幾乎所有商業(yè)緊固件都是由碳鋼、合金鋼制成，而且一般都防腐蝕的要求，因此，表面處理的鍍層必須附著牢固，不能在安裝和卸下的過(guò)程中脫落。另一方面，對(duì)螺紋緊固件而言，鍍層還要求足夠薄，使得鍍后螺紋仍能旋合。一般鍍層的溫度限制比緊固件材料要低，因此還需考慮緊固件所處的工作溫度要求。

　　表面處理的主要目的是美觀和防腐。由于緊固件的主要功能是緊固零部件，而且表面處理對(duì)其緊固性能也有很大的影響。因此，在選擇表面處理工藝時(shí)，要考慮緊固件的扭矩及預(yù)緊力一致性等因素。

　　一名高水平的設(shè)計(jì)者，不僅要考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，還要注意到裝配的工藝性，甚至環(huán)保及經(jīng)濟(jì)性的要求。下面根據(jù)上述因素簡(jiǎn)要介紹一些緊固件常用的鍍層，以供緊固件從業(yè)人員參考。

電鍍鋅

　　根據(jù)電鍍液的不同，電鍍鋅主要分為四類：氰化物鍍鋅、氯化物鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、硫酸鹽鍍鋅。

　　電鍍鋅是商業(yè)緊固件最常用的鍍層。它比較便宜，外觀也較好看，可以有黑色、軍綠色。然而，它的防腐性能一般，其防腐性能是鋅鍍（涂）層中最低的。一般電鍍鋅中性鹽霧試驗(yàn)在72小時(shí)之內(nèi)，也有采用特殊封閉劑，使得中性鹽霧試驗(yàn)達(dá)200小時(shí)以上，但價(jià)格貴，是一般鍍鋅的5~8倍。

　　電鍍鋅加工過(guò)程易產(chǎn)生氫脆，所以10.9級(jí)以上的螺栓一般不采用鍍鋅的處理.雖然鍍后可以用烘箱去氫，但因鈍化膜在60℃以上時(shí)將遭破壞，因此去氫必須在電鍍后鈍化前進(jìn)行。如此可操作性差，加工成本高。在現(xiàn)實(shí)中，一般生產(chǎn)廠不會(huì)主動(dòng)去氫，除非特定客戶的強(qiáng)制要求。

　　電鍍鋅的緊固件扭矩—預(yù)緊力一致性較差，且不穩(wěn)定，一般不用于于重要部位的連接。為了改善扭矩—預(yù)緊力一致性，也可采用鍍后涂覆潤(rùn)滑物質(zhì)的方法改善和提高扭矩—預(yù)緊力一致性。

　　工藝流程：

　　脫脂——熱水洗——冷流水洗——強(qiáng)腐蝕——冷流水洗——弱腐蝕——冷流水洗——中和——冷流水洗——電解鍍/化學(xué)鍍——冷流水洗——鍍后處理

　　工藝照片：

　　氫脆：

　　緊固件在生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是在鍍前的酸洗和隨后的電鍍過(guò)程中，表面吸收了氫原子，然后沉積的金屬鍍層也俘獲了氫原子。當(dāng)緊固件擰緊時(shí)，氫原子朝著應(yīng)力集中部分轉(zhuǎn)移，引起壓力增高，到超過(guò)基體金屬的強(qiáng)度，產(chǎn)生微小的表面破裂。隨后活躍的氫原子很快滲入到新形成的裂紋中，這樣的“壓力——破裂——滲入”的循環(huán)一直持續(xù)到緊固件破裂。以上通常發(fā)生在第一次應(yīng)力作用后幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)。

　　除氫工藝：

　　除氫加熱一般在溫度190-230℃之間，時(shí)間4-24小時(shí)，并最好是在電鍍后1小時(shí)且鉻酸鹽處理之前。

　　磷化

　　磷化（phosphorization）是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過(guò)程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜，膜層厚度一般為10-15微米，摩擦系數(shù)在0.05左右。

