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螺絲鍍鋅解說

螺絲鍍鋅解說
    因鋅與其他電鍍用金屬相比,價格最廉,且鋅之耐蝕性在多數情況下遠優于鋼鐵,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。所以一般的螺絲或易遭受大氣腐蝕作用的螺絲大都鍍鋅,但螺絲不像板或棒那樣形狀無變化或表面平滑,因此鍍鋅層的厚度在各部位難得均勻,常成頭部最厚,螺紋山前端其次,螺紋谷最薄。爲了配合螺絲之大量生産,降低成本及提高産量,通常采用電鍍法成桶鍍鋅的方式,此法是從桶架的電極使電流通入桶內的導線,而導線與螺絲接觸而導電,同時桶轉動而攪拌螺絲,使螺絲與電極均勻接觸。然而此時電流斷斷續續,很難形成均勻之電流密度,故鍍鋅厚度也易不同。

   鍍鋅層在腐蝕性環境中之耐久性與其厚度成線性關系,即鍍層愈厚壽命愈長,但在含硫化物之工業區其防蝕性則較差,同時在海洋性及熱帶性氣候中會産生大量自色腐蝕性産物,必須施以鉻酸鹽處理以防止之。在美國曾以膜厚0.03mm之薄鍍鋅試片實施試驗,結果發現在鄉下地區、濱海地區及工業區之平均壽命約爲3:2:1,表示在汙染之空氣中,鍍鋅層最容易發生腐蝕現象,因爲在工業區由工廠排放出的廢氣中含有許多硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx)會破壞鍍鋅層。在濱海地區由于大氣中存在有大量之鹽結晶及液體微粒(氯化物)會造成金屬腐蝕,且大氣相對濕度之大小亦明顯影響腐蝕速率。北京科技大學材料保護研究所亦曾在大陸不同地區作鍍鋅層之大氣暴露腐蝕試驗,試驗期一年,結果發現腐蝕速率最高的是在大氣中之SO2、氯化物(海鹽粒子)含量最高且相對濕度最大之地區。其中大氣相對濕度被認爲是造成腐蝕的主要因素,而大氣中汙染物,特別是SO2及氯化物是促進腐蝕的主要因素。

 電鍍鍍鋅可采用酸性電鍍液及堿性電鍍液兩種,酸性電鍍液以硫酸鋅爲主要成份,價廉且效率大,電鍍速度快,易于管理,也比堿性電鍍液不易起氫脆性,但結晶稍粗,光澤不良,均鍍能力差。而堿性電鍍液以氰化鋅爲主要成份,雖然價格較高,但均鍍能力好,只要管理得當,即可得有光澤的鍍層,若進一步施行鉻酸鹽處理,即可獲得更光亮的鍍層且耐蝕性優良。

  熱浸鍍鋅也用于螺絲、螺栓及螺帽之表面防蝕,熱浸鍍鋅的螺絲比電鍍鋅的螺絲有較佳之抗蝕能力,惟成本較高,且高強度之結構用螺栓不適用熱浸鍍鋅,因鍍層表面易形成硬脆,在高溫或高負荷情況時可能發生斷裂。

  鍍鋅螺絲在生産、儲存、運送過程中,其鍍鋅層可能發生泛白、變暗、發黑等現象,主要是鍍鋅層與腐蝕性介質及大氣中水份、氧、二氧化碳接觸發生腐蝕的結果。要防止此種現象,可在螺絲加工前盡量選用表面狀態較好的材料,因在鍍鋅過程中,螺絲表面的缺陷容易使酸、堿、鹽等腐蝕介質滲入其內,難以清洗導致腐蝕。于螺絲加工時要盡可能減少應力集中,因應力集中區域,很容易在酸洗除鏽過程中産生腐蝕。螺絲熱處理時要盡量減少氧化膜厚度,尤其電鍍前必須澈底除去表面油汙及鏽蝕物並適當控制酸洗除鏽時間,以免影響電鍍之品質。電鍍之操作要注意選用良好深鍍能力之鍍鋅溶液,加強槽液維護管理,妥善控制電流密度及添加劑用量。電鍍後時須澈底洗淨,以消除電鍍液和有機物對鍍層的危害,另外要盡量縮短螺絲在大氣中的暴露時間,盡快進行封存處理。要合理選擇包裝材料,避免使用與鋅不相容之塑膠制品,包裝以金屬材料如鍍鋅鐵皮最好,包裝箱內可放入適量之幹燥劑以降低箱內濕度,庫房的相對濕度要降低及防止有害氣體侵蝕。

  目前市面上一種名爲LONGZINC(達克鏽)之金屬表面處理,適用于螺絲及螺帽。其處理方式是將已脫脂及除鏽的螺絲螺帽浸鍍于達克鏽防鏽劑槽中或使用噴鍍方式在金屬表面形成鋅與價鉻化合物之保護膜,並予以烘幹,冷卻後再重複處理一次,所得膜厚約5~8μ(,呈銀灰色,依據廠商提供之資料顯示具有良好之防鏽、耐蝕特性。

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