表面處理知識(shí)講座

表面處理知識(shí)講座第一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——表面處理知識(shí)簡(jiǎn)介1、金屬表面處理知識(shí)簡(jiǎn)介1.1定義——在金屬固體材料表面，采用物理方法、化學(xué)方法、電化學(xué)方法、高真空方法等對(duì)金屬面進(jìn)行涂裝、處理、改性、，形成具有特殊功能的表面層或某種功能的覆蓋層，從而獲得所需的特定性能的工藝技術(shù)。1.2、表面處理技術(shù)分類分類定義舉例電化學(xué)法利用電極反應(yīng)，在工件表面形成鍍層。電鍍、陽(yáng)極氧化化學(xué)法利用化學(xué)物質(zhì)的相互作用，在工件表面形成鍍層?；瘜W(xué)鍍，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜熱加工法在高溫度條件下，令材料熔融或擴(kuò)散，在工件表面形成鍍層。熱浸鍍、化學(xué)熱處理（滲氮等）真空法高真空狀態(tài)條件下令材料氣化或離子化沉積于工件表面而形成鍍層的過(guò)程PVD、CVD等2第二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——表面處理知識(shí)簡(jiǎn)介1.3、表面處理技術(shù)的應(yīng)用涂（鍍層特性）簡(jiǎn)要說(shuō)明用途舉例處理方法防護(hù)性能耐水、鹽、化工介質(zhì)（酸、堿）及硫、氧等氣體腐蝕大氣及清水、海水中鋼結(jié)構(gòu)、制品、化工設(shè)備大部分表面處理方法裝飾性能不同光亮度、色彩、花紋、等要求各種室內(nèi)裝飾品，電器、汽車外殼等涂裝、電鍍、熱燙印耐磨損功能工件表面涂覆耐磨涂（鍍）層各種軸類、模具等熱噴涂、電鍍、真空法、特殊性能耐熱耐高溫氧化、高溫涂層性能不變發(fā)動(dòng)機(jī)零件、熱處理爐、高爐風(fēng)口等熱噴涂、電鍍、真空法、電磁特性磁性介質(zhì)靜態(tài)特性及磁盤(pán)（帶）等磁性存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)特性磁盤(pán)、磁帶、存儲(chǔ)器磁性電鍍、化學(xué)鍍、真空鍍等阻燃性阻燃涂料及電鍍室內(nèi)四壁阻燃處理涂裝、電鍍光學(xué)特性防反射光、光選擇吸收性、光反射性汽車、照相機(jī)零件、太陽(yáng)能吸收面、反射鏡涂裝、電鍍、化學(xué)熱處理、真空鍍等3第三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——表面處理知識(shí)簡(jiǎn)介1.4、金屬涂（鍍）層的基本特性1.4.1、結(jié)合強(qiáng)度1.4.2、孔隙率及密度1.4.3、耐蝕性1.4.4、硬度1.4.5、電阻率4第四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2、電鍍基本原理及其應(yīng)用2.1、電鍍基本原理2.1.1、電鍍基本原理示意圖

5第五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2.1.2電鍍陰陽(yáng)極的基本反應(yīng)（以鍍鎳為例）

A、陰極反應(yīng)

Ni2++2eNi(主反應(yīng))2H++2eH2(副反應(yīng))B、陽(yáng)極反應(yīng)

Ni-2eNi2+(主反應(yīng))4OH--4e2H2O+O2(副反應(yīng))

6第六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2.2、電鍍層質(zhì)量的基本要求2.2.1、與基體結(jié)合力牢固，附著力好2.2.2、鍍層完善，結(jié)晶細(xì)致緊密，孔隙率小2.2.3、具有良好的物理、化學(xué)及力學(xué)性能2.2.4、具有符合標(biāo)準(zhǔn)的鍍層厚度，而且均勻2.3、電鍍一般工藝流程2.3.1、前處理電鍍后處理2.3.2、前處理包括有：機(jī)械拋光、噴砂、除油、除銹、活化、預(yù)處理2.3.3、不同的材料采用不同的前處理方法2.3.4、后處理包括鈍化、噴透明漆

