緊固件的熱浸鍍鋅
發(fā)布時(shí)間：2021-07-27 15:29:52 點(diǎn)擊次數(shù)：375
緊固件使用量大面廣是機(jī)器基礎(chǔ)件是毫無(wú)疑問(wèn)。緊固件電鍍鋅生產(chǎn)中一般使用滾鍍工藝。緊固件電鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)：⑴鍍層均勻、明亮，鈍化后可獲得多種色調(diào)，裝飾效果好。⑵成本低，操作簡(jiǎn)便。同時(shí)，緊固件電鍍鋅也存在一些缺點(diǎn)，如易產(chǎn)生氫脆，更是是高強(qiáng)度（≥827MPa）緊固件對(duì)氫脆較為敏感,驅(qū)氫不徹底會(huì)引致緊固件聯(lián)接的失效(緊固件的開(kāi)裂,忽然折斷等現(xiàn)象)。鍍層薄，電鍍鋅層厚度一般低于10μm不能滿(mǎn)足室外防腐的要求。⑶環(huán)境污染嚴(yán)重。占總電鍍量的60％以上，當(dāng)緊固件用以室內(nèi)或其它環(huán)境不惡劣的封閉系統(tǒng)時(shí)，電鍍鋅是首選。但是，室外則不然。
熱浸鍍鋅（或簡(jiǎn)稱(chēng)為熱鍍鋅）是將被鍍的緊固件浸泡熔點(diǎn)較低的液態(tài)金屬鋅或其合金中開(kāi)展鍍覆的方式。
緊固件熱浸鍍鋅多使用熔劑法。潔凈過(guò)的鋼件浸泡鍍鍋之前，其表面先形成一層熔劑層以預(yù)防氧化并更進(jìn)一步拔除表面殘留物。浸鍍時(shí)此熔劑層受熱蒸發(fā)，使新鮮的鋼表面與熔化金屬直接觸及，時(shí)有發(fā)生浸潤(rùn)、溶解、化學(xué)反應(yīng)、散播，在鋼件表面依次形成γ相、δ1相和ζ相合金層并黏附一層熔化金屬鋅，經(jīng)冷卻后形成η相鋅鍍層。各相合金中鋅含量由77％至99.97%漸漸增加。現(xiàn)代熱浸鍍鋅生產(chǎn)中，一般而言在熔融鋅液中添加少量鋁以提高鍍鋅層的附著力。此時(shí)合金層中的主相為Fe2Al5，而δ1相和ζ相的數(shù)目很少。不存在脆性的γ相。
熱浸鍍鋅層是一種價(jià)廉而耐蝕性不錯(cuò)的鍍覆層。由于鋅的電化學(xué)特點(diǎn)，它對(duì)鋼基體兼具“犧牲”保護(hù)效用；而鋅層在大氣中的腐蝕產(chǎn)物（堿式碳酸鋅）比起致密，黏附不錯(cuò)且不溶于水，對(duì)鋅層又有一定保護(hù)效用。因此熱浸鍍鋅被普遍用以保障鋼鐵及其制件免于大氣腐蝕，特別適宜標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件的大批量生產(chǎn)。
一般而言認(rèn)為熱浸鍍鋅時(shí)，鍍鋅層形成過(guò)程如下：熔鋅滲入基體鐵中—鐵與鋅反應(yīng)生成鐵—鋅合金—在鐵—鋅合金層上形成純鋅層，鍍鋅層形成的基本原理是高溫冶煉反應(yīng)。對(duì)五金、緊固件開(kāi)展熱浸鍍鋅時(shí)一般而言使用助鍍劑法（又稱(chēng)溶劑法），助鍍劑法熱鍍工藝又分成濕法和干法兩種。濕法工藝取得的鍍層附著性不好，目前很少使用。干法工藝容許對(duì)助鍍劑有較廣的選擇范圍，鍍層質(zhì)量好。所以，結(jié)構(gòu)件、緊固件、五金件的熱浸鍍鋅一般選用干法。
