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      關于螺絲電鍍
      發布時間:2013-03-11 瀏覽次數:2609

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      基本上所有的螺絲都要電鍍,主要是為了耐腐蝕防銹;
      比如鍍蘭白鋅、鍍彩鋅、鍍黑鋅、鍍黑鎳等等
      不鍍的也是要發黑處理,主要也是為了防銹;

       五金螺絲從生產制造出來后,有分為鐵的五金螺絲和不銹鋼的五金螺絲。而鐵的五金螺絲是需要電鍍處理的。也就是我們常說的電鍍什么色。一般有電鍍普通的,比如說彩鋅,蘭鋅,黑鋅,白鎳等。也有電鍍環保的。比如說有環保白鋅,環保彩鋅,環保鎳,環保蘭鋅等。而我們一般情況下不銹鋼螺絲是不需要電鍍的。只需要清洗一下就可以。使不銹鋼螺絲表面光亮就成。
       
        
        下面創固螺絲簡單介紹一下,有關螺絲電鍍的基礎知識:
        
        
         電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在螺絲表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使螺絲或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。
        
        
        
        
         螺絲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:
        
       
        1、 外觀:
        螺絲釘產品的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。
        
        
        2、 鍍層厚度:
        螺絲在腐蝕性大氣中的作業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)
        

      3、 鍍層分布:
        采用不同的沉積方法,鍍層在螺絲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。在螺絲的螺紋部分,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。
        
        
        
        4、氫脆:
        螺絲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。當螺絲擰緊時,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-滲入的循環一直繼續到緊固件斷裂。通常發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,螺絲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。

       螺絲在加硬后,如果沒有經過一道除氫工序,就很容易生產氫脆。螺絲很容易斷掉。特別值得要提的是組合螺釘的加硬,加硬后的組合螺絲必須除氫,這樣組合螺絲里的彈墊才不輕意斷掉。這加硬的組合螺釘,螺絲線材是1018或者是10B21的。加硬后能達到8.8級以上。螺絲加硬后,在螺絲的表面產生氫氣,這氫氣和空氣當中的氧氣產生化學反應。不除掉這氫氣的話,螺絲的頭部就很容易開裂,螺絲很容易斷掉。從頭部和螺絲的桿那里斷掉。彈墊經多次擠壓,也就很容易斷掉。所以加硬的螺絲一定要除氫。
         下面介紹一些螺絲氫脆的控制及去氫工藝:
        
        氫脆的控制
        在任何電鍍溶液中,由于水分子的離解,總或多或少地存在一定數量的氫離子。因此,電鍍過程中,在陰極析出金屬(主反應)的同時,伴有氫氣的析出(副反應)。析氫的影響是多方面的,其中最主要的是氫脆。氫脆是表面處理中最嚴重的質量隱患之一,析氫嚴重的零件在使用過程中就可能斷裂,造成嚴重的事故。表面處理技術人員必須掌握避免和消除氫脆的技術,以使氫脆的影響降低到最低限度。
       
        一、氫脆
        1螺絲釘氫脆現象
        氫脆通常表現為應力作用下的延遲斷裂現象。曾經出現過汽車彈簧、墊圈、螺釘、片簧等鍍鋅件,在裝配之后數小時內陸續發生斷裂,斷裂比例達40%~50%。某特種產品鍍鎘件在使用過程中曾出現過批量裂紋斷裂,曾組織過全國性攻關,制訂嚴格的去氫工藝。另外,有一些氫脆并不表現為延遲斷裂現象,例如:電鍍掛具(鋼絲、銅絲)由于經多次電鍍和酸洗退鍍,滲氫較嚴重,在使用中經常出現一折便發生脆斷的現象;獵槍精鍛用的芯棒,經多次鍍鉻之后,墮地斷裂;有的淬火零件(內應力大)在酸洗時便產生裂紋。這些零件滲氫嚴重,無需外加應力就產生裂紋,再也無法用去氫來恢復原有的韌性.
        
        2 氫脆機理
        延遲斷裂現象的產生是由于零件內部的氫向應力集中的部位擴散聚集,應力集中部位的金屬缺陷多(原子點陣錯位、空穴等)。氫擴散到這些缺陷處,氫原子變成氫分子,產生巨大的壓力,這個壓力與材料內部的殘留應力及材料受的外加應力,組成一個合力,當這合力超過材料的屈服強度,就會導致斷裂發生。氫脆既然與氫原子的擴散有關,擴散是需要時間的,擴散的速度與濃差梯度、溫度和材料種類有關。因此,氫脆通常表現為延遲斷裂。氫原子具有最小的原子半徑,容易在鋼、銅等金屬中擴散,而在鎘、錫、鋅及其合金中氫的擴散比較困難。鍍鎘層是最難擴散的,鍍鎘時產生的氫,最初停留在鍍層中和鍍層下的金屬表層,很難向外擴散,去氫特別困難。經過一段時間后,氫擴散到金屬內部,特別是進入金屬內部缺陷處的氫,就很難擴散出來。常溫下氫的擴散速度相當緩慢,所以需要即時加熱去氫。溫度升高,增加氫在鋼中的溶解度,過高的溫度會降低材料的硬度,所以鍍前去應力和鍍后去氫的溫度選擇,必須考慮不致于降低材料硬度,不得處于某些鋼材的脆性回火溫度,不破壞鍍層本身的性能。
        