7第七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2.4、電鍍鋅及其應(yīng)用2.4.1、鋅的性質(zhì)及其用途1）銀白色金屬，兩性金屬（同酸堿都反應(yīng)）2）鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位：-0.76V,比鋼鐵負(fù)，屬陽(yáng)極性鍍層，對(duì)鋼鐵金屬有保護(hù)作用鈍化處理后可得到不同色彩的鈍化膜：白色、黑色、彩虹色等2.4.2、電鍍鋅的基本工藝1）氰化物鍍鋅2）鋅酸鹽鍍鋅3）氯化物鍍鋅8第八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2.4.3、鍍鋅層厚度的設(shè)計(jì)（ASTMB633—98）2.4.3、鍍鋅的后處理除氫處理

a零件在酸性溶液和陰極電解除油的過(guò)程中都有可能在基體晶格中滲氫,造成晶格扭歪,導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力大,產(chǎn)生氫脆.b除氫條件T190~220?CTime1~24

Hoursc零件要求抗拉強(qiáng)度愈大，要求的除氫時(shí)間愈長(zhǎng)serviceconditionsThickness(um)Fe/Zn25SC4(Verysevere)25Fe/Zn12SC3(severe)12Fe/Zn8SC2(moderate)8Fe/Zn5SC1(mild)59第九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用2）鈍化處理

a把鍍鋅層放在以鉻酸酐為主的溶液中進(jìn)行化學(xué)處理,使其表面生成一層化學(xué)穩(wěn)定性較高的、組織致密的鉻酸鹽薄膜的工藝過(guò)程稱為鈍化。

b鈍化的作用有：

使鍍鋅層表面進(jìn)行化學(xué)拋光，形成亮麗的表面；鈍化膜可呈現(xiàn)不同的顏色,白色鈍化可得到淺藍(lán)色的膜層,近似于鉻鍍層,可作為裝飾性鍍層,也可以鈍化成軍綠色和黑色等美麗的鍍層.生成的鈍化膜可提高鍍鋅層的抗腐蝕性能,如下表

鍍層厚度um未鈍化生鐵銹時(shí)間h鈍化后泛白點(diǎn)h生鐵銹h53696132856961521396961922015296248251929628810第十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用C不同鈍化膜的抗腐蝕性能對(duì)照(耐中性鹽霧試驗(yàn))2.4.3、鍍鋅層的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(ASTMB633-98)1)外觀

a外觀必須統(tǒng)一,無(wú)可見(jiàn)鍍層缺陷,如:起泡/凹坑/粗糙/起瘤/燒傷/裂紋/漏鍍

b水洗引起的輕微污漬,烘烤引起的輕微褪色是可以接受的

c掛具的接觸位一般比較明顯,也是不可避免的,不應(yīng)拒收(因此采購(gòu)者應(yīng)先指定掛位)2)光澤除非特別注明,明亮的/半透明的/啞光都應(yīng)該接受

3)耐腐蝕性

鈍化膜顏色抗蝕性(h)白色72彩虹色144黑色192軍綠色360TypeTestperiod,hTypeⅡWithcoloredchromateconversioncoating96TypeⅢWithcolorlesschromateconversioncoating1211第十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——電鍍基本原理及其應(yīng)用4)鍍層厚度a重要表面可以定義為直接或反射的可見(jiàn)表面,該表面的鍍層厚度對(duì)外觀或使用有根本的影響,或者可能成為產(chǎn)品腐蝕的源頭.該區(qū)域的厚度應(yīng)該達(dá)到圖紙標(biāo)明的最小厚度要求.

b非重要表面有些表面如螺紋/孔/深槽/角度底部等沉積厚度不易控制,通常應(yīng)免除最小的厚度要求5)結(jié)合力.2.5鍍硬鉻2.5.1硬鉻的性質(zhì)硬度高,耐磨性能好2.5.2硬鉻的用途提高制品的耐磨性,延長(zhǎng)制品的使用壽命,廣泛應(yīng)用于工模/量具/切削刀具等易磨損件2.5.3質(zhì)量要求1)外觀光澤均勻/結(jié)晶細(xì)致/不粗糙/比起皮/不鼓泡/不漏底/不發(fā)暗/不燒焦2)結(jié)合力3)厚度要求為5-80um

