紧固件表面处理标准新技术要求

1、ISO. ASTM紧固件表面处理标准新技术要求所有碳钢紧固件中约有90%表面需经过镀或涂履处理或者带有某些其它添加表面（密 封剂、面涂和润滑），主要是为了提高表面抗腐蚀能力、外观装饰、耐磨性或控制扭矩轴力 K因子等要求。-紧固件表面处理新标准近几年在紧固件贸易接单中，客户对紧固件表面涂覆质量、无珞钝化、抗腐蚀能力和装 饰色泽也提出更高要求，及减少氢脆危险技术措施，尤其是对有涂履高强度紧固件装配扭矩 轴力关系等提出更加严谨规范要求。随着金属表面处理环保、节能及产品品质提升，不同涂层上需带有或附加密封剂、面涂 和集成或附加润滑表面涂履处理新技术和新工艺在不断涌现和拳开装面涂履技术规范和质 量要求在

2、不断在提升和完善，表面处理标准也在不断地将表面处理新工艺、新技术和新规范 充实到标准中去，这对紧固件企业交货产品表面处理质量也提出更高要求。因此，我国紧固件生产企业要尽快去收集和理解紧固件表面处理新标准，加强紧固件表 面处理新工艺和新技术研发进度，提高紧固件表面处理质量，以适应市场和用户新需求。从2011年后ISO/TC2/ SC14国际紧固住表面涂层汾技术委员会和ASTM F16.03 美国紧固件涂层分技术委员等国家标准化组织，对紧固件电镀、非电解锌片涂层（达克罗） 和热浸镀锌三个主要表面处理标准也加快了修订进度，2014年和2015年ISO和ASTM 都相继推出了紧固件涂层新标准。1.1

3、紧固件电镀标准ISO/TC2/SC14国际紧固件涂层分技术委员推出IS0/PWI4042-2017紧固件电 镀层标准，彻底修改现行ISO 4042-1999版标准（GB/T5267.1-2002紧固件电镀 层）；该标准修订考虑到相关国家和地区环保法规要求，六价铝Cr+ 6和无铝Cr+ 3钝化 技术发展，增添涂层密封剂、面漆和附加润滑新技术条款，以满足涂层紧固件防腐蚀、外观 装饰及装配功能要求，及最大限度地减少氢脆危险及相关去氢技术措施。2015年美国推出ASTMF1941/F1941M -2015英制和米制机械紧固件一电镀层 规范标准。该规范涵盖了美制UNC/UNF”统一英制螺纹和米制M”螺纹

4、机械紧固件 电镀涂层,建立涂层系统及ISO国际标准同步。紧固件涂层螺纹应符合ASME B1.1美制 和ISO 965-1. ISO 965-2和ISO965-3公制螺纹标准，涂层厚度值是基于外螺纹公差和 偏差值，涂后螺纹不应超过螺纹基本中径，而影响獴纹互换性。对于表面硬化和硬度大于39HRC高强度紧固件，按水溶液沉积金属电镀工艺过程，有 因氢脆而导致失效风险，尽管这个风险可以通过选择合适材耨、适当表面处理工艺方法以及 后期烘烤等来进行控制，但氢脆风险是不能完全排除。因此，本标准不推荐129级（ 39HRC ）紧固件采用电镀处理。申明本标准发布即替代ASTMB633铁和钢电解沉积镀 锌标准在紧固

5、件电镀表面处理中应用。1.2 紧固件达克罗处理标准ISO 10683:2014版紧固件非电解锌片涂层新标准，修订了 ISO 10683:2000标准（GB/T5267.2-2002紧固件非电解锌片涂层）标准明确指出对紧固件非电解锌 片涂层（达克罗）相关产业或流通领域化学品供应商、涂履加工者、紧固件制造商，分销商 和最终用户必须在合同中注明锌片涂层有及否（带六价珞Cr+6或无铭Cr+3）。标准覆盖 了所有类型紧固件，即ISO公制螺纹紧固件及非ISO公制螺纹紧固件（美制英寸60。螺纹 UNC/UNF等）和非螺纹紧固件（包括垫圈，销，夹等），为提高防腐蚀和装配功能或减 少螺纹咬死，标准建立达克罗涂层

6、系统（带或不带面涂和集成或另附加润滑）规范要求。提 出二个设计指导性选择程摩：“锌片涂层系统耐腐蚀性”和“螺纹配合间隙设计”，供设计 者、销售商和最终用户选用。2011年美国已将英制（F1136 ）和米制（F1136M ）二个达克罗标准合为一个，即 ASTM F1136/F1136M -2011紧固件锌铝防腐涂层该规范涵盖了紧固件水性锌铝防 腐涂层基本技术要求和测试方法，以及可选密封剂和面漆，底涂层经协商明确后可以含有 （C）六价格Cr+6或含有（NC）无六价格Cr+3O水性锌铝防腐涂层工艺是清洗、涂覆和烘烤过程,烘焙温度300330X ,不会影响到产品最终机械性能。涂层厚度分为六个等级 （1

