汽車緊固標準件，大多數人總是認為緊固件的機械性能與生產緊固件的材料.冷成型加工的參數設定和成型方式、熱處理工藝控制及熱處理工藝參數選定有關，錯誤地認為表面處理對緊固件的機械性能的影響不大，表面處理只是解決緊固件的外觀或抗腐性能，延長緊固件使用壽命。而實際情況并非如此，采用表面處理的方法不合適或操作不符合工藝參數要求，直接影響到緊固件的機械性能，絕非局限于表面抗腐性能或外觀。

　　一、金屬防腐蝕意義

　　1.金屬受到環境因素的影響。籍著化學或電化學反應所造成之破壞性侵害，稱之為腐蝕。幾乎所有的金屬制品，在一定的環境中，都會有若干形態之腐蝕現象，而緊固件是金屬制品，自然無法避免金屬腐蝕問題，其使用環境及時間不同時，腐蝕現象亦有明顯的差異。特別是沿海地區，大氣中之鹽分及濕度極高，又有許多污染性工業，如:鋼鐵、石化、火力發電等，加上近年來汽車、機車大幅成長，大量的排放的廢氣，使空氣中充滿了腐蝕性的硫化物及微粒,這些都是造成金屬腐蝕的主要原因。

　　2.金屬腐蝕會造成巨額之設備維護成本及嚴重的經濟損失，如因腐蝕而增加設計、制造、保養及維修費用,或甚至發生危害及災難。緊固件的使用范圍最廣,數量需求亦最大，其抗蝕能力的優劣決定其使用之耐久性，對設備至安全可靠性有重大影響。因此,研究抗蝕對性能的影響很有必要，也是當前的主要課題。

　　二、汽車緊固件機械性能

　　1.汽車緊固件在整車成本中僅占1%，而其數量則占整車零件數量的70%，汽車裝配工作量大部分是安裝緊固件。汽車的可靠性在相當大程度上維系與緊固件本身質量與裝配質量。費用低、用量大、作用重要是汽車緊固件的獨特之處。螺栓和螺母在整個工業技術領域中是最實用的緊固組件,他們可以經受很高的工作負荷，也可以拆卸下來再加以利用。螺全連接是基于可拆卸連接設想而創作的，可以用一-個或多個螺栓來連接兩個過多個零件。這樣，連接起來的部件皆可以項一個零件那樣運動和移動。螺栓連接必須能抵抗外力的作用，使已被破壞的零件不會向分離方向移動，否則會造成螺栓接頭的松動、破壞或脫落,這就是為什么工程人員所設計的螺栓連接在履行其功能的同時,必須經得住加給它的所有各種了的作用。用螺栓連接方式進行裝配，其任務是使被裝配的零件牢牢地緊固在一起，使外力不能將他們分開。因此，在設計螺栓連接時，直接作用在螺桿周圍的力要特別給了考慮，也就是說螺栓的機械性能好壞直接影響螺栓的連接性能。

　　三、金屬防腐機理

　　1.表面防蝕處理是指運用各種方法在金屬表面施加保護層，其作用是將金屬與腐蝕性的環境隔離，以抑制腐蝕過程的產生，或減少腐蝕性介質與金屬表面接觸,.而達到防止或減輕腐蝕的目的。保護層應能符合下述要求:1.耐蝕、抗磨、高硬度;2.結構緊密、完整、空隙小:3.與基體金屬結合牢固、粘結力好:4.均勻分布且有定厚度。保護層通常分為金屬涂層和非金屬涂層兩類，金屬涂層是指耐腐蝕性較強的金屬在容易腐蝕的金屬表面形成保護層，這種涂層又叫鍍層。產生金屬鍍層的方法和種類很多，最常用的是電鍍法，其次是熔融金屬浸鍍法及化學表面處理。

