緊固件表面處理標準新技術(shù)要求

1、ISO、ASTMt固件表面處理標準新技術(shù)要求所有的碳鋼緊固件中約有90%的表面需經(jīng)過鍍或涂履處理，或者帶有某些其它添加的表面（密封劑、面涂和潤滑），主要是為了提高表面抗腐蝕能力、外觀裝飾、耐磨性或控制扭矩軸力K因子等要求。一、緊固件表面處理新標準近幾年在緊固件的貿(mào)易接單中，客戶對緊固件表面涂覆質(zhì)量、無銘鈍化、抗腐蝕能力和裝飾色澤也提出更高的要求，及減少氫脆危險的技術(shù)措施，尤其是對有涂履高強度緊固一件的裝配扭矩軸力關(guān)系等提出更加嚴謹?shù)囊?guī)范要求。二|隨著金屬表面處理的環(huán)保、節(jié)能及產(chǎn)品品質(zhì)的提升，不同的涂層上需帶有或附加密封劑、面涂和集成或附加潤滑的表面涂履處理的新技術(shù)和新工藝在不斷涌現(xiàn)和攀升，表面

2、涂履的技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量要求在不斷在提升和完善，表面處理標準也在不斷地將表面處理的新工藝、新技術(shù)和新規(guī)范充實到標準中去，這對緊固件企業(yè)交貨產(chǎn)品的表面處理質(zhì)量也提出更高要求。因此，我國緊固件生產(chǎn)企業(yè)要盡快去收集和理解緊固件表面處理新標準，加強緊固件表面處理新工藝和新技術(shù)的研發(fā)進度，提高緊固件表面處理質(zhì)量，以適應(yīng)市場和用戶的新需求。從2011年后ISO/TC2/SC14國際緊固件（表面涂層）分技術(shù)委員會和ASTMF16.03美國緊固件涂層分技術(shù)委員等國家的標準化組織，對緊固件電鍍、非電解鋅片涂層（達克羅）和熱浸鍍鋅三個主要的表面處理標準也加快了修訂進度，2014年和2015年ISO和ASTM都相繼推出

3、了緊固件的涂層新標準。1.1緊固件電鍍標準ISO/TC2/SC14國際緊固件涂層分技術(shù)委員推出ISO/PWI4042-2017緊固件電鍍層標準，徹底彳改現(xiàn)行ISO4042-1999版標準（GB/T5267.1-2002緊固件電鍍層）；該標準修訂考慮到相關(guān)國家和地區(qū)環(huán)保法規(guī)要求，六價銘Cr+6和無需Cr+3鈍化的技術(shù)發(fā)展，增添涂層密封劑、面漆和附加潤滑新技術(shù)條款，以滿足涂層緊固件防腐蝕、外觀裝飾及裝配功能要求，及最大限度地減少氫脆危險及相關(guān)去氫技術(shù)措施。2015年美國推出ASTMF1941/F1941M-2015英制和米制機械緊固件電鍍層規(guī)范標準。該規(guī)范涵蓋了美制“UNC/UNF統(tǒng)一英制螺紋和米

4、制“MT螺紋的機械緊固件電鍍涂層，建立的涂層系統(tǒng)與ISO國際標準同步。緊固件涂層螺紋應(yīng)符合ASMEB1.1美制和ISO965-1、ISO965-2和ISO965-3公制螺紋標準，涂層厚度值是基于外螺紋公差和偏差值，涂后螺紋不應(yīng)超過螺紋基本中徑，而影響螺紋的互換性。對于表面硬化和硬度大于39HRC高強度緊固件，按水溶液沉積金屬電鍍的工藝過程，有因氫脆而導(dǎo)致失效的風(fēng)險，盡管這個風(fēng)險可以通過選擇合適的材料、適當?shù)谋砻嫣幚砉に嚪椒ㄒ约昂笃诤婵镜葋磉M行控制，但氫脆的風(fēng)險是不能完全排除。因此，本標準不推薦12.9 級O39HR。的緊固件采用電鍍處理。申明本標準發(fā)布即替代ASTMB633鐵和鋼電解沉積鍍鋅標

