BS 07371——金属紧固件涂层标准系列

BS 7371 — Coatings on Metal Fasteners(BSI 英国标准系列,共 11 份文件)

📌 BS 07371(即 BS 7371)是英国标准协会发布的金属紧固件(螺栓、螺钉、螺母等)涂层规范系列,取代了早前的 BS 3382 各分册。该系列针对紧固件的腐蚀防护、外观、导电性、可控润滑、标识与氢脆防护等需求,按涂层类型分别给出规范(Specification),并设置总则分册统一选材、制备、厚度、检验与交付要求,是英国及海外紧固件表面处理行业广泛采用的配套标准。

Part 1(一般要求与选型指南)于 1992 年 1 月首版,2009 年 8 月为第二版(现行版),国际标准分类号(ICS)为 21.060.01(紧固件综合)与 25.220.01(表面处理综合);Part 3(电镀锌)于 1993 年 9 月首版,2009 年 8 月为第二版;Part 12(英制紧固件)于 2008 年 7 月发布。系列由紧固件技术委员会(FME/9)及机械性能分委会(FME/9/1)编制。

⚠️ 系列说明:本系列 11 份文件中部分为扫描版本,相关信息依据公开领域知识与系列内可读分册撰写,正式表面处理请以 BSI 官方现行版本为准。

一、系列概述与框架 🛡️

BS 7371 由紧固件技术委员会(FME/9)及机械性能分委会(FME/9/1)编制。第 1 分册(2009)为一般要求与选型指南,规定涂层选择、涂覆前准备、氢脆防护、厚度与涂层重量、检验取样、交付条件及提供给涂覆者的信息与名称代号;第 2 分册规定扭矩/夹紧力关系;第 3~12 分册按涂层类型分别规定电镀锌、镍/铬与铜镍铬、热浸镀锌、机械镀锌与锌基涂层、渗锌、磷酸盐/磷化加油、有机涂层、锌片无电解固化涂层以及英制紧固件涂层厚度要求。

系列所述涂层用于实现六类功能:a) 腐蚀防护;b) 外观;c) 导电性;d) 可控润滑;e) 标识;f) 避免氢脆。选材时应在这些功能与成本、工艺之间权衡,具体见第 4 章与附录 A(选型指南)。

二、系列组成与文件清单 📋

标准文件分册主题备注
BS 07371-1-2009一般要求与选型指南可读
BS 07371-2-1993扭矩/夹紧力关系规范扫描版
BS 07371-3-2009电镀锌涂层规范可读
BS 07371-4-1994电镀镍、镍/铬与铜/镍/铬涂层扫描版
BS 07371-6-1998热浸镀锌涂层规范扫描版
BS 07371-7-2010机械镀锌与锌基涂层—
BS 07371-8-2011渗锌(sherardized)涂层—
BS 07371-9-1996磷酸盐或磷化加油涂层扫描版
BS 07371-10-1994有机涂层规范扫描版
BS 07371-11-1993锌片无电解固化涂层扫描版
BS 07371-12-2008英制紧固件涂层厚度要求可读

三、关键技术要求 🔧

3.1 一般要求与选型(第 1 分册)

第 1 分册给出涂层选择指南(按防护价值与服役条件编号选择镀层)、涂覆前表面准备、氢脆防护指南(高强度紧固件特别重要)、厚度与涂层重量要求、检验取样方案、交付条件以及提供给涂覆者的信息与名称代号;附录给出螺栓/螺钉/螺母表面面积表,供厚度与重量换算。

附录 A(选型指南)以”防护价值与服役条件编号”(protective value and service condition number)为核心,给出不同服役环境(如室内干燥、户外、海洋、工业污染等)下的推荐涂层体系;附录 B 给出避免氢脆的程序指南;附录 C 给出螺栓、螺钉与螺母的表面面积;附录 D 给出交付条件。第 8 章规定检验取样方案,第 9 章规定交付条件,第 10 章规定需提供给涂覆者的信息与名称代号。