7、6级）以及测试时应相应地符合外观、粘合性、耐腐蚀、起泡、獴纹配合和驱氢处理 要求；涂覆过程没有诱导紧固件内部氢脆产生可能性，因清洁过程中没有或用酸或磷酸盐预 处理，而采用碱性清洁或蒸汽脱脂或抛丸除锈。13紧固件热浸镀锌标准美国ASTM F16.03紧固件涂层分技术委员会于2015年修订、批准编辑为英制和米 制合二为一 ASTMF2329/F2329M2015适用于碳钢、合金钢螺栓、螺钉、螺母、垫片 和螺纹紧固件热镀锌要求标准。该规范涵盖了应用于碳钢和合金钢螺栓，螺钉，垫圈，螺 母，以及由热浸镀过程中针对螺纹紧固件热浸锌镀层特殊技术要求，用于涂层中锌应符合规 范要求，涂层厚度和外观、防氢脆试验和

8、附着力测试等要求。2004年欧盟CEN/TC 185 “紧固件技术委员会“批准直按引用ISO 10684:2004作 为欧盟EN ISO 10684:2004紧固件热浸镀锌层标准；德国DIN紧固件标准化技术委 员会也于2009年春颁发，等效采纳为DIN EN ISO 10684:2004 +Cor.l:2008紧固件 热浸镀锌层标准（GB/T5267.3-2008紧固件热浸镀锌层）。标准规定热浸镀锌适用碳钢和合金钢（米制M8M64和英寸1/43 ）粗牙獴纹紧 固件及特殊螺纹紧固件、性能等级0工0.9级（美A325级），允许有轻微涂层修复。涂后 采用离心甩干或以其他方式除去多余镀锌浴金属。对规格

9、小于M8或螺距小于1.25mm螺纹紧固件和热处理硬度NHRC40螺纹紧固件（包括A490 ）或表面硬化钢制紧固件不推荐热浸镀锌。标准明确12.9级（或8级、A490） 以上螺栓、螺钉和螺柱不适用。但提请关注，欧盟紧固件技术委员会CEN/TC 185规定EN 14399、DIN 691410.9HV, 10.9HR钢结构螺栓组件仍继续采用热浸镀锌作为工程、风 能和桥梁露天紧固件防腐处理首选。1.4紧固件氢脆基础技术ISO/TC2/SC14秘书处和DIN紧固件标准化委员会批准将于明年发布ISO/DTR 20491钢制紧固件氢脆基础技术指导标准。高强度钢制紧固件一般指抗拉强度为 1200MPa- 2

10、000MPa 紧固件。高强度紧固件常被用于重要场合，如桥梁、车辆发动机、航天器,这些紧固件失效将导 致灾难性后果。预防氢脆导致失效，管理氢脆风险是整个紧固件供应链需要考虑根本性问题, 相关环节包括：钢厂、紧固件制造商、表面涂覆供应商、应用工程师、连接副设计者、直至 最终用户。氢脆研究已有数十年，但由于氢脆失效机理复杂、影响因素众多，因此紧固件氢 脆失效至今还不能预测。相关研究结论又通常难以转化为紧固件实际操作有效指导。此外， 不同标准之间差异，有些标准要求不充分，有些标准过于严格，有时同一个标准中这两种情 形同时存在，导致情况更为复杂。紧固件工业标准中不一致甚至相互冲突导致了许多混乱以 及很多

11、本可以避免紧固件失效。ISO技术报告目是提炼出最新关于氢脆知识，将其转化为完整而简单、可以直接在紧固 件上生产中采用技术。其技术指导包括：氢脆攒伤理论和机理描述、氢脆失效产生三个基本 条件，然后是氢脆测试方法以及工艺过程、表面清洗、涂覆（特别是电镀人烘烤等方面指 导。二、紧固件表面处理标准表1紧固件表面处理标准4/9分类标准弓年份标准名称电镀锌ISO/WD 4042(15 lh)2015紧固件电镀层ISO 40421999黑固件电镀层（即被替代）ASTff F1941/ Fl941H2015英制和米制机械紧固件一一电镀层规范ASTK B6332013碳钢机械零件镀锌层规范（不适用累固件）达克罗

12、.ISO 106832014紧固件非电解锌片涂层ASH Fl 136 /Fil36A2011紧固件锌铝防腐涂层熟镀锌ASTI! F2329/F2329M2015适用于碳钢、合金钢螺栓、螺钉、螺母、垫片和螺 级紧固件的热浸镀锌要求DIN EN ISO 10G242009紧固件热浸镀锌层三、欧美紧固件电镀标准概述ISO/WD 4042（15th）-2015紧固件电镀，ASTM F1941-2015英制和米制机械紧 固件一电镀层规范31适用范围标准适用于ISO米制和UNC/UNF统一英寸制机械紧固件电解沉积镀层应用、性能和 尺寸要求，也适用于非螺纹紧固件如垫圈，销，夹子和聊钉。规定了镀层厚度、带六价

