紧固件的表面处理方式有哪些

2025-05-26 14:18:14 嘉兴鼎祥汽车零部件股份有限公司 浏览次数 176

一、电镀类

通过电解作用在紧固件表面沉积金属或合金层,形成保护层。


1. 镀锌(Zn)

类型:

电镀锌:成本低,应用广泛,常见颜色有蓝白锌、彩锌、黑锌等。

热浸镀锌(热镀锌):镀层厚(60-120μm),耐腐蚀性更强,适合户外及高湿度环境。

特点:

防腐蚀能力较好,蓝白锌耐盐雾约 24-72 小时,热镀锌可达 500 小时以上。

热镀锌表面较粗糙,可能影响装配精度。

应用:建筑五金、汽车零部件、普通机械等。


2. 镀镍(Ni)

特点:表面光亮,耐腐蚀性优于镀锌,耐高温(约 200℃),兼具耐磨性和装饰性。

应用:电子设备、卫浴五金、光学仪器等对外观和精度要求高的场景。


3. 镀铬(Cr)

特点:硬度高(HV 800-1000),耐磨性强,表面光亮美观,但镀铬层较脆,需先镀铜或镍打底。

应用:工具、模具、装饰件(如汽车轮毂螺栓)等。


4. 镀镉(Cd)

特点:耐腐蚀性优异,尤其适合海洋性气候,但镉有毒,环保要求严格,应用逐渐受限。

应用:航空航天(曾用)、军工等特殊领域(现多被无镉工艺替代)。


二、热浸镀类

通过高温熔融金属浸镀形成涂层。


1. 热浸镀铝(Al)

特点:耐高温(可达 600℃),抗氧化和耐腐蚀性强,表面形成氧化铝保护层。

应用:高温环境(如锅炉、排气管)、化工设备等。


2. 热浸镀锡(Sn)

特点:焊接性好,表面光滑,常用于电气连接部件。

应用:电子元件、导线接头等需要锡焊的紧固件。


三、表面转化膜处理

通过化学反应在金属表面生成非金属膜层。


1. 发黑(发蓝)

原理:将钢铁件浸入强氧化性溶液中,形成黑色 Fe₃O₄膜层。

特点:成本低,工艺简单,但耐腐蚀性较弱(需涂油增强防护),膜层薄(0.5-1μm)。

应用:标准件、工具、外观要求不高的内部零件。


2. 磷化(Phosphating)

原理:形成磷酸铁 / 锌 / 锰膜层,表面多孔,可吸附润滑剂。

特点:

耐腐蚀性优于发黑,常作为涂装底层增强附着力。

锰系磷化耐磨性突出,用于高强度螺栓(如汽车底盘螺栓)。

应用:汽车零部件、紧固件预处理、冷加工润滑(如搓丝前磷化)。


3. 铬酸盐钝化(Chromate Conversion Coating)

原理:镀锌后通过铬酸盐溶液处理,形成钝化膜,提升耐腐蚀性。

特点:

彩锌(五彩钝化)耐盐雾可达 200 小时以上,蓝白锌约 72 小时。

含六价铬有毒,逐步被无铬钝化(如三价铬钝化、硅烷处理)替代。

应用:镀锌件的后处理,广泛用于五金、汽车等领域。


四、涂层技术

通过喷涂、电镀等方式在表面形成非金属或金属复合涂层。


1. 达克罗(Dacromet)

原理:锌、铝鳞片与铬酸盐溶液混合涂覆,高温固化形成无定形膜层。

特点:

耐盐雾可达 1000 小时以上,无氢脆,适合高强度螺栓。

环保性优于传统镀锌(但仍含少量铬),近年出现无铬达克罗(如 Geomet)。

应用:汽车紧固件(如底盘螺栓)、海洋工程、高腐蚀环境。


2. 镀镍磷合金(Ni-P)

特点:非晶态镀层,硬度高(HV 500-1000),耐腐蚀性和耐磨性优异,可焊性差。

应用:石油化工、航空航天、模具等。


3. 喷涂有机涂层

类型:静电喷涂环氧树脂、聚氨酯等。

特点:颜色丰富,耐腐蚀性好,膜厚可控(50-200μm),但耐温性一般(<150℃)。

应用:建筑五金、户外家具、装饰性紧固件。


五、其他处理方式

1. 渗碳 / 渗氮(热化学处理)

原理:通过高温使碳或氮渗入表面,提高硬度和耐磨性。

特点:渗碳后需淬火,表面硬度可达 HRC 58-62;渗氮(如软氮化)硬度高且变形小。

应用:高强度螺栓、齿轮、轴类零件。


2. 机械镀(Mechanical Plating)

原理:通过冲击碰撞将金属粉末(如锌、铝)冷焊到工件表面。

特点:无氢脆,适合敏感材料(如弹簧钢),镀层均匀,耐腐蚀性优于电镀锌。

应用:航空航天、军工、电子元件等。


3. 激光表面处理

原理:利用激光束改性表面,如熔覆、淬火、合金化。

特点:局部强化,精度高,可提升表面硬度和耐腐蚀性,但成本较高。

应用:高端模具、精密零件。