　　2.非金屬涂層是指用有機高分子材料如油漆,及無機材料如陶瓷，在金屬表面上形成保護層。該保護層能將基體金屬與環境介質完全隔離,防止金屬基體因接觸介質而造成腐蝕。

　　3.電鍍是指在含有欲鍍金屬離子的溶液中,以被鍍之材料或物品為陰極，通過電解作用，即可在基體表面上獲得鍍層。在電解過程中,電極和電解液之間接口上發生化學反應，陽極釋放電子發生氧化反應，陰極吸收電了發生還原反應。電鍍可為材料或物品覆蓋一層較均勻及具有良好結合力的鍍層，以改變其表面特性及外觀，達到材料保護或裝飾的H的，電鍍時需用直流電(低電壓、大電流)，并能適當控制電流密度及通電時間以獲得需要之鍍層厚度。

　　4.緊固件鍍鋅，因鋅與其它電鍍用金屬相比，價格低廉，且鋅的耐蝕性在大多數情況下遠遠優于鋼鐵，鍍鋅層能保護在不連續部分、小孔、破裂及切邊處露出之鋼鐵。所以-一般的緊固件或易遭受大氣腐蝕作用的緊固件大都采用鍍鋅處理。緊固件不像板或棒材那樣形狀無變化或表而平滑，因此鍍鋅層的厚度在各部位難得均勻，常常出現頭部最厚，螺紋牙頂側面其次，螺紋故最薄。

　　四、表面處理對機械性能的影響

　　1.生產高強度緊固件包括:線材的球化退火、酸洗、磷化和皂化、緊固件成型、預清洗、奧氏體化、淬火、中間清洗、回火、表面處理(如電鍍)和對于去氫的再回火處理等。雖然在氮氣和天然氣保護氣氛中進行球化,退火處理期間仍然會吸收氫氣，而在酸洗和磷化期間也會增加吸收氫氣。如果緊固件不清潔，在后續的熱處理中就會產生進一步的氫脆。

　　2.在進行后續熱處理之前，緊固件的表面一定要清潔，做到沒有任何非金屬污染物，這一點非常重要，如果在緊固件表面殘留有潤滑劑的磷和硫,它們就會擴散到基體里，并形成三角鐵素體,進而增加氫的吸收并引起脆裂�；�于這一點熱處理之前的預清洗是非常重要的。

　　3.預清洗工藝是由去油、去鱗、沖洗和干燥工序組成的。如果緊固件消除不了去鱗和清洗的事實，可能會導致后續熱處理脆裂。

　　4.對于進行奧氏體化的大批量緊固件,緊固件淬火和回火通常是在用丙烷濃化了吸熱反應的保護氣氛中進行的,氮氣和甲醇的混合物在爐內裂解也用作--種保護氣氛。

　　5.在保護氣氛中的氫，根據運載氣體的成分，在31%-67%之間變化。氫分子滲入緊固件表面，并在奧氏體溫度下被溶解掉。在基體里的氫的可溶度比在高溫下高6倍。因此，在淬火以后，在緊固件內部發現氫的含量高，在溫度超過300C回火時，氫就會滲進基體里。越來越要求緊固件表面具有特殊的處理、防腐性和均一的啟動扭矩，表面處理通常是電鍍、涂層、或磷化等,所有的表面處理有一個共同的前提是必須去除黑色層，或者說緊固件表面有金屬光亮，為了獲得金屬光表面，有必須對零件進行酸洗處理。

　　6.酸洗是在稀鹽酸中進行的,把緊固件放在熱鹽酸里攪動浸泡10-15分鐘，可以這樣認為:從酸洗處理到表面處理(如電鍍)期間，大部分氫浸入到緊固件表面。為了避免會減少延遲氫導致的斷裂危險,在電鍍表面處理之后，對緊固件進行接續熱處理，這種再退火工藝是在溫度200'C左右進行的，處理的時間很大程度上決定于在酸洗處理期間吸收氫的數量和施加在緊固件表面涂層滲透率。緊固件再退火處理的唯--目的是加速氫的滲出，這種緊固件交付無氫脆斷裂現象。

