鋼鐵緊固件電鍍鋅鎳合金鍍層性能研究

       電鍍鋅鎳合金鍍層基本是無氫脆,又具有優異耐蝕性,因而成為了鋼鐵緊固件合適的防護層。通過電鍍鋅鎳合金工藝的試驗,著重對于鋅鎳合金鍍層的外觀及厚度、鎳含量、結合強度、耐蝕性、油漆匹配性進行分析研究。結果表明:電鍍鋅鎳合金是種適合鋼鐵緊固件的可靠的、綜合性價比較高防護層。
       目前,鋼鐵緊固件防腐蝕表面處理應用最多的是鍍鋅。一般的室內緊固件考慮裝飾性為主,大多是以電鍍鋅為首選表面的處理方法;戶外緊固件是以防腐蝕為主,除了選用電鍍鋅外,也有選擇的熱鍍鋅為表面防護層(主要M10以上的緊固件)。然而,對于特別惡劣戶外環境,比如高濕、高鹽霧海洋環境,經過鍍鋅處理緊固件的耐蝕性往往難以滿足使用要求。電鍍鎘層在海洋環境顯示出優異的耐蝕性,人們開始在海洋環境使用鍍鎘層作為防護層的緊固件,效果較好。隨著我國對環境保護的重視,鍍鎘工藝已經列入原國家經貿委頒布的《淘汰落后生產工藝和產品》目錄中,因此,開展鍍鎘替代工藝研究是非常必要的。20世紀80年代初期,我國開始了電鍍鋅系合金領域內的研究工作,相繼開發出了多種電鍍鋅鎳合金工藝并得到應用。當鋅鎳合金鍍層中含鎳量為8%~15%(最佳值13%)時,其耐蝕性能優良,約為同等厚度下鍍鋅層的3倍~5倍;而且含鎳量15%以下的鋅鎳合金鍍層還可以鈍化,鈍化后耐蝕性得到大大增強;鋅鎳合金鍍層基本無氫脆,可焊性和延展性也較好。所以,鋅鎳合金鍍層是一種適合緊固件的成熟、合理的防護層。通過相關工藝試驗,著重對鋅鎳合金鍍層性能進行了分析研究。相比鋅鍍層而言,鋅鎳合金鍍層的耐蝕性能更加優異。研究表明,當鋅鎳合金鍍層發生腐蝕時,鎳的存在導致其腐蝕產物為ZnCl2?4Zn(OH)2,該產物均勻致密地覆蓋在表面上,且不易導電,故對鍍層有保護作用;而且,鎳對陰極過程有抑制作用,這也有利于耐蝕性的提高。然而,鋅鍍層的腐蝕產物主要是疏松、無保護性的半導體ZnO。這些原因合理解釋了試驗結果。
        電鍍鋅鎳合金鍍層是一種易操作、高性價比的鋼鐵緊固件的防護方法;如與有機涂層復合使用,將成為鋼鐵緊固件可靠的長效防護方法。但是,相比電鍍鋅(或熱鍍鋅)而言,電鍍鋅鎳合金溶液維護較麻煩,一般每周都需要對鍍液進行分析并進行調整。今后,開發易維護的電鍍鋅鎳合金溶液將是一個發展方向。