        
        二、避免和消除的措施
        
        .1 減少金屬中滲氫的數量
        在除銹和氧化皮時,盡量采用吹砂除銹,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑;在除油時,采用化學除油、清洗劑或溶劑除油,滲氫量較少,若采用電化學除油,先陰極后陽極;在電鍍時,堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。
        2 采用低氫擴散性和低氫溶解度的鍍涂層一般認為,在電鍍Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb時,滲入鋼件的氫容易殘留下來,而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金屬鍍層具有低氫擴散性和低氫溶解度,滲氫較少。在滿足產品技術條件要求的情況下,可采用不會造成滲氫的涂層,如達克羅涂覆層可以代替鍍鋅,不會發生氫脆,耐蝕性提高7~10倍,附著力好,膜厚6~8μm,相當于較薄的鍍鋅層,不影響裝配。
        3 鍍前去應力和鍍后去氫以消除氫脆隱患
        若零件經淬火、焊接等工序后內部殘留應力較大,鍍前應進行回火處理,減少發生嚴重滲氫的隱患。對電鍍過程中滲氫較多的零件原則上應盡快去氫,因為鍍層中的氫和表層基體金屬中的氫在向鋼基體內部擴散,其數量隨時間的延長而增加。新的國際標準草案規定“最好在鍍后1h內,但不遲于3h,進行去氫處理”。國內也有相應的標準,對電鍍鋅前、后的去氫處理作了規定。電鍍后去氫處理工藝廣泛采用加熱烘烤,常用的烘烤溫度為150~300°C,保溫2~24h。具體的處理溫度和時間應根據零件大小、強度、鍍層性質和電鍍時間的長短而定。去氫處理常在烘箱內進行。鍍鋅零件的去氫處理溫度為110~220°C,溫度控制的高低應根椐基體材料而定。對于彈性材料、0.5mm以下的薄壁件及機械強度要求較高的鋼鐵零件,鍍鋅后必須進行去氫處理。為了防止“鎘脆”,鍍鎘零件的去氫處理溫度不能太高,通常為180~200°C。
        
        三、應注意的問題
        材料強度越大,其氫脆敏感性也越大,這是表面處理技術人員在編制電鍍工藝規范時必須明確的基本概念。國際標準要求抗拉強度σb>105kg/mm2的鋼材,要進行相應的鍍前去應力和鍍后去氫處理。法國航空工業對屈服強度σs>90kg/mm2的鋼件就要求作相應去氫處理。由于鋼材強度與硬度有很好的對應關系,因此,用材料硬度來判斷材料氫脆敏感比用強度來判斷更為直觀、方便。因為一份完善的產品圖和機加工工藝都應標注鋼材硬度。在電鍍中我們發現鋼的硬度在HRC38左右時開始呈現氫脆斷裂的危險。對高于HRC43的零件,鍍后應考慮去氫處理。硬度為HRC60左右時,在表面處理之后必須立即進行去氫處理,否則在幾小時之內鋼件會開裂。
        除了鋼材硬度外,還應綜合考慮以下幾點:
        (1)零件的使用安全系數:安全重要性大的零件,應加強去氫;(2)零件的幾何形狀:帶有容易產生應力集中的缺口,小R等的零件應加強去氫;(3)零件的截面積:細小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和,應加強去氫;(4)零件的滲氫程度:在表面處理中產生氫多、處理時間長的零件,應加強去氫;(5)鍍層種類:如鍍鎘層會嚴重阻擋氫向外擴散,所以要加強去氫;(6)零件使用中的受力性質:當零件受到高的張應力時應加強去氫,只受壓應力時不會產生氫脆;(7)零件的表面加工狀態:對冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內部殘留應力大的零件,不僅鍍后要加強去氫,而且鍍前要去應力;(8)零件的歷史情況:對過去生產中發生過氫脆的零件應特別加以注意,并作好相關記錄。
         上面是有關五金螺絲的一些螺絲氫脆的控制及去氫工藝。我們不是專業的電鍍廠,我們大概了解一下就可以,知道氫脆和除氫到時是怎么回事就成。最重要的是,如果我們的客戶有用到加硬的螺絲,一定得多多注意,有得要要求我們的電鍍廠幫我們電鍍廠,我們這加硬好的螺絲,先要幫我們除一下氫,后在去電鍍

       

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