緊固件鍍鋅工藝簡介

   時間:2014-03-07 14:24:11
緊固件鍍鋅工藝簡介簡介
1 緊固件鍍鋅的定義   緊固件鍍鋅:在鋅粉及分散劑、促進劑、液體介質等化學物質存在的條件下,利用衝擊介質(如玻璃珠)衝擊碰撞鋼鐵製件表面而在製件表面形成鍍鋅層的表面處理工藝。   2……
緊固件鍍鋅工藝簡介正文

1 緊固件鍍鋅的定義
緊固件鍍鋅:在鋅粉及分散劑、促進劑、液體介質等化學物質存在的條件下,利用衝擊介質(如玻璃珠)衝擊碰撞鋼鐵製件表面而在製件表面形成鍍鋅層的表面處理工藝。
2 機械鍍的適用範圍
工件能否用緊固件鍍鋅進行表面處理要視其尺寸和形狀而定。一般長度小於300mm,質量小於0.5kg的工件
適合於緊固件鍍鋅。再大些的工件雖然也可以加工,但會因裝載量少而影響生產成本。帶盲孔和深凹槽的工件不適合機械鍍。可以進行機械鍍的金屬基體有許多,包括碳素結構鋼、低合金高強度鋼、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、可鍛鑄鐵、灰鑄鐵;粉末冶金件、黃銅鑄件、青銅鑄件、燒結銅件以及粉末冶金的鐵氧體。
3 分級、分類
3.1 緊固件鍍鋅層分級緊固件鍍鋅按其鍍鋅層的厚度分成如表1所示的幾個等級。
表1緊固件鍍鋅層 等級及其代號等級代號鍍鋅層的最小厚度, μm110Fe/Zn110M10780Fe/Zn80M8170Fe/Zn70M6965Fe/Zn65M6655Fe/Zn55M5350Fe/Zn50M5040Fe/Zn40M4025Fe/Zn25M2512Fe/Zn12M128Fe/Zn8M85Fe/Zn5M5
註:代號的表示方法為:Fe-基體為鋼鐵,Zn-鍍層為鋅,數字-等級,M-機械鍍。例如:Fe/Zn50M表示鋼鐵基體上鍍層等級為50的緊固件鍍鋅層。
3.2 緊固件鍍鋅層等級的選擇
在相同的腐蝕環境下,緊固件鍍鋅層的耐腐蝕壽命與其厚度成正比,但增加鍍層厚度的同時也增加了製件的幾何尺寸。對於有配合要求的製件如緊固件等,應在考慮使用壽命的同時考慮配合要求。另外,增加鍍層厚度也會使生產成本增加。所以應綜合考慮以上因素,選擇合適的緊固件鍍鋅層等級。
表2給出了不同類型的大氣環境下鍍鋅層的腐蝕速率,供選擇等級時參考。需要說明的是,雖然表2是在廣泛實驗的基礎上得出的數據,但是因不同地區的腐蝕環境即使在相同類型的大氣條件下也會有很大差異,所以在某個地區測得的數據與與這些平均數據可能會有較大的偏差。
表2不同大氣類型下鍍鋅層的腐蝕速率大氣類型平均腐蝕速率(μm/年)工業大氣5.6城市非工業大氣或海洋大氣
1.5郊區大氣1.3農村大氣0.8室內<0.5
3.3 緊固件鍍鋅層分類
根據緊固件鍍鋅后是否需要進行鉻酸鹽鈍化處理而將緊固件鍍鋅層分為以下兩種類型:類型Ⅰ:緊固件鍍鋅后不進行鉻酸鹽鈍化處理;類型Ⅱ:
緊固件鍍鋅後進行鉻酸鹽鈍化處理。
3.4 緊固件鍍鋅層類型的選擇
類型Ⅰ
1)如果製件在使用過程中,表面形成的白色腐蝕產物並無害處或可以被接受,在這種情況下使用類型Ⅰ可降低生產成本。
2)製件的使用環境高於70℃時,鉻酸鹽鈍化膜的耐蝕效果要大大降低,若從經濟上考慮,選擇類型Ⅰ即可。類型Ⅰ鍍鋅層可在高達120℃的溫度下使用。
類型Ⅱ
1)類型Ⅱ鍍鋅層表面的鉻酸鹽鈍化膜可延緩白色腐蝕產物和紅銹的出現;
2)類型Ⅱ可以是彩虹色、青銅色、橄欖綠色、黃褐色、棕色或黑色,可以根據需方要求選擇上述顏色中的任意一種顏色的鍍鋅層。
4、緊固件鍍鋅技術要求
4.1工藝過程
4.1.1消除應力
抗拉強度σb≥1000MPa的鋼鐵製件,以及由於機械加工、研

 

