緊固件的熱浸鍍鋅
緊固件使用量大面廣是機械基礎(chǔ)件是毫無疑問。緊固件電鍍鋅生產(chǎn)中一般采用滾鍍工藝。緊固件電鍍鋅的優(yōu)點：⑴鍍層均勻、光亮，鈍化后可獲得多種色彩，裝飾效果好。⑵成本低，操作簡單。同時，緊固件電鍍鋅也存在一些缺陷，如易產(chǎn)生氫脆，尤其是高強度（≥827MPa）緊固件對氫脆比較敏感,驅(qū)氫不徹底會造成緊固件連接的失效(緊固件的開裂,突然斷裂等現(xiàn)象)。鍍層薄，電鍍鋅層厚度一般小于10μm不能滿足室外防腐的要求。⑶環(huán)境污染嚴重。占總電鍍量的60％以上，當緊固件用于室內(nèi)或其它環(huán)境不惡劣的封閉系統(tǒng)時，電鍍鋅是首選。但是，室外則不然。
熱浸鍍鋅（或簡稱為熱鍍鋅）是將被鍍的緊固件浸入熔點較低的液態(tài)金屬鋅或其合金中進行鍍覆的方法。
緊固件熱浸鍍鋅多采用熔劑法。凈化過的鋼件浸入鍍鍋之前，其表面先形成一層熔劑層以防止氧化并進一步清除表面殘留物。浸鍍時此熔劑層受熱揮發(fā)，使新鮮的鋼表面與熔融金屬直接接觸，發(fā)生浸潤、溶解、化學(xué)反應(yīng)、擴散，在鋼件表面順序形成γ相、δ1相和ζ相合金層并附著一層熔融金屬鋅，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%逐漸增加�，F(xiàn)代熱浸鍍鋅生產(chǎn)中，通常在熔融鋅液中添加少量鋁以提高鍍鋅層的附著力。此時合金層中的主相為Fe2Al5，而δ1相和ζ相的數(shù)量很少。不存在脆性的γ相。
熱浸鍍鋅層是一種價廉而耐蝕性良好的鍍覆層。由于鋅的電化學(xué)特性，它對鋼基體具有“犧牲”保護作用；而鋅層在大氣中的腐蝕產(chǎn)物（堿式碳酸鋅）比較致密，附著良好且不溶于水，對鋅層又有一定保護作用。因此熱浸鍍鋅被廣泛用于保護鋼材及其制件免受大氣腐蝕，特別適于標準件、緊固件的大批量生產(chǎn)。
通常認為熱浸鍍鋅時，鍍鋅層形成過程如下：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金反應(yīng)。對五金、緊固件進行熱浸鍍鋅時通常采用助鍍劑法（又稱溶劑法），助鍍劑法熱鍍工藝又分為濕法和干法兩種。濕法工藝得到的鍍層附著性不好，目前很少采用。干法工藝允許對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有以下的特點：⑴可獲得厚鍍層，耐腐蝕性能好。⑵鍍層附著性好，鍍后可以進行適當?shù)某尚�，焊接和涂裝等加工處理。
由于緊固件尺寸較小，形狀不規(guī)則、有的還需要螺紋配合，所以熱浸鍍鋅也存在一些明顯的缺陷。
�、佩兒舐菁y擰合困難。熱浸鍍鋅后余鋅粘留在螺紋中不容易去除干凈，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標準規(guī)定加工或輾制，而內(nèi)螺紋可在熱浸鍍前或后進行加工。但在實際應(yīng)用中客戶往往要求內(nèi)外螺紋均有鍍鋅層，故人們采用多種措施來解決螺紋配合件的熱浸鍍鋅問題。如螺紋件鍍后的回攻；預(yù)留較大配合間隙；離心甩等方法。回攻容易破壞螺紋部分鍍層,甚至裸露鋼鐵基體,造成緊固件銹蝕。故意超范圍加大螺母孔徑或預(yù)留配合間隙，很容易降低配合強度，對于高強度配合這是不允許的。國內(nèi)目前以機械式離心甩去余鋅為普遍。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間來改善鍍層質(zhì)量，也沒有從根本上解決問題。
�、茻峤冧\操作溫度高，會降低高強度緊固件的機械強度。8.8級螺栓經(jīng)熱浸鍍鋅后部分螺紋的強度低于標準要求;9.8級以上的螺栓經(jīng)熱浸鍍鋅后的強度基本上無法達到要求。
�、枪ぷ鳝h(huán)境差，污染嚴重。緊固件熱浸鍍鋅過程是在高溫下進行，溶劑烘干和待鍍工件浸鋅入池時會析出強烈刺激性的錄化氫氣體；鋅池長時間處于高溫下，鋅池表面產(chǎn)生鋅蒸氣，整個工作環(huán)境的氣氛惡劣。當前，許多私營企業(yè)仍采用燃煤的反射加熱爐進行熱浸鍍鋅生產(chǎn)，向大氣中排放大量含有So2、CO2、CO和粉塵的煙霧，造成嚴重的大氣污染。
緊固件熱浸鍍鋅雖然存在多種缺陷，但因為熱浸鍍鋅的鍍層厚、結(jié)合強度好、長期腐效果佳。在電力、通訊、交通部門一直受到推崇。如JB/T8177—1999《絕緣子金屬附件熱浸鍍鋅層通用技術(shù)條件》中對絕緣端子的熱浸鋅提出了詳細的要求，DL/T764—2002《輸電線路鐵塔及電力金具緊固用冷鐓熱浸鍍鋅螺栓與螺母》中對螺紋部位熱浸鍍鋅層做出了詳細的規(guī)定。
隨著我國電力、交通的大發(fā)展，必將促進緊固件熱浸鋅的發(fā)展；所以研制自動化離心甩設(shè)備，改進緊固件熱浸鍍鋅工藝，提高緊固件熱浸鍍鋅鍍層質(zhì)量是十分重要的。 |