12第十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3、不銹鋼表面處理技術(shù)3.1常用不銹鋼介紹3.1.1常用不繡鋼牌號(hào)對(duì)照表GB/TASTMJIS1Cr18Mn8Ni5NS20200(202)SUS2021Cr17Ni7SUS3011Cr18Ni9S30200(302)SUS3020Cr18Ni9S30400(304)SUS3041Cr18Ni12S30500(305)SUS3050Cr25Ni20S31008(310S)SUS310S0Cr17Ni12Mo2S31600(316)SUS3161Cr18Ni9TiS32100(321)SUS3219Cr18MoS44004(440C)SUS440C13第十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.1.2常用不銹鋼化學(xué)成分表(GB/1220-1992)牌號(hào)化學(xué)成分%C≦Si≦Mn≦P≦S≦NiCrMo1Cr18Ni9(SUS302)0.151.002.000.0350.0308.00-10.0017.00-19.000Cr18Ni9(SUS304)0.071.002.000.0350.0308.00-10.0017.00-19.001Cr18Ni9Ti(SUS321)0.121.002.000.0350.308.00-11.0017.00-19.000Cr17Ni12Mo2(SUS316)0.081.002.000.0350.3010.00-14.0016.00-18.502.00-3.0014第十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.2不銹鋼表面處理前的預(yù)處理3.2.1不銹鋼的預(yù)處理步驟表面機(jī)械整平除油除銹3.2.2不銹鋼的預(yù)處理方法:1)機(jī)械法——磨光機(jī)，拋光機(jī)，研磨機(jī)等

2）化學(xué)法——化學(xué)除油、化學(xué)酸洗等

3）電化學(xué)法——電化學(xué)除油、電化學(xué)活化等

4）離心滾光——適用于小零件去除氧化皮的作用

5）噴砂——大面積處理，有去污和去氧化皮的作用3.3不銹鋼拋光3.3.1不銹鋼拋光的目的

1）去除氧化皮——鑄造、模鍛壓、熱處理等加工

2）去除批鋒

3）整平微觀表面——提高光潔度、光亮度和使用壽命等3.3.2不銹鋼拋光的工藝過(guò)程表面預(yù)處理——機(jī)械拋光——

化學(xué)拋光電化學(xué)拋光——鈍化15第十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.3.3不銹鋼機(jī)械拋光與電拋光對(duì)工件表面的影響

3.3.4不銹鋼電拋光的主要成分及作用

1)磷酸(H3PO4)——主要成分

1)硫酸(H2SO4)——活化劑

3)丙三醇(C3H8O3)——緩蝕作用

4)鉻酐(CrO3——鈍化作用 機(jī)械拋光電化學(xué)拋光拋光原理用機(jī)械外力磨削材料的批鋒及突凸處,從而達(dá)到宏觀整平的效果.不銹鋼電拋光材料作為陽(yáng)極,金屬表面微觀突凸處優(yōu)先溶解,從而達(dá)到微觀整平的效果表面硬度隨著拋光時(shí)間的延長(zhǎng),表面硬度基本無(wú)變化,其硬度大于電拋光的硬度隨著拋光時(shí)間的延長(zhǎng),由于表面冷作層的溶解,表面硬度明顯下降,15MINS趣于穩(wěn)定耐腐蝕性耐腐蝕性明顯低原因:1)表面冷作變形層腐蝕速度較高.2)磨料微粒嵌入變形層中,加大了腐蝕速度耐腐蝕性明顯提高原因:1)表面冷作層溶解,表面活性降低,2)表面形成一連續(xù)的鈍化膜形成,顯著提高其耐腐蝕性16第十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.4不銹鋼的鈍化3.4.1不銹鋼鈍化的意義

1)不銹鋼并不是真正意義上的不銹

2)凡不銹鋼經(jīng)過(guò)預(yù)處理(酸洗去黑皮\拋光等)后,如不要求電鍍或其他涂層的處理,則必須進(jìn)行鈍化處理3.4.2不銹鋼鈍化的作用