3.2 电镀锌(第 3 分册)

第 3 分册规定紧固件电镀锌涂层的应用与类型、名义镀层厚度、涂层名称代号与耐蚀性等级、铬酸盐处理或面涂层(明示可选非六价铬工艺)、适合平行螺纹部件的涂层、需记录并提供给涂覆者的信息、标识;附录规定螺纹件镀层厚度与测量、容纳厚涂层所需的最小基本偏差(公制螺纹)。

标准规定了名义镀层厚度(nominal coating thickness)及其上限(附录 A),并给出涂层名称代号与耐蚀性等级(Table 2)以及铬酸盐处理与三价铬处理的名称代号(Table 3/4)。对于平行螺纹部件,标准规定适合的镀层厚度范围,避免因镀层过厚导致螺纹干涉;附录 C 给出为容纳厚涂层所需的最小基本偏差(公制螺纹)。

3.3 英制紧固件(第 12 分册)

第 12 分册规定英制金属紧固件涂层厚度要求,可与 BS 7371 各分册配合使用:覆盖 B.S.W./B.S.F.、UNC/UNF、B.A.、B.S.C./B.S.P. 等螺纹的螺栓/螺钉与螺母,给出以平方英寸为单位的面积表与厚度确定系数、镀层厚度与测量(含银镀层剥重法)。因镉及其化合物受国家与国际法规限制,标准未纳入镉镀层相关内容。

第 12 分册规定螺纹尺寸(第 4 章)、镀层厚度(第 5 章)、涂层应用与类型(第 6 章)与镀层厚度测量(第 7 章),并给出 B.S.W./B.S.F.、UNC/UNF、B.A.、B.S.C./B.S.P. 螺纹的螺栓、螺钉与螺母面积表(Table 2~8)。附录 A 给出测定银镀层组均与样均厚度的”剥重法(strip and weigh method)”。

🚨 高强度紧固件涂覆(尤其电镀、酸洗等涉氢工艺)存在氢脆风险:第 1 分册明确要求按强度级别采取去氢处理与工艺控制,防止延迟断裂。

四、工程实践应用 🛠️

  • 🔍 涂层选型:按服役环境与防护要求,结合第 1 分册选型指南选择镀层体系与厚度等级。
  • 📊 扭矩控制:需控制预紧力的应用按第 2 分册规定扭矩/夹紧力关系进行试验与标定。
  • 🧪 镀层厚度核算:按第 12 分册面积表与系数核算英制紧固件镀层厚度,避免螺纹干涉。
  • 📋 供应链信息:向涂覆者提供第 1 分册规定的信息与名称代号,确保可追溯与一致交付。
💡 涂层厚度的选择要在”防腐蚀性能”与”螺纹配合”之间取得平衡:过薄则耐蚀不足,过厚则可能导致镀层堆积、螺纹无法旋合。对高强度紧固件还应结合氢脆防护措施综合评估。

五、常见问题解答 ❓

❓ 问:BS 7371 与 BS 3382 是什么关系?
答:第 12 分册前言明确其替代 BS 3382 全部分册(均被撤销),BS 7371 成为紧固件涂层现行配套系列。
❓ 问:为什么标准不含镉镀层?
答:镉及其化合物在多项国家与国际法规中受限,第 12 分册说明未包含镉镀层内容,不建议新设计使用镉镀层紧固件。
❓ 问:如何避免高强度螺栓氢脆?
答:对高强度等级紧固件应采用可控工艺(必要时去氢烘烤)、避免过度酸洗,并按第 1 分册氢脆防护指南执行。
❓ 问:扫描版分册能否直接用于表面处理验收?
答:不能。扫描版未含最新修订,本文仅供知识性参考,验收应以 BSI 官方现行版本为准。
❓ 问:为什么选型指南如此重要?
答:同一镀层在不同服役环境下的耐蚀表现差异很大,选型指南(附录 A)按”防护价值与服役条件编号”给出推荐,可避免”过设计”或”欠设计”。
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