市販のファスナーのほとんどは炭素鋼や合金鋼でできているため、一般的なファスナーには腐食防止が期待されます。 また、表面処理コーティングはしっかりと付着しており、取り付けや取り外しの際に剥がれてはなりません。 ねじ付きファスナーの場合、メッキ後でもねじ山をねじ込むことができるように、コーティングは十分に薄い必要があります。 一般に、コーティングの温度限界はファスナー素材の温度限界よりも低いため、ファスナーの動作温度要件を考慮する必要があります。
表面処理は見た目の美しさや防食性が重視されることが多いですが、ファスナーの主な役割は部品を締結することであり、表面処理はファスナーの締結性能にも大きな影響を与えます。 したがって、表面処理を選択する際には、締結性能の要素、つまり取り付けトルクと予圧力の一致も考慮する必要があります。
ハイレベルの設計者は、デザインを考慮するだけでなく、組み立ての職人技や環境保護要件にも注意を払う必要があります。 以下は、ファスナーの専門家が参照できるように、上記の要因に基づいてファスナーに一般的に使用されるコーティングのいくつかを簡単に紹介します。
1:電気亜鉛メッキ
電気亜鉛メッキは、商業用ファスナーに使用される最も一般的なコーティングです。 安価で見た目も良く、色は黒またはミリタリーグリーンです。 ただし、耐食性能は平均的であり、亜鉛メッキ（コーティング）層の中で最も耐食性能が低いものとなります。 一般に、電気めっき亜鉛の中性塩水噴霧試験は 72 時間以内です。 中性塩水噴霧試験を 200 時間以上持続させるために、特殊なシーラントも使用されています。 ただし、価格は一般的な亜鉛メッキに比べて5～8倍と高価です。
電気亜鉛メッキプロセスは水素脆化を起こしやすいため、グレード 10.9 を超えるボルトは通常亜鉛メッキされません。 めっき後の水素除去にはオーブンを使用できますが、60度以上では不動態皮膜が破壊されてしまうため、電気めっき後、不動態化前に水素除去を行う必要があります。 そのため、操作性が悪く、処理コストも高くなってしまいます。 実際には、一般の製造工場は、特定の顧客からの指示がない限り、率先して水素を除去することはありません。
電気亜鉛メッキファスナーはトルクと仮締め力の均一性が悪く不安定なため、重要な部品の接続には一般的に使用されません。 トルクと予圧力の一致性を向上させるために、めっき後に潤滑剤をコーティングする方法も利用でき、トルクと予圧力の一致性を改善および改善することができる。
2:リン酸塩処理
基本的な原理は、リン酸塩処理は亜鉛メッキよりも安価であり、耐食性は亜鉛メッキよりも悪いということです。 リン酸塩処理後に油を塗布する必要があり、耐食性は塗布油の性能と大きく関係します。 例えば、リン酸塩処理後に一般の防錆油を塗布した場合、中性塩水噴霧試験は10～20時間しか持続しません。 高級防錆油を塗布すると、最長72～96時間持続します。 ただし、価格は通常のリン酸塩の2〜3倍です。
ファスナーに一般的に使用されるリン酸塩処理方法には、亜鉛ベースのリン酸塩処理とマンガンベースのリン酸塩処理の 2 つがあります。 亜鉛系リン酸塩処理はマンガン系リン酸塩処理よりも潤滑性能に優れ、マンガン系リン酸塩処理は亜鉛めっきよりも耐食性、耐摩耗性に優れています。 動作温度は華氏 225 度から華氏 400 度 (107 ～ 204 度) に達します。 特にいくつかの重要な部分の接続。 例えば、エンジンコンロッドボルト・ナット、シリンダーヘッド、メインベアリング、フライホイールボルト、ホイールボルト・ナット等。
高力ボルトにリン酸塩処理を施すことにより、水素脆化の問題も回避できるため、工業分野では等級10.9以上のボルトにはリン酸塩処理による表面処理が一般的です。
3：酸化（黒ずみ）
ブラック+オイルは、最も安価でオイルが切れるまで見栄えが良いため、工業用ファスナーのコーティングとして人気があります。 黒染めには防錆力がほとんどないので油を塗らないとすぐに錆びてしまいます。 油が存在する場合でも、中性塩水噴霧試験は 3 ～ 5 時間しか持続できません。
4: カドミウム電気めっき
カドミウムコーティングの耐食性は非常に優れており、特に海洋大気環境では他の表面処理よりも耐食性が優れています。 カドミウムの電気めっき時の廃液処理は高価でコストが高く、その価格は電気亜鉛めっきの15～20倍程度です。 したがって、一般的な産業では使用されず、一部の特定の環境でのみ使用されます。 たとえば、石油掘削プラットフォームや HNA 航空機で使用されるファスナーなどです。
5：クロムメッキ
クロムメッキは大気中で非常に安定しており、変色や光沢の低下が起こりにくく、硬度が高く耐摩耗性に優れています。 ファスナーへのクロムメッキの使用は、一般に装飾目的です。 良質なクロムメッキファスナーはステンレス鋼と同じくらい高価であるため、高い耐食性要件が求められる産業分野ではほとんど使用されません。 ステンレス鋼では強度が足りない場合にのみ、クロムメッキの留め具が使用されます。
腐食を防ぐために、クロムメッキの前に銅とニッケルをメッキする必要があります。 クロムメッキは最高 1,200 度 (摂氏 650 度) の温度に耐えることができます。 しかし、亜鉛の電気メッキと同じ水素脆化の問題もあります。
6:ニッケルメッキ
主に耐食性と良好な導電性の両方が必要な場所に使用されます。 自動車のバッテリー取り出し端子など
7: 溶融亜鉛めっき
溶融亜鉛めっきは、液体に加熱された亜鉛の熱拡散コーティングです。 塗膜の厚さは15～100μmと厚く制御が難しいですが、耐食性が良くエンジニアリング用途に多く使用されています。 溶融亜鉛めっきプロセス中には、亜鉛廃棄物や亜鉛蒸気などの深刻な汚染が発生します。
塗膜が厚いため、ファスナーの内ねじ・外ねじがねじ込みにくいという問題が発生します。 溶融亜鉛めっきの温度（340-500C）のため、グレード 10.9 を超えるファスナーには使用できません。
8: 亜鉛の浸透
亜鉛浸透は、亜鉛粉末の固体冶金熱拡散コーティングです。 均一性が良く、ねじ山や止まり穴でも均一な層が得られます。 塗膜厚さは10～110μmで誤差は10％以内に抑えられます。 下地との密着力、耐食性は亜鉛めっき（電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッキ、ダクロメット）の中で最高です。 その加工プロセスは無公害であり、最も環境に優しいものです。
9: ダクロメット
水素脆化の問題はなく、トルクと予圧の一貫性は非常に優れています。 クロムの価格と環境保護の問題を考慮しない場合、実際には、高い耐食性要件を備えた高強度ファスナーに最も適しています。
