螺紋緊固件表面塗層概述

緊固件表面塗層的首要作用是防腐，其次起到一定的裝飾作用。

電鍍層

電鍍是利用電解作用使金屬表面附着一層金屬膜，從而起到提高抗腐蝕性、耐磨性及增進美觀等作用。

電鍍層是緊固件中最為常見的一種表面鍍層，比如，電鍍鋅、電鍍鋅鎳合金、電鍍镉等，其中又以電鍍鋅鍍層應用最為廣泛。

非電解鋅片塗層

非電解鋅片塗層是将鋼制緊固件表面塗上在适當介質中配置好的鋅片和片狀鋁。在熱固化作用下，使鋅片與鋅片、鋅片與基體之間産生粘接，形成導電性良好、能起陰極防護作用的無機表面塗層。

非電解鋅片塗層防腐性能優異，廣泛應用于工業生産的各行業中。

熱浸鍍鋅層

熱浸鍍鋅是将經過前處理的鋼制緊固件浸入熔融的鋅液中，在其表面形成鋅或鋅-鐵合金鍍層的過程。

熱浸鍍鋅層防腐性能優異，但是鍍層過厚，需要對緊固件的螺紋進行特殊處理以保證螺紋配合要求。

表面塗層的一般厚度

緊固件表面塗層的厚度與防腐性能息息相關，随着塗層厚度的增加，緊固件的防腐性能也會增加。

當涉及到螺栓、螺母等螺紋緊固件時，就必須要考慮表面塗層厚度對螺紋配合的影響，尤其是規格較小的螺栓、螺釘，螺距偏小，螺紋間隙所能容納的塗層厚度低，相應的，小規格螺栓螺釘的表面塗層防腐性能也會下降。

電鍍層

依據ISO 4042-2018 緊固件—電鍍層體系（Fasteners — Electroplated coating systems）标準要求，電鍍層的公稱鍍層厚度為3μm-30μm。為降低因鍍層厚度造成的螺紋緊固件裝配幹涉，螺紋緊固件的鍍層厚度不能超過1/4螺紋基本偏差，下表以鍍前常用的内螺紋公差G和外螺紋公差g為例，給出不同規格螺紋緊固件推薦鍍層厚度值。(摘自ISO 4042)

内螺紋鍍後公差帶為H，外螺紋鍍後公差帶為h，并使用校驗合格的通止規對螺紋的裝配性進行檢驗。

非電解鋅片塗層

依據ISO 10683-2018 緊固件—非電解鋅片塗層體系（Fasteners — Non-electrolytically applied zinc flake coating systems）标準要求，非電解鋅片塗層公稱塗層厚度和防腐時間的關系見下表：(摘自ISO 10683)

熱浸鍍鋅層

依據ISO 10684-2004 緊固件—熱浸鍍鋅層（Fasteners — Hot dip galvanized coatings）标準要求，熱浸鍍鋅層的局部厚度應不小于40μm，鍍層批平均厚度應不小于50μm。為容納如此厚的鍍層，對螺紋的制造還需要特殊的極限尺寸。

規定了兩種不同的方法和基本偏差：

第一種方法，鍍後用6AZ或6AX(加大攻絲尺寸)的絲錐對螺母進行攻絲，以滿足與鍍前螺紋公差帶位置為g或h的螺栓或螺釘的配合要求。

第二種方法，鍍前用6az(減小螺紋尺寸)的螺栓或螺釘，以滿足與鍍後攻絲螺紋公差帶位置為H或G的螺母的配合要求。

對于規格小于M8和螺距小于1.25mm的螺紋緊固件，不推薦采用熱浸鍍鋅層作為表面處理塗層。下表以常用的内螺紋公差H和外螺紋公差g為例，給出不同規格螺紋緊固件推薦鍍層厚度值。(摘自ISO 10684)

表面塗層厚度對螺紋配合的影響

◆ 塗層厚度和螺紋基本中徑的幾何關系

當塗層厚度t為了實現某一特定的耐腐蝕性能要求時，螺紋基本中徑尺寸會增加4t。見以下螺紋模型計算過程：

其中

a — 表面塗層導緻的螺紋中徑變化

P — 牙距

t — 塗層厚度

1 — 塗覆前螺紋中徑

2 — 塗覆後螺紋中徑

3 — 螺紋軸線

電鍍層

電鍍工藝依靠電解原理實現鍍層沉積，鍍層整體厚度不高，當鍍前内螺紋公差帶為G，外螺紋公差帶為g時，可以滿足鍍後内螺紋公差帶為H，外螺紋公差帶為h的鍍覆要求，不會影響螺紋裝配。需要注意的是，當需要較高的耐腐蝕性而增加鍍層厚度時，仍需按照标準要求對螺紋的配合間隙進行特殊調整。

非電解鋅片塗層

非電解鋅片塗層通常采用浸入 — 旋轉工藝進行塗覆，此工藝會導緻塗層厚度不均勻。浸入 — 旋轉工藝會導緻表面塗層出現局部厚度顯著變厚，一般會超出塗層厚度1/3~1/2。下表以塗覆前常用的内螺紋公差G和外螺紋公差g為例，給出不同規格螺紋緊固件的最小配合間隙。（摘自ISO 10683）

◆ 非電解鋅片塗層厚度選擇示例

示例1——規格M12，螺距1.75mm，6g公差螺栓

耐腐蝕性要求：480h

參考塗層厚度：5μm

可能的最大厚度：8μm（5 2.5，修約至8）

螺紋基本中徑厚度：32μm

允許的配合間隙（6g）：34μm

經計算，塗覆厚度小于螺紋配合間隙，可正常裝配，滿足要求。

示例2——規格M6，螺距1mm，6g公差螺栓

耐腐蝕性要求：600h

參考塗層厚度：6μm

可能的最大厚度：9μm（6 3）

螺紋基本中徑厚度：36μm

允許的配合間隙（6g）：26μm

經計算，塗覆厚度大于螺紋配合間隙，不能正常裝配，不滿足要求。

當小規格螺栓、螺釘或螺母（規格≤M6）塗覆非電解鋅片塗層并要求較高的耐腐蝕時間時，必須測算其塗層厚度、防腐要求與螺紋配合間隙是否匹配，以免出現塗覆後無法裝配的情況。

熱浸鍍鋅層

熱浸鍍鋅層的厚度遠高于常規的H/g螺紋配合間隙，因此在進行鍍覆時必須參照标準要求對螺母或螺栓的螺紋進行特殊處理，并配套選用熱浸鍍鋅層緊固件，以免出現無法裝配的情況。

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