Саморез фосфатированный

Саморез фосфатированный: конструкция, покрытие и механические свойства

Фосфатированный саморез крепежное изделие с метрической или частной резьбой, прошедшее химическую обработку поверхности для образования слоя фосфатов металла. В отличие от оцинкованных или оксидированных аналогов, фосфатное покрытие обеспечивает не столько декоративный вид, сколько функциональные свойства: повышенную адгезию к лакокрасочным материалам и маслам, а также стабильный коэффициент трения в резьбовом соединении. Толщина фосфатного слоя составляет от 2 до 5 мкм, что не влияет на допуски резьбы, но изменяет фрикционные характеристики при затяжке.

Технология нанесения и структура покрытия

Фосфатирование выполняется в ваннах с растворами ортофосфорной кислоты и солей цинка или марганца при температуре от 90 до 98 C. В результате на поверхности самореза формируется кристаллическая пленка, состоящая из фосфатов цинка (Zn(PO)) и марганца (Mn(PO)). Пористость покрытия составляет от 10 до 20 %, что обеспечивает высокую маслоемкость до 0,5 г/м. После фосфатирования саморезы пропитывают ингибированными маслами или восковыми составами для временной защиты от коррозии при хранении.

Механические характеристики и классы прочности

Фосфатированные саморезы выпускаются классов прочности от 4.8 до 10.9 по ISO 898-1. Для класса 4.8 предел прочности на растяжение составляет от 400 до 420 МПа, для класса 8.8 от 800 до 830 МПа, для класса 10.9 от 1000 до 1040 МПа. Твердость сердцевины по Виккерсу (HV) для класса 8.8 находится в диапазоне от 250 до 320 HV, для класса 10.9 от 320 до 380 HV. Крутящий момент разрушения для саморезов M6 класса 8.8 составляет от 8,5 до 9,5 Нм, для M8 от 20 до 22 Нм.

Особенности применения в сборочных операциях

Фосфатированные саморезы применяются в узлах, где требуется фиксация резьбового соединения без дополнительных стопорящих элементов. Высокий коэффициент трения в резьбе (от 0,18 до 0,25) предотвращает самоотвинчивание при вибрационных нагрузках. Это актуально для крепления элементов кузовов автомобилей, узлов сельскохозяйственной техники, корпусов насосов и редукторов. В отличие от оцинкованных саморезов, фосфатированные не склонны к водородному охрупчиванию при эксплуатации в средах с повышенной влажностью.

Совместимость с лакокрасочными системами

Пористая структура фосфатного слоя обеспечивает надежное сцепление с грунтовками, эмалями и порошковыми красками. Адгезия покрытия по методу решетчатого надреза составляет 1 балл по ISO 2409. При окраске саморезов в цвет изделия фосфатированная поверхность не требует дополнительного травления или пескоструйной обработки. Рекомендуемая толщина лакокрасочного слоя от 40 до 80 мкм. При превышении 120 мкм возможно снижение прочности резьбового соединения из-за заполнения впадин резьбы.

Коррозионная стойкость и условия эксплуатации

Фосфатированные саморезы без дополнительного масляного покрытия выдерживают испытания в соляном тумане (NSS) в течение от 6 до 12 часов до появления первых очагов коррозии. С пропиткой ингибированными маслами стойкость увеличивается до 2448 часов. Рабочий диапазон температур составляет от 40 до +120 C. При температурах выше 150 C фосфатный слой начинает дегидратироваться, теряя защитные свойства. В условиях постоянного контакта с водой или агрессивными средами (pH менее 5 или более 9) рекомендуется использовать саморезы с цинк-ламельным покрытием.

Вопросы и ответы