5、準在緊固件電鍍表面處理中的應(yīng)用。12.10 件達克羅處理標準ISO10683:2014版緊固件非電解鋅片涂層新標準，修訂了ISO10683:2000標準（GB/T5267.2-2002緊固件非電解鋅片涂層）標準明確指出對緊固件非電解鋅片涂層（達克羅）的相關(guān)產(chǎn)業(yè)或流通領(lǐng)域化學(xué)品供應(yīng)商、涂履加工者、緊固件制造商，分銷商和最終用戶必須在合同中注明鋅片涂層有與否（帶六價銘Cr+6或無需Cr+3）。標準覆蓋了所有類型緊固件，即ISO公制螺紋緊固件與非ISO公制螺紋緊固件（美制英寸60。螺紋UNC/UNF等）和非螺紋緊固件（包括墊圈，銷，夾等），為提高防腐蝕和裝配功能或減少螺紋咬死，標準建立達克羅涂層系統(tǒng)

6、（帶或不帶面涂和集成或另附加潤滑）的規(guī)范要求。提出二個設(shè)計指導(dǎo)性選擇程序：“鋅片涂層系統(tǒng)的耐腐蝕性”和“螺紋配合間隙的設(shè)計”，供設(shè)計者、銷售商和最終用戶選用。2011年美國已將英制（F1136）和米制（F1136M）的二個達克羅標準合為一個，即ASTMF1136/F1136M-2011緊固件鋅鋁防腐涂層該規(guī)范涵蓋了緊固件水性鋅鋁防腐涂層基本技術(shù)要求和測試方法，以及可選的密封劑和面漆，底涂層經(jīng)協(xié)商明確后可以含有（C）六價銘Cr+6或含有（N。無六價銘Cr+3。水性鋅鋁防腐涂層工藝是清洗、涂覆和烘烤的過程，烘焙溫度300330C,不會影響到產(chǎn)品最終機械性能。涂層厚度分為六個等級（16級）以及測試時

7、應(yīng)相應(yīng)地符合外觀、粘合性、耐腐蝕、起泡、螺紋配合和驅(qū)氫處理要求；涂覆過程沒有誘導(dǎo)緊固件內(nèi)部氫脆產(chǎn)生的可能性，因清潔過程中沒有或用酸或磷酸鹽預(yù)處理，而采用堿性清潔或蒸汽脫脂或拋丸除銹。12.11 件熱浸鍍鋅標準美國ASTMF16.03緊固件涂層分技術(shù)委員會于2015年修訂、批準編輯為英制和米制合二為一的ASTMF2329/F2329M-2015適用于碳鋼、合金鋼螺栓、螺釘、螺母、墊片和螺紋緊固件的熱鍍鋅要求標準。該規(guī)范涵蓋了應(yīng)用于碳鋼和合金鋼螺栓，螺釘，墊圈，螺母，以及由熱浸鍍過程中針對螺紋緊固件熱浸鋅鍍層的特殊技術(shù)要求，用于涂層中的鋅應(yīng)符合規(guī)范要求，涂層厚度和外觀、防氫脆試驗和附著力測試等要求

8、。2004年歐盟CEN/TC185“緊固件技術(shù)委員會”批準直按引用ISO10684:2004作為歐盟ENISO10684:2004緊固件熱浸鍍鋅層標準；德國DIN緊固件標準化技術(shù)委員會也于2009年春頒發(fā)，等效采納為DINENISO10684:2004+Cor.1:2008緊固件熱浸鍍鋅層標準，（GB/T5267.3-2008緊固件熱浸鍍鋅層）。標準規(guī)定熱浸鍍鋅適用碳鋼和合金鋼（米制M8-M64和英寸1/43"）粗牙螺紋緊固件及特殊螺紋緊固件、性能等級W10.9級（美A325級），允許有輕微的涂層修復(fù)。涂后采用離心甩干或以其他方式除去多余的鍍鋅浴金屬。對規(guī)格小于M8或螺距小于1.25

9、mm的螺紋緊固件和熱處理硬度HRC40的螺紋緊固件（包括A490）或表面硬化鋼制緊固件不推薦熱浸鍍鋅。標準明確12.9級（或8級、A490）以上的螺栓、螺釘和螺柱不適用。但提請關(guān)注，歐盟緊固件技術(shù)委員會CEN/TC185規(guī)定EN14399、DIN6914的10.9HV、10.9HR鋼結(jié)構(gòu)螺栓組件仍繼續(xù)采用熱浸鍍鋅作為工程、風(fēng)能和橋梁露天緊固件的防腐處理的首選。1.4緊固件氫脆基礎(chǔ)技術(shù)ISO/TC2/SC14秘書處和DIN緊固件標準化委員會批準將于明年發(fā)布ISO/DTR20491鋼制緊固件氫脆基礎(chǔ)技術(shù)指導(dǎo)標準。高強度鋼制緊固件一般指抗拉強度為1200MPa-2000MPa的緊固件。高強度緊固件常