　　磷化的目的主要是：給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑使用。

　　一項(xiàng)基本原則磷化相對(duì)鍍鋅便宜，耐腐蝕性能比鍍鋅差。磷化后應(yīng)涂油，其耐腐蝕性能的高低與所涂油的性能有很大的關(guān)系。例如，磷化后涂一般的防銹油，中性鹽霧試驗(yàn)也只有10~20小時(shí)。涂高檔的防銹油，則可達(dá)72~96小時(shí)。但其價(jià)格是一般磷化涂油的2~3倍。

　　緊固件磷化常用的兩種，鋅系磷化和錳系磷化。鋅系磷化潤(rùn)滑性能比錳系磷化好，錳系磷化抗腐蝕性，耐磨性較鍍鋅好。它的使用溫度可達(dá)華氏225度到400度（107~204℃）。特別是一些重要零部件的連接。如，發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿螺栓、螺母，缸蓋、主軸承、飛輪螺栓，車輪螺栓螺母等。

　　高強(qiáng)度螺栓采用磷化，還可以避免氫脆問(wèn)題，所以在工業(yè)領(lǐng)域10.9級(jí)以上的螺栓一般采用磷化表面處理。

　　磷化工藝類別

　　根據(jù)性能不同可分為：除銹磷化工藝、耐磨減膜潤(rùn)滑磷化工藝、漆前磷化工藝。

　　根據(jù)磷化膜體系分為：鋅系、鋅鈣系、鋅錳系、鐵系、非晶相鐵系。

　　根據(jù)處理溫度不同分為：常溫磷化（不加溫）、低溫磷化（25-45℃）、中溫磷化（60-70℃）、高溫磷化（>80℃）

　　工藝過(guò)程：

　　除油除銹→水洗→表面調(diào)整活化——磷化→水洗——鉻酸鹽處理——烘干——涂油脂

　　工業(yè)領(lǐng)域的磷化應(yīng)用：

　　發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層，因?yàn)樗畋阋?，并且在油耗盡之前看起來(lái)不錯(cuò)。由于發(fā)黑幾乎無(wú)防銹能力，所以無(wú)油后它很快就會(huì)生銹。就是在有油狀態(tài)下，其中性鹽霧試驗(yàn)也只能達(dá)到3~5小時(shí)。

　　發(fā)黑是化學(xué)表面處理的一種常用手段，原理是使金屬表面產(chǎn)生一層厚度0.6~0.8微米的氧化膜（四氧化三鐵），以隔絕空氣，達(dá)到防銹目的。外觀要求不高時(shí)可以采用發(fā)黑處理，鋼制件的表面發(fā)黑處理，也有被稱之為發(fā)藍(lán)的。

　　發(fā)黑處理常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對(duì)于低碳鋼的效果不太好。

　　堿性發(fā)黑細(xì)分出來(lái)，又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。發(fā)黑時(shí)所需溫度的溫度較大，大概在135-155℃之間都可以得到不錯(cuò)的表面，只是所需時(shí)間有些長(zhǎng)短而已。

　　工藝過(guò)程：

　　裝架清洗——堿水脫脂——水洗——酸洗——沸水洗——氧化發(fā)黑——水洗——皂化——水洗——吹干——浸熱油——控油——檢驗(yàn)——入庫(kù)

　　鎘鍍層耐腐蝕性能很好，特別是在海洋性大氣環(huán)境下的耐腐蝕性較其他表面處理好。電鍍鎘的加工過(guò)程中的廢液處理費(fèi)用大，成本高，其價(jià)格約是電鍍鋅的15~20倍。所以在一般行業(yè)不使用，只用于一些特定的環(huán)境。如，用于石油鉆井平臺(tái)和海航飛機(jī)用緊固件。

電鍍鉻

　　鉻鍍層在大氣中很穩(wěn)定，不易變色和失去光澤，硬度高耐磨性好。在緊固件上用鉻鍍層一般是作為裝飾作用。在防腐性要求較高的工業(yè)領(lǐng)域很少使用，因?yàn)楹玫你t電鍍緊固件與不銹鋼同樣昂貴，只是使用不銹鋼強(qiáng)度不夠時(shí)，才用鍍鉻緊固件代替。