1)提高不銹鋼在環(huán)境介質(zhì)中的熱力學(xué)穩(wěn)定性——鈍化后的不銹鋼的電位變正，與貴金屬相近，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；

2)預(yù)防不銹鋼的局部腐蝕——經(jīng)過(guò)鈍化處理后不銹鋼臨界點(diǎn)的電位邊正，可以防止產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、和疲勞腐蝕等；

3）鈍化可以賦予不銹鋼表面足夠的清潔度—a清除不銹鋼表面的金屬污染物質(zhì)；

b清除不銹鋼內(nèi)嵌入的金屬雜質(zhì)，如：銅、鋅、鎘、鉛、游離鐵以及低熔點(diǎn)金屬

c使表面的鉻、鎳富集而穩(wěn)定；4）消除不銹鋼表面熱加工氧化物。17第十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.4.3不銹鋼的可鈍化性3.4.3.1不銹鋼鈍化的效果與材料及工藝有很大的關(guān)系3.4.3.2不銹鋼所含元素對(duì)鈍化的效果的影響——1）鉻、鎳屬于鈍化性強(qiáng)的金屬元素，鐵次之；因此鉻、鎳的含量愈高，鈍化性愈好，同時(shí)鈍化膜的穩(wěn)定性愈高。

2）錳、碳、硅等元素對(duì)鈍化不利，硫、硒更差3.4.3.3不銹鋼金相結(jié)構(gòu)對(duì)鈍化的影響

1）奧氏體、鐵素體型不銹鋼具有較均勻的組織，可鈍化性好；

2）馬氏體型不銹鋼經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化，其金相組織是多向組織，不利于鈍化工藝的進(jìn)行，因而馬氏體不銹鋼的可鈍化性不強(qiáng)，其耐腐蝕性較低。3.4.3..4不銹鋼的加工狀態(tài)對(duì)鈍化的影響

1）機(jī)械加工——切削、拋光、磨光后的光潔表面加工狀態(tài)的鈍化性最好；

2）鑄造、噴砂、鍛造所得的工件表面粗糙狀態(tài)，鈍化性最差。3.4.3.5經(jīng)過(guò)滲氮、滲碳、銅焊、鉛焊的不銹鋼零件不能鈍化，因?yàn)殁g化處理后會(huì)損壞上道工序的質(zhì)量。18第十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.4.4不銹鋼可鈍化工藝分類3.4.4.1化學(xué)鈍化硝酸型鈍化硝酸-重鉻酸型鈍化硝酸型硝酸-氫氟酸型鈍化硝酸-鹽酸型鈍化化學(xué)法鈍化鉻酸或鉻酸鹽型鈍化硫酸型鈍化其他型雙氧水型鈍化堿液型鈍化3.4.4.2電化學(xué)鈍化

1)直流電型鈍化

2)載波直流電型鈍化3.4.4.3干法鈍化

1)室溫法鈍化

2)熱處理法鈍化19第十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.4.5不銹鋼鈍化的質(zhì)量控制3.4.5.1不銹鋼鈍化工藝過(guò)程的質(zhì)量控制

1)前處理

2)時(shí)間的影響——鈍化液的濃度愈高，鈍化時(shí)間愈短，但鈍化的時(shí)間長(zhǎng)，有利于鈍化膜的生成

3）溫度的影響——鈍化液的濃度高，用低溫；鈍化液的濃度低，用高溫（600C）3.4.5.2不銹鋼表面鈍化膜的影響因素

1)氯離子——氯離子對(duì)不銹鋼的危害性極大，因此在整個(gè)工藝過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制氯離子的含量；鈍化后也要保證零件表面不要沾有氯離子

2）表面清潔度

a表面粗糙度愈低,表面語(yǔ)光滑,異物愈難沾附,局部腐蝕的幾率愈低,因此不銹鋼應(yīng)盡可能采用精加工表面b如果殘留化學(xué)溶液在工件的表面會(huì)促進(jìn)陰極反應(yīng),是膜層破裂,從而使銹鋼或化,耐腐蝕能力急劇下降,因此鍍后的清洗應(yīng)嚴(yán)格和仔細(xì)。

20第二十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)

