螺釘表面處理工藝與抗腐蝕性能摸底總結(jié)

1、螺釘表面處理工藝與抗腐蝕性能摸底總結(jié)作者：日期 :螺釘表面處理工藝與抗腐蝕性能摸底總結(jié)螺釘在電器產(chǎn)品中體積較小容易被忽視,選型時除規(guī)格外主要考慮外觀的顏色和抗腐蝕性。現(xiàn)在的小家電中所用到的螺釘因使用環(huán)境的不同要比原來的 V 類產(chǎn)品抗腐蝕方面要求高一些 ,本人通過近段時間對一些電鍍廠的走訪 ,收集各種不同工藝、不同鍍層或涂層厚度、 不同規(guī)格的螺釘樣品做摸底式的中性鹽霧實驗對比總結(jié) ,希望對現(xiàn)在我司生產(chǎn)的電磁爐、豆?jié){機、水壺等小家電所用螺釘?shù)倪x型作些參考。螺釘類常用的表面處理工藝有氧化、電泳、電鍍、達克羅四類 ,下面主要以螺釘?shù)谋砻嫣幚淼念伾珌矸诸惪偨Y(jié)。一、黑色鍍層螺釘常見黑色螺釘主要用來固定黑色

2、或其它深色電器的底殼或后殼使用， 為減少物的管理最多機內(nèi)也使用黑色的螺釘。 其主要有氧化黑、 黑鎳、黑鋅和電泳黑等幾種工藝 .1、氧化黑： 分為常溫發(fā)黑和高溫發(fā)黑，以常溫發(fā)黑為例工藝流程為：化學(xué)除油熱水洗冷水洗除銹酸蝕清洗發(fā)黑清洗過油或過封閉。 是在氫氧化鈉與亞硝酸鈉在大于 10 度的高溫下形成的一層氧化膜。氧化膜的主要成份是四氧化三鐵 ( e3 C4),膜層均度只有 0.61.5um，抗腐蝕性相對較差，在不過油或封閉的情況下中性鹽霧只有 1-2 小時左右 ,過油后在 3-4 小時左右。小家電暫沒有使用此工藝的螺釘。 從外觀顏色上區(qū)分，氧化黑與黑鋅和電泳黑接近，但沒有黑鋅和電泳黑的顏色亮。2、

3、電鍍 ： 黑色的電鍍有黑鋅和黑鎳兩種，其工藝原理基本相同 ,只是電鍍液的配方及后處理用的叻架或鈍化液不同。鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑 ,在大氣中容易氧化變暗，最后產(chǎn)生“白銹”腐蝕，鍍鋅后經(jīng)過鉻酸鹽處理，以便在鋅上覆蓋一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，使活潑的金屬處于鈍態(tài) ,是鋅層的鈍化處理。鈍化膜從外觀可分白鈍化 (白鋅）、淡蘭色 (蘭鋅）、黑色鈍化 (黑鋅 )、軍綠色鈍化（綠鋅 )等。2.1 黑鋅 :電鍍工藝為： 除油 清洗 弱酸浸蝕 電鍍鋅 清洗 鈍化 清洗 烘干 過叻架；最后的叻架主要是黑油 (一種油漆）、天那水、橡膠水按一定的配比配好的，其主要的作用是提高螺釘表面黑色均勻度及亮度和提升螺釘?shù)目垢g能力 ,過叻架后

4、抗中性鹽霧能力在20 以上，如可過油抗腐蝕能力還可提高。我司黑鋅螺釘中性鹽霧實驗為小時,行業(yè)水平相對較高 ,例行實驗中沒有出現(xiàn)過不合格現(xiàn)象。 從外觀區(qū)分比黑鎳顏色要深， 與氧化黑和電泳黑比較接近，其分辨的方法為在白紙上磨幾下露出鋅的青白色。2.2 黑鎳 :電鍍工藝為 :除油 清洗 弱酸活化 清洗鍍銅底活化清洗電鍍黑鎳 清洗 鈍化 清洗 烘干 過叻架 ,從黑鎳鍍液中鍍得的黑鎳層，大致上含鎳 40%60%、鋅 20%-3%、硫 %-15%、有機物 10左右。在電鍍過程中，硫氰酸離子中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱螂x子 ,并與鎳生成黑色的硫化鎳。工藝中多了鍍銅底，主要作用是后工藝中更易鍍鎳及可提高螺釘?shù)目垢g性能 ,

