用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法。为了提供如下这种方法：所述方法引起即使在多次使用钢部件、尤其多次拧紧的情况下也具有良好的腐蚀防护特性、良好的附着以及稳定的、恒定低的摩擦值的覆层，其中所述方法可以同时简单且经济地执行，则提出，首先借助于电镀沉积方法将锌层施加到钢部件的表面上，以及随后在低于420℃的温度下进行热处理，以在电镀沉积的锌层中有针对性地形成金属间锌铁相以优化钢部件的摩擦值。地形成金属间锌铁相以优化钢部件的摩擦值。地形成金属间锌铁相以优化钢部件的摩擦值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法。

技术介绍

[0002]不仅出于视觉原因而且出于功能原因，通常在技术应用中对钢部件镀锌。尤其细小的散装货物部件、如由钢构成的螺丝和夹紧套筒，通常以电镀沉积方法由纯锌覆层并且随后钝化。锌层的非贵重特性保护处于其下方的更贵重的金属免受腐蚀。即使在出现裂纹的情况下，基本材料也通过锌的阳极效应免受侵蚀，其中所述锌本身被氧化并且然后仅可以保证在时间上有限的保护作用。纯锌已经在空气气氛中氧化和从而受钝化层保护。
[0003]对于由锌层和钝化层构成的沉积的层系统不仅提出腐蚀防护的要求，而且也要求高耐磨损特性和由此引起的在多次拧紧时恒定的摩擦值。然而，在现有技术的镀锌和钝化的钢部件、例如螺丝的情况下，表明多次拧紧时摩擦值的强烈的波动以及明显升高。这由锌层在钢基本材料上的层特性以及粘附强度引起。然而，在电接触元件的情况下，在反复拧紧螺丝时增加的摩擦值还引起导体抵抗电流条(Strombalken)的按压力减小，由此引起使接触元件的功能性变差的增加的接触电阻。
[0004]替选于电镀镀锌，通常也对钢部件进行热镀锌或粉镀锌处理，然而，这在一些情况下、例如对于由钢构成的细小的散装货物部件在经济上无法执行。此外，热镀锌引起锌覆层的形成并且尤其引起具有明显增加的摩擦值的金属间锌铁相的形成，其中热镀锌的钢螺丝中的摩擦值在多次拧紧的情况下还进一步明显增加。
[0005]从出版物DE 689 12 019 T2中还已经已知一种用于制造电镀回火钢带的方法，在所述方法中首先清洁钢带，并且然后借助锌涂层对钢带的至少一侧进行电子覆层。随后通过感应线圈输送已涂层的钢带，其中将该带加热到427℃和510℃之间的温度，这引起锌涂层完全转换成锌铁合金涂层。最后冷却钢带。然而，这种方法具有如下缺点：在多个方法步骤中超过锌的熔化温度，使得所述方法可以应用于带和板，然而并不经济地应用于散装货物部件和较小的钢部件、例如螺丝和夹紧套筒。此外，这种方法引起锌涂层很大程度地成型为具有超过10％的铁质量份额的锌铁相，由此同样引起摩擦值变差、尤其在多次拧紧的情况下引起摩擦值变差，并且还引起制造和覆层的钢部件的摩擦值的强烈波动。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术所基于的目的在于，提供一种用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，所述方法引起即使在多次使用钢部件、尤其多次拧紧的情况下也具有良好的腐蚀防护特性、良好的附着以及稳定的、恒定低的摩擦值的覆层，其中所述方法可以同时简单且经济地执行。
[0007]根据本专利技术，所述目的通过根据权利要求1所述的用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法来实现。有利的改进方案在从属权利要求中说明。
[0008]在根据本专利技术的用于在钢部件、尤其散装货物部件上制造摩擦值优化的锌覆层的
方法中，首先借助于电镀沉积方法将锌层施加到钢部件的表面上，并且随后在低于420℃的温度下进行热处理，以在电镀沉积的锌层中有针对性地形成金属间锌铁相以优化钢部件的摩擦值。
[0009]专利技术人已经认识到，可以借助于热处理有针对性地控制和设定钢部件的表面与电镀施加的锌覆层之间的锌铁相的特性。这可以以简单的方式并且良好可重复地实现锌层的粘附强度的提高以及锌层特性、尤其层硬度以及表面摩擦值的优化。此外，热处理具有如下优点：对于任意钢部件、也对于散装货物部件都能够经济地执行所述热处理。
[0010]此外，比较实验表明，借助于根据本专利技术的方法可以良好再现地和在根据本专利技术制造的各个钢部件之间没有强烈波动的情况下实现恒定低的摩擦值，所述摩擦值即使在多次使用钢部件、尤其多次拧紧螺丝的情况下也不强烈升高，而是理想地超过至少10次拧紧并且特别优选地超过至少20次拧紧都基本上保持不变。在此，虽然尤其优选低的摩擦值，但是摩擦值的绝对值首先是次要的。