10、被用于重要場合，如橋梁、車輛發(fā)動機、航天器，這些緊固件的失效將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。預(yù)防氫脆導(dǎo)致的失效，管理氫脆風(fēng)險是整個緊固件供應(yīng)鏈需要考慮的根本性問題，相關(guān)環(huán)節(jié)包括：鋼廠、緊固件制造商、表面涂覆供應(yīng)商、應(yīng)用工程師、連接副設(shè)計者、直至最終用戶。氫脆研究已有數(shù)十年，但由于氫脆的失效機理復(fù)雜、影響因素眾多，因此緊固件氫脆失效至今還不能預(yù)測。相關(guān)研究結(jié)論又通常難以轉(zhuǎn)化為緊固件實際操作的有效指導(dǎo)。此外，不同標準之間的差異，有些標準要求不充分，有些標準過于嚴格，有時同一個標準中這兩種情形同時存在，導(dǎo)致情況更為復(fù)雜。緊固件工業(yè)標準中的不一致甚至相互沖突導(dǎo)致了許多混亂以及很多本可以避免的緊固件失效。ISO技術(shù)

11、報告的目的是提煉出最新的關(guān)于氫脆的知識，將其轉(zhuǎn)化為完整而簡單的、可以直接在緊固件上生產(chǎn)中采用的技術(shù)。其技術(shù)指導(dǎo)包括：氫脆損傷的理論和機理的描述、氫脆失效產(chǎn)生的三個基本條件，然后是氫脆測試方法以及工藝過程、表面清洗、涂覆（特別是電鍍）、烘烤等方面的指導(dǎo)。二、緊固件表面處理標準表1緊固件表面處理標準分類標準號年份標準名稱電鍍鋅ISO/WD4042(15th)2015緊固件電鍍層ISO40d21909緊固件電鍍層（即被普代）ASTMF1941/F1941M2015英制和米制機枇緊固件電蟆層規(guī)范ASTMB6332013碳鋼機械零件鍍鋅層規(guī)范（不適用罌固件）達克羅ISO106832014緊固件非電解鋅片

12、涂層ASTMF1136/F1136M2011緊固件鋅鋁防腐涂層熱鍍鋅ASTMF2329/F2329M2015適用于碳鋼、合金鋼螺栓、螺仃、螺母,型片和螺墳緊固件的捌浸鍍鋅要求DINENISO106842009緊固件熱浸鍍鋅層三、歐美緊固件電鍍標準概述ISO/WD4042（15th）-2015緊固件電鍍，ASTMF1941-2015英制和米制機械緊固件一電鍍層規(guī)范適用范圍標準適用于ISO米制和UNC/UNF統(tǒng)一英寸制機械緊固件的電解沉積鍍層的應(yīng)用、性能和尺寸要求，也適用于非螺紋緊固件如墊圈，銷，夾子和挪釘。規(guī)定了鍍層厚度、帶六價銘或非六價銘鈍化表面處理、應(yīng)用密封劑、面漆新技術(shù)的發(fā)展和附加潤滑，及

13、最大限度地減少氫脆危險研究工作發(fā)展和技術(shù)措施。建立涂層系統(tǒng)在鋅，鋅合金和鎘鍍層的鈍化提高了防腐性，鈍化含六價銘Cr+6或三彳各Cr+3,鈍化涂層還可以附加更好的附著力和/或附加的各種需要的不同外觀色澤，（見表5、6、7）。附加密封劑/面涂層（帶或不帶潤滑劑）可以增加耐腐蝕性并實現(xiàn)其它特定功能（如扭矩/夾緊力性能，耐化學(xué)品，機械性，外觀色澤，熱穩(wěn)定性，增加的導(dǎo)電性，耐紫外輻射抗性）。選擇的密封劑或面涂層的性質(zhì)，應(yīng)根據(jù)所需的屬性要求圖1給出五種基本涂層系統(tǒng)僅是基材金屬（S）基材金屬（S）+轉(zhuǎn)化膜（鈍化）+添加潤滑基材金屬（S）+轉(zhuǎn)化膜（鈍化）基材金屬（S）+轉(zhuǎn)化膜（鈍化）+密封劑/面漆涂層基材金屬