13、格或 非六价格钝化表面处理、应用密封剂、面漆新技术发展和附加润滑，及最大限度地减少氢脆 危险研究工作发展和技术措施。3.2 建立涂层系统在锌，锌合金和镉镀层钝化提高了防腐性，钝化含六价铝Cr+6或三价格Cr+3 ,钝化 涂层还可以附加更好的着力和质附加各种需要不同外观色泽，（见表5、6、7 ）。附加密封剂/面涂层（带或不带润滑剂）可以增加耐腐蚀性并实现其它特定功能（如扭 矩/夹紧力性能，耐化学品，机械性，外观色泽，热稳定性，增加导电性，耐紫外辐射抗性）。 选择密封剂或面涂层性质，应根据所需属性要求AdoroomilubrlcMrtMUll3yw 网BMNrmaiCooverBloncoaOna

14、IKjnjyMr(8)mrtatAddiaonsi mcocarn CowecBlon： coatinaMSUI tayer(s)Katai layoffs)MMnwtaiSan-j topcoat Oonwakwi coatmo图1给出五种基本涂层系统仅是基材金属（S）基材金属（S）+转化膜（钝化）基材金属（S） +转化膜（钝化）+添加润滑基材金属（S） +转化膜（钝化）+密封剂湎漆涂层基材金属（S） +转化膜（钝化）+面漆涂层+加润滑密封剂/面涂层（提高数倍防腐蚀性）密封剂和顶涂层可以是有机或无机，或两者组合。带或不带润滑剂（装配功能）当指定扭矩/夹紧力要求（例如，摩擦系数说口扭矩系数K

15、）, 集成润滑剂或随后添加润滑剂。3.3 镀层材料电镀涂层有单金属和复合金属（锌，锌合金，镉镀层等）；镀层材料镀层材料应按表2进行选择和指定。表2 一般镀层材料的名称镀层名称镀层类型性质Fe/Zn锌单金属Fe/ Ni镖单金属Fe/Cd钻单金属Fe/Cu铜单金属Fe/Cd镉单金属Fe/Zn-Co锌姑合金合金Fe/Zn-Ni锌锲合金合金Fe/Zn-Fe锌铁合金合金3.4 钝化表面在锌或合金锌镉镀层钝化提高了防腐性，当没有规定六价铝（Cr+6）或三价珞Cr+3 或其他无珞钝化表面处理由生产厂自行选用（或合同协议）。钝化处理可以增高附着力和/ 或改变外观颜色，其外观选择应符合指定。表5 ISO 404

16、2无六价辂Cr”化涂层代号表6 ISO 4012六价铭Cr“化涂层代号纯化典型的外观叙述符号名称An透明透明，干净.蓝色Cn彩虹透明，干;争，彩虹Fn果色黑包，深红彩允许On黄色黄色到黄彩虹【没有转化膜纯化典里的外观叙述存号名称A干净透明，干净.蓝色C彰虹黄色彩虹D不透明微根绿色F黑色墨色，深虹彩允许1也有转化腹F1941表面辂酹至处理（钱化）代号饨化名称题典型的外观叙述AAN清澈的无色透明并略带彩虹色BBN壳依包透明带蓝色和轻微的彩虹色CCN黄色黄色带彩虹色DDN不透明橄榄绿，底纹为褐色或青铜色EEN黑色黑色略带彩虹色3.5 涂层系统标记ISO 4042标准规定密封剂/面涂.附加润滑剂标记和

17、特性规范要求。7 / 9表8 ISO 4042标准的面涂或密封剂、润滑剂的标记标记符号名称特性要求当没有代码T指定，在选择涂层时允许面徐封闭10没有面涂或密封剂面涂适用户，将不适用特定场合的应用（例 如，稳定的电气接触、焊接）T2面涂密封面涂，它可以是带或不带润滑T4后添加涧滑剂添加润滑剂或蜡润滑剂可以直接在金属层上 添加或钝化或者在密封剂上，或在顶涂层施加T7密封剂面涂适用面涂层通常被月来特定特性，例如 耐化学性，颜色,面涂可带或不完整带润滑剂表9 F1941标准的面涂或密封剂、润滑剂的标记标记符号名称示例S密封剂Fe/Zn 5ANSL润滑剂Fe/Zn 5ANL面涂或密封剂、润滑剂小知识： 镀锌封闭剂一般为水性体系，可在钝化时或钝化后进行： 镀锌封闭剂有很高防腐性能和极强附着力，不含甲醛、苯、重金属等有害物质， 有利于环境保护，干燥后变为透明光亮膜层，可以用做最终防腐涂层，也可作为防锈底漆使 用； 封闭膜层具有优异光亮性、平整性、防变色性、抗腐蚀性和高附着性等特点：添加润滑剂或上蜡润滑剂可直接在金属层上添加或钝化或在密封剂上或在顶涂 层后添加。3.6腐蚀防护及测试电镀层防腐蚀上取