[0011]钢部件首先可以涉及由任意铁合金构成并且优选地由铁碳合金构成的任意构件，所述铁碳合金特别优选地具有低于2％的碳质量份额。在此，每个单个的钢部件优选地一体式形成。此外，借助于所述方法同时优选地进行大量钢部件的覆层，其中所有同时覆层的钢部件特别优选地彼此相同地形成。通常，钢部件优选地分别是具有至少一个螺纹并且特别优选地具有恰好一个螺纹的钢构件。钢部件优选地是散装货物部件、尤其细小的散装货物部件，并且在此优选地是连接机构，例如螺丝、夹紧套筒、凹部和/或电连接元件或其部件，例如轨装式接线端子的构件。钢部件同样优选地是用于螺丝夹紧套筒连接的构件。钢部件可以具有任意功能，其中钢部件优选地设置用于固定电导体。对覆层的钢部件的表面的要求、尤其对锌层和/或钝化层的要求在此一方面是良好的腐蚀防护特性，以及另一方面是在多次拧紧的情况下恒定的摩擦值。
[0012]为了所述目的，将锌覆层施加到钢部件的表面的至少一部分上并且优选地施加到钢部件的整个表面上。根据本专利技术，所述施加在电镀沉积方法中、即通过电镀进行。电镀在此应理解为所有用于使用电解质将金属电化学地沉积到钢部件的金属表面上的方法，其中电解质优选地是导电液体、尤其含水的盐溶液。
[0013]优选地以电镀沉积方法进行纯锌层的施加、即纯锌覆层，其中纯锌层除了必要时从钢部件的表面向内扩散的金属原子之外特别优选地包含不多于1％的其他金属原子，而允许将其他物质、尤其来自沉积方法中的聚合物存放到锌层中。尤其借助于纯的和/或无铁和/或无铝的锌电解质进行锌层的施加。
[0014]不仅可以在加热钢部件和/或电镀浴或但不调节温度的情况下进行锌层的电镀施加。然而，通常在不加热超过420℃、优选地不加热超过100℃、并且特别优选地不加热超过50℃的情况下进行施加。同样优选地，在电镀与热处理之间也不进行加热来形成金属间锌铁相的钢部件。
[0015]原则上，锌覆层涉及钢部件的表面上的平面状的锌层，其中锌覆层优选地完全覆盖并且尤其优选地完全闭合钢部件的表面，使得没有氧气和/或没有液体能够到达钢部件的表面。摩擦值优化的锌覆层应理解为由锌或锌合金构成的覆层，所述覆层具有关于摩擦值或摩擦系数优化的特性并且在此尤其具有特别低的、在多次拧紧的情况下变化得特别少的和/或特别保持相同的摩擦值或摩擦系数。在此，尤其至少锌层的外面或表面设计成，使
得得出优化的摩擦值或摩擦系数。
[0016]热处理首先可以任意地设计，并且尤其可以具有任意的温度变化曲线。热处理优选地通过加热到确定的温度、在所述温度下保持一段时间以及随后的冷却来进行。这种加热循环优选地仅执行一次，然而其中多次重复原则上也是可行的。此外，加热优选地均匀地和/或不中断地进行直至确定的温度。冷却也优选地不中断地进行并且尤其优选地进行直至在热处理之前的起始温度。热处理同样在空气或气体气氛中、即在液体之外进行。热处理特别优选地在炉内进行、尤其在电炉内进行。为此，待处理的钢部件优选地引入到对应的炉中。热处理尤其是在确定的温度下的退火。热处理特别优选地从低于100℃、完全特别优选地低于50℃的温度开始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，所述方法具有如下步骤：
‑
借助于电镀沉积方法将锌层施加到所述钢部件的表面上，以及随后
‑
在低于420℃的温度下进行热处理，以在电镀沉积的锌层中有针对性地形成金属间锌铁相以优化摩擦值。2.根据权利要求1所述的用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，其特征在于，施加锌层以及随后的所有用于制造锌覆层的钢部件的方法步骤在低于420℃的温度下进行。3.根据权利要求1或2中任一项所述的用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，其特征在于，热处理的保持时间处于20分钟和10小时之间、优选地20分钟和6小时之间，和特别优选地30分钟和4小时之间。4.根据上述权利要求中至少一项所述的用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，其特征在于，热处理在250℃和310℃之间的温度下进行，由此形成铁锌的ζ相。5.根据上述权利要求中至少一项所述的用于在钢部件上制造摩擦值优化的锌覆层的方法，其特征在于，热处理在3...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪尔克，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气知识产权许可证和标准公司，
类型：发明
国别省市：