　　為了防止腐蝕，鍍鉻前應(yīng)首先鍍銅和鎳。鉻鍍層可以承受華氏1200度（650℃）的高溫。但也與電鍍鋅一樣存在氫脆問(wèn)題。

　　通過(guò)電解或化學(xué)方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳。

　　主要用于既要防腐，又要導(dǎo)電性好的地方。如車輛電瓶的引出端子等。

熱浸鋅

　　熱浸鋅為鋅加熱到液體下熱擴(kuò)散涂層。其鍍層厚度在15~100μm，并且不易控制，但耐腐蝕性好，多用于工程中。熱浸鋅加工過(guò)程中污染嚴(yán)重，有鋅廢料和鋅蒸汽等。

　　由于鍍層厚，在緊固件中引發(fā)了內(nèi)外螺紋難以旋合的問(wèn)題。因熱浸鋅加工的溫度原因，（340-500C）它不能用于10.9級(jí)以上的緊固件。

　　滲鋅為鋅粉固態(tài)冶金熱擴(kuò)散涂層。其均勻性好，螺紋、盲孔內(nèi)都能獲得均勻?qū)?。鍍層厚度?0~110μm，并且誤差可控制在10%。它與基體的結(jié)合強(qiáng)度和防腐性能在鋅涂層中（電鍍鋅、熱浸鋅、達(dá)克羅）是最好的。其加工過(guò)程無(wú)污染，最環(huán)保。

達(dá)克羅

　　達(dá)克羅是DACROMET譯音和縮寫，簡(jiǎn)稱達(dá)克羅、達(dá)克銹、迪克龍。國(guó)內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。

　　不存在氫脆問(wèn)題，并且扭矩—預(yù)緊力一致性能很好。如不考慮價(jià)鉻和環(huán)保問(wèn)題，它實(shí)際上最適用于高防腐要求的高強(qiáng)度緊固件。

　　達(dá)克羅具有極高的防腐蝕性，在中國(guó)國(guó)內(nèi)正處在萌發(fā)階段的清潔生產(chǎn)工藝和一種高新技術(shù)，被譽(yù)為國(guó)際表面處理行業(yè)具有劃時(shí)代意義的新工藝。此工藝可以取代鋼鐵什電鍍鋅、鎘、鋅基合金、熱浸鍍鋅、熱噴鋅、機(jī)械鍍鋅。

　　工藝流程：

　　有機(jī)溶劑除油——除銹/拋丸——浸涂/噴涂——甩干——預(yù)哄——燒結(jié)——冷卻——檢驗(yàn)——包裝

　　工藝照片：

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　達(dá)克羅是一種新型的表面處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的電鍍工藝相比，達(dá)克羅是一種“綠色電鍍”。其優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：
　　1）超強(qiáng)的耐蝕性能
　　2）無(wú)氫脆性
　　3）高耐熱性
　　4）結(jié)合力及再涂性能好
　　5）良好的滲透性
　　6）無(wú)污染和公害

　　缺陷：

　　1）達(dá)克羅中含有對(duì)環(huán)境和人體有害的鉻離子，尤其是六價(jià)鉻離子具有致癌作用。
　　2）達(dá)克羅的燒結(jié)溫度較高、時(shí)間較長(zhǎng)，能耗大。
　　3）達(dá)克羅的表面硬度不高、耐磨性不好，而且達(dá)克羅涂層的制品不適合與銅、鎂、鎳和不銹鋼的零部件接觸與連接，因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生接觸性腐蝕，影響制品表面質(zhì)量及防腐性能。
　　4）達(dá)克羅涂層的表面顏色單一，只有銀白色和銀灰色，不適合汽車發(fā)展個(gè)性化的需要。
　　5）達(dá)克羅涂層的導(dǎo)電性能不是太好，因此不宜用于導(dǎo)電連接的零件，如電器的接地螺栓等。