表面處理對高強度緊固件機械性能的影響
一般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、熱處理工藝控制及參數選定有關，而表面處理對緊固件的機械性能的影響不大，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，這是對標準理解有偏差，如果采用表面處理的方法不合適或操作不符合工藝參數要求，將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。下面就下高強度緊固件的表面處理對其機械性能的影響做一分析：
一、氧化處理對高強度緊固件性能的影響
1、問題描述
公司生產了一種材料為ML40Cr、規格為M22×1.5×120-6g、強度等級為10.9級的螺栓，表面為氧化處理，成品發往用戶。用戶在裝配過程中，按照設定的預緊力要求的數值施擰，結果在施擰過程中出現了擰不禁因而達不到預緊力要求的數值的情況。
2、產生的原因及防止措施
在施工現場經過對產品反復的檢查試驗，排除了螺栓、螺母、墊圈表面由于存在溝、麻點、油污等造成產品擰不緊的情況。經過與表面磷化處理的同類產品分析與對比發現，該批產品擰不緊達不到預緊力數值的問題，就出在表面處理的方式及工藝上。由于氧化層過厚而引起緊固件擰不緊，因而使達不到預緊力數值要求的現象發生。
產品在堿性氧化處理過程中，溶液中的氧化劑濃度越高，生成氧化膜的速度也越快，而且膜層致密、牢固。如果處理溶液中堿的濃度增加，獲得氧化膜的厚度就增大。反之堿的含量過低，則氧化膜薄脆弱。處理溶液的溫度適當升高，可以提高氧化膜致密度。
氧化處理時間主要根據工件的含碳量和工件氧化要求來調整。工件含碳量越高，就越容易氧化，氧化時間就越短。調整時間的長短和氧化液的濃度高低直接影響工件機械性能。
帶有殘余應力的10.9級以上高強度緊固件在溶液中進行化學氧化易引起“堿脆”，致使緊固件產品機械性能得不到正常發揮。因此，要注意產品堿性氧化處理時應解決“堿脆”問題。
3、結論
緊固件表面處理的方式，與表面處理的工藝過程有直接的關系，應當嚴格按工藝文件規定的要求執行，10.9級以上高度緊固件，應慎用堿性氧化處理工藝。
二、電鍍處理對高強度緊固件性能的影響
1、問題描述
2009年10月，公司生產了一種性能等級為10級、螺母體與墊圈鉚接在一起的組合螺母，表面處理為鍍鋅。該墊圈在用戶裝配時出現斷裂。
2、產生的原因及防治措施
在現場，對墊圈材料、規格、尺寸及熱處理金相組織觀察，并仔細研究分析均未發現異常。究其原因是因為產品在進行電鍍表面處理時消除氫脆不徹底造成的。
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，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，使產品發生斷裂或者突然脆性失效。這就是由氫脆引起的延遲脆性失效或氫應力斷裂。有這種現象的產品，通過常規拉力試驗檢查不出其韌性的降低。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，鍍前準備應避免在堿性或酸性溶液中做陰極處理，鍍覆后都應盡快按規定的工藝要求進行消除氫脆處理。
3、結論
高強度緊固件在選擇電鍍表面處理時，應在技術文件中規定并注明及時進行消除氫脆處理。當消除氫脆處理不徹底或與熱處理回火脆性重疊時，易致使高強度緊固件功能喪失，后果非常嚴重。
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