标準件雖小，但是應用範圍廣，對可靠性要求高，使用也格外講究，機械财經特約編輯Hydoon将分期為大家介紹标準件的使用經驗。

這一期我們講講螺栓的表面處理，為統一風格，一律由機械财經代表本文作者。

最近機械财經在和同事讨論為什麼廠内有不同顔色的螺栓，談論來讨論去，最後成了讨論螺栓表面處理方法，現将讨論結果，供應商資訊信息，查詢的論文資料等内容總結如下，希望對大家有所幫助。

螺栓的表面處理按方法分會有

1， 氧化發黑。也有發藍黑的，一般氧化後塗防鏽油使用。

2， 磷化。一般磷化後要塗油。

3， 電鍍。主要是電鍍鋅，還有鍍鉻，鍍鎳，鍍銀等等

4， 熱浸鋅。

5， 滲鋅。

6， 非電鍍鋅片塗層。廣義上的達克羅，又分鋅鉻塗層，鋅鋁鉻塗層

按顔色分，藍色，銀白色，銀灰色，銅黃色，黑色，綠色等

目前常見的螺栓有銀白色，銀灰色，黃色，黑色。這種顔色大多數是為了考慮外觀或環保而來，對于是否能提高防腐性，機械财經持保留态度。

機械财經認為提高螺栓防腐性，要通過使用更高級的表面處理方法，如從電鍍更改到熱浸鋅或達克羅。單純的更改顔色雖會略微改變防腐效果，但是防效果仍處于同一數量級之内。

如電鍍鋅，可以鍍黃鋅，彩鋅，銀白鋅，但是防腐數量級上還是一樣的，市場上的通用電鍍鋅工藝鹽霧試驗仍在70小時左右。

再如采用非電解鋅片處理方法，可以是銀灰色，或特殊處理為黑色，如果塗層厚度一樣，其防腐數量級也沒有什麼特殊的，鹽霧試驗在900小時200小時的樣子。

那麼我們再詳細聊聊鍍鋅工藝中各種顔色的些許差别。一般來講常見的是銀白鋅，藍鋅，黃鋅，黑鋅，如果非要比較出一個耐蝕能力，那麼參考鍍鋅标準，鍍白鋅c1B、鍍彩鋅c1C、鍍深色鉻酸鹽（分黑鋅c1D(H)和軍綠色c1D(J)），其防腐蝕性按上述順序遞增，也就是說白<彩鋅（黃或藍）<黑鋅<軍綠。

還有可以通過顔色大緻區分有害物質Cr6 的存在，一般，彩色是肯定含有Cr6 的，銀白色一般是Cr3 ，鍍黑色的一般都是要求ZnNi合金。

機械财經大緻按防腐效果從低到高逐一介紹。

這裡的黑色與黑鋅以及達克羅黑完全不是一回事，發黑可能是表面處理最簡單或者最便宜的方法，大多數是加熱氧化發黑，所以也叫煮黑。

發黑就是将螺栓放入溶液槽，溶液槽主要是含有氧化劑的化學溶液，經過加熱在螺栓表面形成四氧化三鐵（Fe3O4）薄膜，厚度一般為0.6-0.8μm呈黑色或藍黑色。

不知道大家的家裡有沒有一些錘頭之類的工具，如果是黑色那麼基本就是做過氧化發黑處理的。

但是發黑的表面處理基本上沒有什麼防鏽能力，所以不塗油很快就會生鏽，就算在有油的狀态下，其鹽霧測試也隻能達到3-5個小時。

緊固件發黑處理後其扭矩及預緊力的一緻性能也很差，要提高其扭矩及預緊力的一緻性，也隻能在裝配時在内螺紋上塗抹油脂後再旋合。

關于螺栓的扭矩及強度将是後話，機械财經将在未來幾個月内一一介紹。

表面磷化也是一種非常便宜的表面處理方法，原理就是将螺栓放在在含有磷酸及磷酸二氫鹽的高溫溶液中浸泡，形成以磷酸鹽沉澱物組成的晶粒狀磷化膜，這個磷化膜在螺栓表面形成防腐保護。

磷化常用的有兩種，鋅系磷化和錳系磷化，防腐性能上要比發黑處理好，不過即使塗上一般的防鏽油，其中性鹽霧試驗也就隻能10-20個小時，塗一些高級的防鏽油，則螺絲緊固件可以達到72-96個小時，但是價格會2-3倍，也些工況在使用這樣的螺栓，比方對溫度要求特别高的地方---汽車排氣系統。

隻單一通過氧化發黑或磷化表面處理的螺栓目前在工業中的通用場合已經很少使用了，目前工業領域螺栓至少是電鍍鋅表面處理了。

電鍍鋅原理就是我們初中學的陽極（陰極）電化學反應，讓螺栓表面有一層鋅層，因為電鍍過程不需要加熱，所以也叫冷鋅處理。

電鍍鋅後的螺栓比氧化發黑的螺栓防腐性能有所提高，鋅層厚度能在3--30μm這個樣子，鹽霧測試的數量級在幾十小時，大概20-90小時，平均70小時這個數量級。也有采用特殊的封閉劑，提高鋅層厚度使得電鍍鋅後可達到鹽霧試驗達到200個小時以上，但是其價格貴，是一般鍍鋅的5-8倍。

