/T5267.1-2002螺紋緊固件電鍍層標準,該標準包括:GB/T5267.1-2002緊固件電鍍層,GB/T5267.2-2002緊固件非電解鋅片涂層兩個標準。
隨著汽車工業的發展，對汽車緊固件的要求也越來越高。我國汽車高強度緊固件的主要品種是螺栓，有8.8，9.8，10.9和12.9級4個強度等級，這些強度級別的緊固件都要進行熱處理，才能提高產品的綜合力學性能，達到規定的抗拉強度和屈強比，熱處理工藝技術是生產汽車緊固件的關鍵。 1、影響汽車緊固件熱處理的因素 汽車緊固件熱處理一般稱為調質（淬火后再經高溫回火）處理，調質對原材料、爐溫、爐內氣氛、淬火介質、
幾乎所有商業緊固件都是由碳鋼、合金鋼制成，而且一般都防腐蝕的要求，因此，表面處理的鍍層必須附著牢固，不能在安裝和卸下的過程中脫落。另一方面，對螺紋緊固件而言，鍍層還要求足夠薄，使得鍍后螺紋仍能旋合。一般鍍層的溫度限制比緊固件材料要低，因此還需考慮緊固件所處的工作溫度要求。
表面處理的主要目的是美觀和防腐
GB/T5267.1-2002[螺紋緊固件 電鍍層]標準是國家標準"緊固件表面處理"系列標準之一，該標準包括：GB/T5267.1-2002 [緊固件 電鍍層]；GB/T5267.2-2002 [緊固件 非電解鋅片涂層] 兩標準。本標準等同采用國際標準ISO4042；1999 [螺紋緊固件電鍍層]。