5、一般銅底的厚度在 1 微米左右 ,如加大銅底的厚可以提高抗腐蝕性，但成分就會相應(yīng)增加。經(jīng)對各電鍍廠家及現(xiàn)我司使用的螺釘?shù)拿讓嶒炂湫袠I(yè)水平抗中性鹽霧一般在 12 小時，如提高各種電鍍中用到的添加劑的配比精度及原料品質(zhì)可有所提升。鍍鎳工藝中一般電鍍廠家為提高抗腐蝕性都會過油或封閉,而我司所用螺釘考慮到對塑膠件的腐蝕作用不能使用過油來提高鹽霧時間 ,我司中性鹽霧實驗的時間是 8 小時 ,例行實驗中不穩(wěn)定 ,出現(xiàn)過幾批例行中性鹽霧不合格現(xiàn)象。從外觀上區(qū)分因黑鎳比其它的黑鋅、氧化黑和電泳黑顏色深 ,很容易區(qū)分。3、電泳黑 :采用電化學(xué)方法將有機樹脂的膠體粒子沉積在零件上，形成各種顏色的有機涂覆層 ,行

6、業(yè)中電泳黑色使用較多，以黑色工藝為例:除油清洗磷化電泳漆烘干。可分為陽極電泳（樹脂電離后成負離子）和陰極電泳 (樹脂電泳后成正離子 )，與油漆工藝相比施工性能好，對環(huán)境的污染和危害減小其抗中性鹽霧性能在 300 小時或以上 ,成本與抗腐蝕性與達克羅工藝相近。我司目前的產(chǎn)品中沒有使用電泳黑表面處理工藝的螺絲。二、白色鍍層螺釘白色鍍層的螺釘用到外露的也很多， 主要有白鎳、白鋅及沒有表面處理的不銹鋼螺釘。1、 白鋅：電鍍工藝為：除油清洗弱酸活化 電鍍鋅 清洗 白色鈍化發(fā) 清洗 烘干，與黑鋅不同之處是沒有過叻架及鈍化液的差異，白色鈍化是一種無色透明的氧化鋅薄膜，幾乎不含鉻，故耐腐蝕性相對黑鋅、蘭鋅、彩

7、鋅的差一些 ,行業(yè)水準在 6 2 小時，有此電鍍廠家通過提高鈍化液的配比精度可做到抗中性鹽霧 20 小時左右。因鍍白鋅類表面處理工藝的螺釘做中性鹽霧實驗最初出現(xiàn)的是表面鍍層腐蝕發(fā)白，出現(xiàn)生紅銹的現(xiàn)象是在0 小時左右 ,所以白鋅抗腐蝕能力要好于白鎳。外觀與白鎳相比偏暗，白鋅為鋅的原色偏青白色 ,與白鎳對比差別較大。2、 白鎳：電鍍工藝為 :除油 清洗 弱酸活化 清洗鍍銅底活化清洗 電鍍鎳 清洗 鈍化 清洗 烘干或封閉， 與黑鎳工藝基本相同 ,主要是電鍍液的配方不同 ,少了硫化鋅和加入。 鎳是銀白色微黃的金屬 ,為子得到更好的外觀，會加入鍍鎳的光亮劑。其抗腐蝕性與黑鎳也差異不大 6-1小時 ,工藝

8、中一般廠家也會過油或封閉 ,如考慮對塑膠件腐蝕的影響來料中應(yīng)作為重點控制是否過油。3、 不銹鋼螺釘 :我司常用的不銹鋼螺釘為SU34 材料 ,行業(yè)內(nèi)也有用 SU02 或 SUS201，還有 US4（不銹鐵螺釘 )。不銹鋼螺釘是把生產(chǎn)時表面油污清洗掉并形成種保護膜,其抗腐蝕性能根據(jù)材料的不同有一定差異,其抗中性鹽霧 SS304 在 489小時， US202 做好表面清洗鈍化也可抗中性鹽霧 8 以上 ,而我們所說的不銹鐵螺釘SUS410 抗中性鹽在 20 小時左右，其成本要比所有鐵素體加表面處理的螺釘高,所以后面最好不要選用不銹鐵螺釘。不銹鋼型號重要元素含量耐腐蝕能力#31 Cr：16.0 -18