14、（S）+轉(zhuǎn)化膜（鈍化）+面漆涂層+加潤滑密封劑/面涂層（提高數(shù)倍防腐蝕性）密封劑和頂涂層可以是有機或無機的，或兩者的組合。帶或不帶潤滑劑（裝配功能）當指定扭矩/夾緊力的要求（例如，摩擦系數(shù)科和扭矩系數(shù)K）,集成潤滑劑或隨后添加潤滑劑。鍍層材料電鍍涂層有單金屬和復(fù)合金屬（鋅，鋅合金，鎘鍍層等）；鍍層材料一一鍍層材料應(yīng)按表2進行選擇和指定。表2一般鍍層材料的名稱鍍層名稱鍍層類型性質(zhì)Fe/Zn鋅|單金屬Fe/Ni鍥單金屬Fe/Cd單金屬Fe/Cu銅單金屬Fe/Cd鎘單金屬Fe/ZrvCo鋅鉆合金合金Fe/Zn-Ni鋅鑲合金FeZn-Fe鋅鐵合金鈍化表面在鋅或合金鋅鎘鍍層的鈍化提高了防腐性，當沒有規(guī)定

15、六價銘（Cr+6）或三價銘Cr+3或其他無銘鈍化表面處理由生產(chǎn)廠自行選用（或合同協(xié)議）。鈍化處理可以增高附著力和/或改變外觀顏色，其外觀的選擇應(yīng)符合指定。表5304042無六價輅C/化深層代號表£ISO4042六價錨Cr"化涂層代號純化典型的外觀敘述M1號名稱An透明透明，干凈，茂色Cn彩虹透明.干凈，彩江Fn黑色思色，深虹影允許Gft黃色黃色到黃彩虹I沒有轉(zhuǎn)化瞳純化我型的外觀敘述苻號名秤A干凈透淚.干他,直皂C彩虹黃生彩史D不透明耀根緡色F黑色器色.深虹彩允許U役有轉(zhuǎn)化翼F1941表面珞酸鹽處理（鈍化）代號鈍化名稱類型典型的外觀敘述AAN清澈的無色透明并略帶彩虹色EBN靈

16、監(jiān)色透明帶藍色和輕微的彩虹色CCN黃色黃色帶彩虹色DDN不透明橄欖名七底紋為褐色或青桐色EEN黑色黑色略帶彩虹色涂層系統(tǒng)標記ISO4042標準規(guī)定密封劑/面涂、附力口潤滑劑的標記和特性規(guī)范要求。表83。4042標準的面涂或密封劑、潤滑劑的標記標記符號名稱特性要求|當沒有代碼T指定，在選擇涂層時允許面涂封閉TO沒有面涂或寄封劑面涂適用戶，將不適用特定場合的應(yīng)用（例如，穩(wěn)定的電氣接觸、焊接）T2面涂密封面涂，它可以是帶或不帶潤滑T4后添加潤滑劑添加潤猾劑或蠟潤滑劑可以直接在金屬層上添加或鈍化或者在密封劑上，或在頂涂層施加T7密封劑面除適用面涂層通常被用來特定特性，例如耐化學(xué)性,顏色,面徐可帶或不完整帶潤滑表9F1941標準的面涂或密封劑、潤滑劑的標記標記符號名稱示例S密封劑Fe/Zn5ANSL潤滑劑5ANL面涂或密封劑、潤滑劑小知識：鍍鋅封閉劑一般為水性體系，可在鈍化時或鈍化后進行；鍍鋅封閉劑有很高防腐性能和極強的附著力，不含甲醛、苯、重金屬等有害物質(zhì)，有利于環(huán)境保護，干燥后變?yōu)橥该鞴饬聊樱梢杂米鲎罱K的防腐涂層，也可作為防銹底漆使用；封閉膜層具有優(yōu)異的光亮性、平整性、防變色性、抗腐蝕性和高附著性等特點；添加潤滑劑或上蠟潤滑劑可直接在金屬層上添加或鈍化或在密封劑上或在頂涂層后添加。3.6腐蝕防護與測試電鍍層的防腐蝕上取決于金屬層（或多個）厚度