设备运维 2025-12-31

机械设备和重要结构中的高强度螺栓常呈黑色，并非出于美观，而是制造工艺的必然选择。黑色（通常为发黑处理）作为纯化学表面转化工艺，能从根源杜绝电镀等电解工艺产生的氢脆风险，同时提供稳定摩擦系数和基础防锈能力，是高强度螺栓最安全经济的表面处理方案。

在我们实际的机械设备和重要结构中，看到的重要黑色螺栓通常确实是高强度螺栓。这是什么原因？是因为好看吗？

其实这背后有明确的工程逻辑，里面的道道儿在于：并非黑色赋予了高强度，而是制造高强度的要求，使得“黑色”（通常为发黑处理）成为最合适且安全的表面处理选择。

这是最关键的原因。对于高强度螺栓（通常指性能等级8.8级及以上），其使用的钢材对一种名为 “氢脆” 的失效模式极为敏感。

氢脆的危害：在电镀（如常见的镀锌）等通过电解进行的表面处理过程中，会产生氢原子并可能渗入钢材晶格内部。随后在螺栓承受拉力时，氢原子会在应力集中处聚集，可能导致材料在低于设计载荷的情况下发生延迟性断裂，这种失效隐蔽且危险。
发黑处理的优势：最常见的黑色处理是 “发黑处理”（氧化处理）。它是一种纯化学的表面转化工艺，通过碱性或酸性溶液在高温下与钢铁反应，生成一层致密的四氧化三铁保护膜。此过程完全不涉及电化学反应，因此从根源上杜绝了氢原子的引入，是规避氢脆风险最经济可靠的选择。

除了安全因素，发黑处理还有以下优点，使其成为高强度螺栓的常见搭配：

为避免误解，必须明确以下几点：

颜色并非强度凭证：此规律不可逆推。许多普通强度的螺栓（如4.8级）也会进行发黑处理以求防锈。判断螺栓强度的唯一可靠依据，始终是螺栓头部或杆身上刻印的性能等级数字（如8.8、10.9、12.9）。
黑色处理不止一种：除发黑外，磷化处理（常呈黑灰色）也提供类似的无氢脆保护，常用于高强度螺栓。
高强度螺栓也有其他颜色：