9、.0Ni: 0 0 -高14.00Mn: 小于 2：00# 04 r： 8.00-20.00Ni ： 8.00高、比 #31 低1 .00 n:小于 2:00#202Cr：17.00-19.0 i : 4.00-高 ,低于 304比 #6.0 Mn 7.50- .030 略高# 30C： 16.00-1 .00中#420Cr：12.00- .00低# 10Cr:1 .5 13.5低 和 420 相當三、其它顏色鍍層螺釘一般只為機內(nèi)使用 ,主要有蘭鋅、綠鋅、彩鋅、和達克羅等幾種 ,蘭鋅和綠鋅根據(jù)不同需求也經(jīng)常用于外部 ,蘭鋅行業(yè)使用比較多，綠鋅較少，目前我司兩個咱鍍層的螺釘都有用到。1、 蘭鋅、

10、綠鋅 :其工藝與白鋅大致相同 ,蘭鋅是鈍化后的氧化鋅薄膜含有05- .6mgd2 的三價鉻。綠色鈍化又叫五酸鈍化，能獲得厚實的草綠色膜，鈍化液中含有磷酸根離子,所得油光草綠色膜是由鉻酸鹽和磷酸鹽復(fù)混的、結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的保護膜。對于其抗腐蝕能力，蘭鋅比白鋅好一些 ,而綠鋅又比蘭鋅好一些。蘭鋅的顏色是微蘭與白鋅相對比較接近 ,行業(yè)內(nèi)使用較多 ,后面也可作為我司產(chǎn)品設(shè)計時的備選工藝的螺絲。2、彩鋅 :在鍍鋅類的工藝中彩鋅是抗腐蝕相對較好的，其彩的鈍化工藝為：鍍鋅清洗 2%-3%的硝酸出光清洗低鉻彩色鈍化清洗烘烤老化。 鈍化溫度過低 ,成膜慢，色淡膜薄。溫度高，膜厚而疏松，附著不牢。最好控制在25度左右

11、,以確保在一定時間內(nèi)獲得同一色彩。鈍化后一定要經(jīng)烘烤老化 ,以提高膜層的附著力和耐腐蝕性能。 彩鋅鍍的螺釘經(jīng)摸底抗中性鹽霧在 8 小時以上 , 控制的好可做到 10 小時以上。、達克羅 :是DACR MET 的縮寫和譯音 ,即片狀鋅基鉻鹽防護涂層,也叫鋅鋁涂層?；竟に嚍?:脫脂除油涂覆預(yù)熱燒結(jié)冷卻。工藝一般會有 2-次從涂覆到冷卻的工藝， 因螺釘用浸涂如要達到一定的厚度需要多做幾次。 結(jié)構(gòu)是在金屬表面上，涂覆一層達克羅溶液 (即含有鱗片狀鋅、鋁 鱗片一般尺寸為01- 0-1微米 Cr0 3及專用有機物的高分散混合水溶液經(jīng)),0°C左右保溫烘烤一定的時間后,達克羅液中的六價鉻被還原成三價鉻，生成無定形的復(fù)合鉻酸鹽化合物 （nCr03 mCr203）。抗腐蝕能力很好中性鹽可達 0小時以上，缺點為涂層不均勻 ,薄的位置 5-10um，厚的位置有 4 um左右 , 會影響到螺釘牙徑的深度， 所以機攻螺釘和牙徑較小的螺絲很好不要用達克羅工藝作為表面處理。四、總結(jié) (根據(jù)現(xiàn)有的螺釘廠家提供的樣品及我司現(xiàn)用螺釘摸底實驗)工藝氧化黑黑鎳、白鎳白鋅、蘭鋅綠鋅黑鋅彩鋅電泳黑達克羅不銹鋼（ SUS34)不銹鐵涂層厚度耐腐蝕性能 （中成本備注性鹽霧）約 1u的氧化層1-小時低銅 :0.5-1u 12 小時中返鍍產(chǎn)品在鎳 :2-1 um10u以