3)使用介質(zhì)——不繡鋼鈍化膜處于熱力學(xué)上受抑制的亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其保護(hù)性能與環(huán)境介質(zhì)有關(guān)。因此在使用過(guò)程中要定期清洗，除去上面沾附的有害物質(zhì)。

a避免接觸氯離子b食品——每次接觸后要及時(shí)清洗c乳制品——乳制品中含有氯離子，要定期清洗，使不繡鋼鈍化膜修復(fù)。3.4.5.3不銹鋼鈍化膜的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

21第二十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)試驗(yàn)名稱試驗(yàn)方法說(shuō)明文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)外觀

目視法1）表面應(yīng)無(wú)銹點(diǎn)/斑點(diǎn)/或發(fā)毛/過(guò)腐蝕，應(yīng)為略帶黃色的灰色，熱處理后的零件表面應(yīng)是無(wú)光的淺灰色至深灰色；2）允許缺陷：由于材料不同，同一零件上有不同的色澤；輕微的水流痕；在焊接熱影響區(qū)有氧化色彩，處理后暴露出加工的缺陷QQ-P-35B水浸漬浸入水中表面無(wú)銹蝕MIL-STD-753高濕試驗(yàn)在1000F，95%~100%潮濕箱中試驗(yàn)24H表面無(wú)銹蝕，外觀不降低QQ-P-35B鹽霧試驗(yàn)5%鹽霧試驗(yàn),不少于24h表面無(wú)銹蝕ASTM-B17表面接觸銅試驗(yàn)用硫酸銅檢驗(yàn)表面經(jīng)弱酸處理,無(wú)接觸銅生成MIL-STD-753三氯化鐵腐蝕試驗(yàn)FeCl36%,(35±1)0C時(shí)間24h試驗(yàn)結(jié)果為腐蝕率GB4334.7-87鈍化膜完整性試驗(yàn)見(jiàn)HB-5292-84零件表面有無(wú)沉積銅HB-5292-84沸水試驗(yàn)不銹鋼在沸水中煮沸出現(xiàn)銹蝕點(diǎn)的時(shí)間愈長(zhǎng)愈好22第二十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.5不銹鋼著黑色3.5.1不銹鋼著黑色方法及特點(diǎn)3.5.2不銹鋼著黑色對(duì)零件的要求

1)鉻不銹鋼:如1Cr13、1Cr17、2Cr13、3Cr13、4Cr13等2）鉻鎳不銹鋼如1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9等3）鉻鎳鉬不銹鋼如Cr18Ni12Mo2Ti等4）其他含鉻量較高的不銹鋼，5）不適用于無(wú)鉻只含鎳的不銹鋼(如Ni18，Ni45)及無(wú)鎳而鉻含量低于13%的不銹鋼。方法特點(diǎn)化學(xué)著黑色法酸性著黑色法1.膜層色澤均勻,薄而牢固,富有彈性,結(jié)合力好2.膜層多孔,耐磨性較差,需固化處理才能提高耐磨性.堿性著黑色法著色時(shí)間較長(zhǎng),但耐磨性較好,無(wú)需固化處理.電解著黑色法膜層厚而黑,膜層耐曬性較差,易自動(dòng)爆裂化學(xué)熱處理法需采用專用設(shè)備,屬于熱處理范疇.23第二十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——不銹鋼表面處理技術(shù)3.5.2零件加工狀態(tài)對(duì)不銹鋼著黑色的影響3.5.3不銹鋼著黑色膜層的物理及化學(xué)性能