　　7.緊固件電鍍時在陰極電解除油、鍍前酸洗及電鍍過程中所產生的原子態氫很容易被基體金屬吸附,并進入金屬內部。高強度緊固件因此而形成氫脆隱患。當氫原子進入鋼基體后，在應力作用下,會引起韌性和承載力的降低，發生斷裂或者突然脆性失效。有這種現象的合金，通過常規拉力試驗檢查不出其韌性的降低，這就是由氫脆引起的延遲脆性失效或氫應力斷裂。為了減少緊固件電鍍后的氫脆敏感性，凡抗拉強度≥1050MPa的鋼制緊固件,鍍覆后都應盡快在4H之內進行驅氫處理。

　　8.氧化處理是將鋼鐵浸于含氧化劑的堿性溶液中,例如硝酸鉀或硝酸鈉之氫氧化鈉溶液中，并保持沸點為140'C左右,或將鋼鐵件浸于硝酸鈉及硝酸鉀之熔鹽中，取出后淬于水中,在其表面可得到一層悅目的黑色氧化物即氧化鐵膜，其成分為氧化亞鐵與氧化鐵之混合物，是提高黑色金屬防蝕能力的一種簡便又經濟的方法。鋼鐵氧化膜的厚度極薄,氧化處理過程中溶液的氧化劑濃度越高，生成氧化膜的速度也越快，而且膜層致密、牢固。溶液中堿的濃度適當增加,獲得氧化膜的厚度增大，堿的含量過低，氧化膜薄而脆弱。溶液的溫度適當升高，可以提高氧化致密度。工件含碳量越高，越容易氧化，氧化時間越短。氧化處理時間主要根據鋼件的含碳量和工件氧化要求來調整。調整時間的長短和氧化液的濃度高低直接影響工件性能。抗拉強度Rm≥1000MPa的高強度螺栓可能發生堿脆,導致黑色氧化過程中在內部或外部應力作用下自發開裂，即帶有殘余應力的10.9級以上高強度緊固件在堿液中進行化學氧化易引起“堿脆”，致使緊固件性能得不到正常發揮。

　　四、結論

　　1、高強度緊固件在選擇電鍍表面處理時，應在技術檔中規定并注明在電鍍之后、鉻酸鹽之前(4小時之內)及時進行去氫處理。當去氫處理不徹底或與熱處理回火脆性重迭時，致使高強度緊固件功能喪失，后果非常嚴重。

　　2、10.9級以上高強度緊固件(Rm≥1000MPa)嚴禁在堿性溶液液中進行表面氧化處理，否則，發生“堿脆”開裂,致使緊固件性能得不到正常發揮，造成致命缺陷。

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　　五、達克羅簡介百科：

　　達克羅是DACROMET譯音和縮寫，簡稱達克羅、達克銹、迪克龍。國內命名為鋅鉻涂層，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。

　　1、達克羅主要成分

　　達克羅涂液種類繁多，但涂液的基本組成可歸納如下：

　　1.金屬物：由鋅、鋁等物質組成，主要為超細鱗片狀鋅、超細鱗片狀鋁。

　　2.溶劑：為惰性有機溶劑，如乙二醇等。

　　3.無機酸組分：如鉻酸等。

　　4.特殊有機物：為涂液的增粘分散組份，主要成份為纖維素類白色粉末。

　　2、達克羅防腐機理

　　達克羅膜層對于鋼鐵基體的保護作用可歸納為以下幾點：

　　1.壁壘效應：由于片狀鋅、鋁層狀重疊，阻礙了水、氧等腐蝕介質到達基體的進程，能起一種隔離的屏蔽作用。

　　2.鈍化作用：在達克羅的處理過程中，鉻酸與鋅、鋁粉和基體金屬發生化學反應，生成致密的鈍化膜，這種鈍化膜具有很好的耐腐蝕性能。

　　3.陰極保護作用：鋅鋁鉻涂層最主要的保護作用與鍍鋅層一樣，是對基體進行陰極保護。

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