緊固件的熱浸鍍鋅具備以下的特征：⑴可獲得厚鍍層，耐腐蝕性能好。⑵鍍層附著性好，鍍后可以展開(kāi)合適的成型，焊接和涂裝等加工處理。
由于緊固件大小較小，形狀不規(guī)則、有的還需螺紋配合，所以熱浸鍍鋅也存在一些顯著的弱點(diǎn)。
⑴鍍后螺紋擰合不便。熱浸鍍鋅后余鋅粘留在螺紋中不容易除去清潔，而且鋅層厚薄不均勻，影響了螺紋件的配合。在GB/T13912—1992《金屬覆蓋層鋼鐵制品熱浸鍍鋅層技術(shù)要求》、GB/T2314—1997《電力金具通用技術(shù)要求》中規(guī)定；緊固件的外螺紋應(yīng)在熱浸鍍前按GB196基準(zhǔn)規(guī)定加工或輾制，而內(nèi)螺紋可在熱浸鍍前或后進(jìn)行加工。但在具體應(yīng)用中客戶(hù)往往要求內(nèi)外螺紋均有鍍鋅層，故人們使用多種措施來(lái)化解螺紋配合件的熱浸鍍鋅疑問(wèn)。如螺紋件鍍后的回攻；預(yù)留較大配合空隙；離心甩等方式?；毓ヒ子跉p螺紋部分鍍層,甚至露出鋼材基體,導(dǎo)致緊固件銹蝕。故意超范圍加大螺母孔徑或預(yù)留配合空隙，很容易減低配合強(qiáng)度，對(duì)于高強(qiáng)度配合這是不容許的。國(guó)內(nèi)目前以機(jī)械式離心甩去余鋅為廣泛。另外，人們從熱浸鍍鋅工藝本身考慮，調(diào)整熱鍍溫度和浸鍍時(shí)間來(lái)改善鍍層質(zhì)量，也并未從根本上化解疑問(wèn)。
⑵熱浸鍍鋅操作溫度高，會(huì)減低高強(qiáng)度緊固件的機(jī)器強(qiáng)度。8.8級(jí)螺栓經(jīng)熱浸鍍鋅后部分螺紋的強(qiáng)度小于規(guī)范要求;9.8級(jí)以上的螺栓經(jīng)熱浸鍍鋅后的強(qiáng)度基本上無(wú)法達(dá)到要求。
⑶工作環(huán)境差，水污染嚴(yán)重。緊固件熱浸鍍鋅過(guò)程是在高溫下開(kāi)展，溶劑烘干和待鍍鑄件浸鋅入池時(shí)會(huì)析出強(qiáng)烈刺激性的錄化氫氣體；鋅池長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下，鋅池表面產(chǎn)生鋅蒸汽，整個(gè)工作環(huán)境的氛圍惡劣。當(dāng)前，許多私營(yíng)企業(yè)仍使用燃煤的反射加熱爐開(kāi)展熱浸鍍鋅生產(chǎn)，向大氣中排放大量包含So2、CO2、CO和粉塵的煙霧，引致嚴(yán)重的大氣污染。
緊固件熱浸鍍鋅雖然存在多種瑕疵，但因?yàn)闊峤冧\的鍍層厚、結(jié)合強(qiáng)度好、長(zhǎng)期腐功效佳。在電力、通訊、交通機(jī)構(gòu)始終受到推崇。如JB/T8177—1999《絕緣子金屬附件熱浸鍍鋅層通用技術(shù)條件》中對(duì)絕緣端子的熱浸鋅提出了詳盡的要求，DL/T764—2002《輸電線(xiàn)路鐵塔及電力金具緊固用冷鐓熱浸鍍鋅螺栓與螺母》中對(duì)螺紋部位熱浸鍍鋅層做出了詳實(shí)的規(guī)定。
隨著我國(guó)電力、交通的大發(fā)展，勢(shì)必推動(dòng)緊固件熱浸鋅的發(fā)展；所以研制自動(dòng)化離心甩裝置，改良緊固件熱浸鍍鋅工藝，提高緊固件熱浸鍍鋅鍍層質(zhì)量是非常最主要的。
