緊固件表面處理氫脆

緊固件在加工和處理過程中，尤其在鍍前的酸洗和堿洗以及隨后的電鍍過程中，表面吸收了氫原子，沉積的金屬鍍層然后俘獲氫。當緊固件擰緊時，氫朝著應力最集中的部分轉夠，引起壓力增高到超過基體金屬的強度并產生微小的表面破裂。氫特別活動并很快滲入到新形成的裂隙中去。這種壓力-破裂-滲入的循環(huán)一直繼續(xù)到緊固件斷裂。通常發(fā)生在第一次應力應用后的幾個小時之內。

為了消除氫脆的威脅，緊固件要在鍍后盡可能快地加熱烘焙，以使氫從鍍層中滲出，烘焙通常在375-4000F(176-190℃)進行3-24小時。

由于機械鍍鋅是非電解質的，這實際上消除了氫脆的威脅。

采用不同的沉積方法，鍍層在緊固件表面上的聚集方式也不同。電鍍時鍍層金屬不是均勻地沉積在外周邊緣上，轉角處獲得較厚鍍層。在緊固件的螺紋部分，最厚的鍍層位于螺紋牙頂，沿著螺紋側面漸漸變薄，在牙底處沉積最薄，而熱浸鍍鋅正好相反，較厚的鍍層沉積在內轉角和螺紋底部，機械鍍的鍍層金屬沉積傾向與熱浸鍍相同，但是更為光滑而且在整個表面上厚度要均勻得多。

緊固件在腐蝕性大氣中的作業(yè)壽命與它的鍍層厚度成正比。一般建議的經濟電鍍鍍層厚度為0.00015in~0.0005 in(4~12um).

熱浸鍍鋅:標準的平均厚度為54 um(稱呼徑≤3/8為43 um)，最小厚度為43 um(稱呼徑≤3/8為37 um)。

制品表面不允許有局部無鍍層、燒焦、粗糙、灰暗、起皮、結皮狀況和明顯條紋，不允許有針孔麻點、黑色鍍渣、鈍化膜疏松、龜裂、脫落和嚴重的鈍化痕跡。

電鍍的質量以其耐腐蝕能力為主要衡量標準，其次是外觀。耐腐蝕能力即是模仿產品工作環(huán)境，設置為試驗條件，對其加以腐蝕試驗。電鍍產品的質量從以下方面加以控制:

表面處理即是通過一定的方法在工件表面形成覆蓋層的過程，其目的是賦以制品表面美觀、防腐蝕的效果，進行的表面處理方法都歸結于以下幾種方法:

1、電鍍:將接受電鍍的部件浸于含有被沉積金屬化合物的水溶液中，以電流通過鍍液，使電鍍金屬析出并沉積在部件上。一般電鍍有鍍鋅、銅、鎳、鉻、銅鎳合金等，有時把煮黑(發(fā)藍)、磷化等也包括其中。

2、熱浸鍍鋅:通過將碳鋼部件浸沒溫度約為510℃的溶化鋅的鍍槽內完成。其結果是鋼件表面上的鐵鋅合金漸漸變成產品外表面上的鈍化鋅。熱浸鍍鋁是一個類似的過程。

3、機械鍍:通過鍍層金屬的微粒來沖擊產品表面，并將涂層冷焊到產品的表面上。

一般螺絲多采用電鍍方式，但用在電力、高速公路等室外的六角木螺釘等用熱浸鋅;電鍍的成本一般每公斤為0.6--0.8元，熱浸鋅一般為1.5--2元/公斤，成本較高。

本部分是國家標準"緊固件表面處理"系列標準之一。該系列包括:

a)GB/T 5267.1-2002 緊固件電鍍層;

b)GB/T 5267.2-2002 緊固件非電解鋅片涂層;

本部分規(guī)定了鋼制普通螺紋緊固件的非電解鋅片涂層的厚度、防腐蝕、機械和物理性能的技術要求。本部分適用于經鉻酸鹽鈍化或不經鉻酸鹽鈍化的鋅片涂層。本部分規(guī)定的鋅片涂層也可用于能切削或輾壓出與其相配的內螺紋的螺釘，如木螺釘、自攻螺釘、自鉆螺釘、自擠螺釘、切制螺紋和輾制螺紋，以及墊圈和銷待鋼制無螺紋緊固件。

本部分等同采用ISO10683:2000《緊固件 非電解鋅片涂層》(英文版)。

本部分的附錄A為資料性附錄

本部分有中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。

本部分有全國緊固件標準化技術委員會(SAC/TC 85)歸口。

本部分由機械科學研究院負責起草。

本部分系首次發(fā)布。