螺絲緊固件在電鍍鋅的表面處理過程中容易産生氫脆，雖然有工藝可以去氫， 但是工序多，成本也就高了，廠家一般不主動去氫，所以高強螺栓，尤其是10.9級以上的螺栓不建議采用鍍鋅的表面處方式。

除了電鍍鋅，還有鍍鉻，鍍鎳，鍍銀等等，因為都是特殊領域的應用，比較小衆化，機械财經就不再介紹了。

熱浸鋅是将螺栓放入融化的鋅溶液中，讓螺栓表面鍍上一層鋅。其鍍層厚度能大于50μm，雖厚度不易控制，但鍍層厚度會比電鍍鋅要厚，所以耐腐蝕性好，可用于工程各領域，其鹽霧試驗根據鋅層的厚度不同而差别比加大，數量級可落在小幾百小時範圍，即70—200、300小時這個樣子，平均在200小時。

熱浸鋅雖然防腐性能比鍍鋅要好些但是缺點很多

1. 熱浸鋅加工過程中污染嚴重，有鋅廢料和鋅蒸汽等。2. 螺栓鍍鋅的鍍層厚，在緊固件中常引發内外螺紋難以旋合的問題。3. 熱浸鋅在鍍鋅的時候的溫度高，能到500°C -600°C，會對螺栓的強度有所影響，所以它不能用于10.9級以上的緊固件。

粉末滲鋅技術的原理是，将滲鋅劑與鋼鐵制件置于滲鋅爐中，加熱到400 ℃左右，活性鋅原子則由表及裡地向鋼鐵制件滲透。與此同時，鐵原子由内向外擴散，這就在鋼鐵制件的表層形成鋅鐵金屬間化合物，即鍍鋅層

一般在10—190μm範圍内，可按用戶要求控制滲鋅層的厚度，其誤差≤±10﹪。鹽霧試驗也高于熱浸鋅，不同厚度鋅層也對應不同鹽霧小時數，但總的來說還是高于電鍍鋅，相比熱浸鋅，鹽霧試驗上沒有明顯數量級的差别，平均能達到240小時及以上。

雖然防腐能力上沒有明顯的碾壓性優勢，但是滲鋅相對熱浸鋅有很多優點

1，真空粉末滲鋅可以使滲鋅件外觀平整、光滑，即使滲鋅後不經過任何處理，也非常美觀，要好于熱浸鋅。2，滲鋅層厚度均勻，真空粉末滲鋅即使在螺紋、盲孔、轉角部位也與其它部位的厚度一緻。,3，防止高壓輸電的尖端放電危害。,4，表面硬度高，耐磨性能好，其硬度比鋼鐵本體高一倍以上，比熱浸鋅層高四倍以上，在運輸、裝配和拆卸使用過程中，滲鋅層不易磨損、擦傷、脫落。5，加熱溫度比熱浸鋅底，滲鋅工藝不改變鋼鐵基體材料力學性能，可用在高強螺栓上。

滲鋅的這麼多優點，促進了滲鋅的發展，即使出現了接下來的達克羅技術，但這麼多年來，還是有很多企業去推滲鋅技術，機械财經認為以後的工業領域的螺栓，滲鋅，尤其是納米粉末滲鋅是唯一可以和達克羅技術競争的表面處理技術了

非電解鋅片塗層是一種廣義的達克羅表面處理方法。

最初的達克羅表面處理方法是鋅鉻塗層，是由鋅片、無水鉻酸、乙二醇等組成的分散水溶液。将螺絲等緊固件在溶液中浸漬，離心然後在烘箱加熱至規定溫度，是Cr6 被乙二醇等有機物還原，生成不溶于水的無定型的nCrO3-mCr2O3，作為還原劑，與表面幾十層的積層鋅片相結合形成塗膜，同時該溶液中的鉻酸使金屬表面鈍化形成化學結合，産生牢固的結合力。

因Cr6 有緻癌作用，所以為了環保在達克羅基礎上開發了鋁鋅鉻塗層，不含六價鉻，稱為環保達克羅。

達克羅工藝能使螺栓等防腐性能顯著提高，霧試驗在900小時200小時的樣子。

達克羅技術一開發出來就被廣大的軍工企業，汽車企業，工業設備廣泛使用，并且非常适合高強度和加高溫度場合應用，至少目前在汽車，工程機械領域，風電領域，電力能源，重工領域以，及軍工領域達克羅表面處理是應用最廣泛的。

但是達克羅也有缺點，最明顯的就是導電能力差，如果用于地線，搭鐵螺栓，要格外注意，達克羅螺栓不适的。

另一個就是表面沒有鍍鋅，滲鋅那麼光潔美觀，在有外觀要求的地方，達克羅不如滲鋅了

今天先講這麼些，篇幅已經夠長了，其中瑕疵不少，也請廣大粉絲審閱更正。

其中的鹽霧試驗小時數也是一個經驗估計值，而且還有一些比較常見的表面處理方法還沒講，所以機械财經會根據大家的反饋，繼續和供應商溝通，繼續查找資料，内容完善後再更新。

同時為方便大家理解和記憶，機械财經後期會羅列表格将各種表面處理方法的優缺點，鹽霧試驗平均小時數都羅列出來，歡迎大家關注下

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