磨、校直、冷加工成型等而產生拉應力的鋼鐵製件,都應進行消除應力的熱處理。熱處理工藝條件為:190℃±15℃,≥3h。經消除應力熱處理后,製件的硬度不得低於所要求的硬度最低值。
4.1.2除油祛銹
採用機械、化學或電化學方法除製件表面的油污、氧化皮或銹跡。對於高強度製件,通常採用電解鹼性除油或陽極鹼性除油。採用酸浸蝕時加入適當的緩蝕劑,以減小產升氫脆的可能性。
4.1.3預鍍
預鍍處理通常是採用化學浸銅的方法使製件表面預鍍上一層較薄的銅層,銅層的厚度不作要求,也可不進行預鍍處理。是否進行預鍍處理,由供需雙方協商決定。
4.1.4緊固件鍍鋅
除製件外,鍍鋅滾桶內至少應包括以下物質:a)鋅粉用於形成鍍鋅層的主要成分;b)衝擊介質通常採用玻璃珠或其他在緊固件鍍鋅工序中與所採用的化學物質基本不起化學反應的物質。衝擊介質主要作用是隨著滾筒的旋轉,產生機械衝擊力,將鋅粉碰撞沉積於製件表面;c)促進劑主要作用是促進鋅粉均勻地沉積在製件表面;d)液體介質通常採用水。
4.1.5分離
4.1.6漂洗
4.1.7乾燥
4.1.8鉻酸鹽鈍化處理
對類型Ⅱ鍍鋅層,應在含六價鉻離子的鈍化液中進行鈍化處理。
4.1.9塗覆蠟、清漆或其它有機塗層
在緊固件鍍鋅層上塗覆蠟、清漆或其它有機塗層可以改善潤滑性能或提高耐蝕性。
4.1.10清除氫脆處理
雖然高強度鋼在緊固件鍍鋅過程中是不產生氫脆的,但在除油去銹,特別是在酸浸蝕法去銹過程中,仍有產生氫脆的可能。所以這類製件在經過緊固件鍍鋅之後,承受載荷之前,應在室溫下至少放置48小時,或由供需雙方協商採用適當的方式消除氫脆。
4.2外觀
4.2.1鍍鋅層應覆蓋所有的有效面積,包括螺紋的齒根、齒尖和邊角。
4.2.2鍍層外觀應色澤均勻,呈非光亮或半光亮狀態。註:機械鍍的特點決定了緊固件鍍鋅層不如電鍍鋅層光滑和光亮
4.2.3鍍層無起皮、無夾雜、無結瘤、無氣孔及其它影響外觀和性能的缺陷。
4.2.4由製件基體表面的砂眼、夾雜等缺陷而造成的鍍鋅層外觀缺陷和表層因漂洗乾燥引起的污跡,顏色和光澤的不均勻,不應視為鍍鋅外觀不合格。
4.3厚度
4.3.1除4.3.2所述區域外,有效表面上任意一點的鍍鋅層厚度應達到表1的要求。
4.3.2緊固件鍍鋅的特點決定了其鍍層厚度存在不均勻性,在製件的邊角、刃口、內孔和凹槽等區域,鍍層厚度較薄,這些區域的鍍鋅層厚度允許低於表1的要求,或由供需雙方協商確定這些區域的最小厚度要求。
4.4附著強度
4.4.1緊固件鍍鋅層與基體應結合良好,並能承受製件在規範條件下的操作。
4.4.2經6.3中所述試驗后合格。
4.5耐蝕性
4.5.1不同等級和類型的緊固件鍍鋅層經8.4所述的中性鹽霧試驗后,應達到表3規定的試驗時間要求。表3緊固件鍍鋅層經中性鹽霧試驗后出現白色腐蝕產物和紅銹的最低時間要求出現白色腐蝕產物的時間,h等級55~1105040251285類型Ⅰ無要求類型Ⅱ72出現紅銹的時間,h等級55~1105040251285類型Ⅰ≥300300250192965636類型Ⅱ≥300300250192967272
 

 

 4.5.2對於類型Ⅱ的鍍層耐蝕實驗試驗不僅要求達到出現白色腐蝕產物的時間要求,而且同時也要求達到出現紅銹的時間要求。
4.6氫脆高強度鋼製件經緊固件鍍鋅后,應達到需方指定的氫脆試驗要求。
5、抽樣
5.1抽樣應按GB/T12609規定的方法進行。
5.2如果被鍍製件因尺寸、形狀或其他原因不適合或不能作為樣品進行技術要求的有關實驗時,允許採用試樣代替實際的製件作為樣品,但是所採用的試樣應滿足以下條件:
a)試樣應採用與所代表的製件相同的材料製成,並具有相同的冶金學狀態;
b)試樣應與製件同時進行完全相同的所有工藝步驟;
c)試樣的尺寸、形狀及數量由供需雙方協商決定。
6、檢驗方法
6.1外觀在自然散射光下,用肉眼觀察。
6.2厚度檢測
a)顯微鏡法按照GB/T6462和GB/T12334的規定進行檢驗。顯微鏡檢驗法是緊固件鍍鋅層厚度的仲裁方法。
b)磁性測厚法及其他方法按照GB/T4956中磁性測厚的規定進行檢驗,也可以按照GB/T6463規定採用其它誤差小於10%的方法進行檢驗。註:類型Ⅱ鍍層的厚度測量應在鉻酸鹽鈍化完成後進行,測量厚度之前,應將鈍化膜從測量面上去除,可採用非常軟的磨料(如膏劑氧化鋁或氧化鎂),用手輕磨去除鈍化層。

 

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