表面加工狀態(tài)處理后表面顏色表面光亮度光亮度不好,達(dá)不到黑色車、銑加工藍(lán)色、深藍(lán)色、紫藍(lán)色、磨床加工深藍(lán)色或黑色320#金剛砂噴砂、研磨、電化學(xué)拋光、化學(xué)拋光均勻純黑色反射率反射率低,經(jīng)320#金剛砂噴砂后更低結(jié)合力結(jié)合力較好,但可以用刀片劃掉抗腐蝕性耐候性1、發(fā)黑零件置于有鹽酸電鍍車間,數(shù)年后無(wú)腐蝕斑點(diǎn)出現(xiàn)2、非黑零件置于有鹽酸電鍍車間,數(shù)年后無(wú)腐蝕斑點(diǎn)出現(xiàn)抗鹽酸10%鹽酸，250C，浸5MINS，黑膜無(wú)變化24第二十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4、無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.1無(wú)電沉Ni-P合金的特點(diǎn)及用途4.1.1特點(diǎn)——設(shè)計(jì)者的鍍層.設(shè)計(jì)者可以根據(jù)零件需要的性質(zhì)，在Ni-P合金鍍層中找到合適的對(duì)象1）硬度高2）耐磨性好3）天然潤(rùn)滑性4）鍍層厚度與零件的形狀無(wú)關(guān)，鍍層均勻性好5）優(yōu)良的耐腐蝕性6）隨磷含量變化可改變的磁性7）可焊接性8）可拋光性25第二十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.1.2無(wú)電沉Ni-P合金的用途4.2無(wú)電沉Ni-P合金溶液的組成機(jī)械零件硬度,耐磨性,耐腐蝕性,耐變色性,內(nèi)應(yīng)力小電子元件導(dǎo)電性,可焊接性,擴(kuò)散阻擋層計(jì)算機(jī)硬盤(pán)無(wú)磁性,無(wú)缺陷,可拋光光學(xué)反射鏡內(nèi)應(yīng)力為零成份作用舉例鎳離子金屬鎳的來(lái)源硫酸鎳,氯化鎳還原劑還原金屬離子次亞磷酸鈉絡(luò)合劑降低游離鎳離子的濃度,防止亞磷酸鎳的沉淀單羧酸,羥基羧酸,氨水加速劑活化亞磷酸根離子,提高沉積速度羧酸陰離子穩(wěn)定劑穩(wěn)定溶液,防止鍍液分解鉛,錫,砷,鉬,鎘等緩沖劑控制pH值在一定范圍EDTA等濕潤(rùn)劑提高鍍件表面的浸潤(rùn)性表面活性劑pH調(diào)整劑連續(xù)調(diào)整pH值氨水,鹽酸等26第二十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.3無(wú)電沉Ni-P合金層的性能無(wú)電沉Ni-P合金層低磷中磷高磷磷含量%(質(zhì)量)1~44~(7)~1111~15孔隙率高中低密度高中低內(nèi)應(yīng)力壓應(yīng)力拉應(yīng)力壓應(yīng)力硬度HV鍍態(tài)高中低低溫?zé)崽幚?<2500C)高中低高溫?zé)崽幚?>6000C)低中高電阻率低中高磁性有磁性弱磁性無(wú)磁性耐腐蝕性堿性高中低酸性低中高中性鹽霧低中高釬焊性好中差延伸率高低高27第二十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.3.1無(wú)電沉Ni-P合金鍍層厚度的均勻性●面面俱到,無(wú)微不至.●不管形狀如何復(fù)雜,只要被活化的表面及有溶液流通的地方,鍍層厚度是均勻的4.3.2無(wú)電沉Ni-P合金鍍層的孔隙率

1)決定鍍層耐腐蝕性的重要參數(shù),孔隙率愈低,耐腐蝕性能力愈好

2)厚度愈厚,孔隙率愈小,>30um孔隙率幾乎為零

3)鍍件表面愈光潔,孔隙率愈小4.3.3無(wú)電沉Ni-P合金鍍層硬度鍍態(tài)400~600HV

熱處理后可達(dá)1000HV以上

ABDEC位置ABCDE鍍層厚度(um)8.58.09.08.758.7528第二十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.3.4無(wú)電沉Ni-P合金鍍層的耐磨性4.3.4無(wú)電沉Ni-P合金鍍層的腐蝕性隨磷含量的增加而增加,耐中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá)1500小時(shí)以上4.4無(wú)電沉Ni-P合金鍍層的質(zhì)量規(guī)范4.4.1外觀鍍態(tài)下的主要表面可以是光亮,半光亮和無(wú)光澤的;用肉眼檢查時(shí),表面應(yīng)均勻,無(wú)麻點(diǎn)/裂紋/起泡/鍍層剝落/或結(jié)瘤等缺陷(除非這些缺陷是可以接受的)4.4.2表面粗糙度4.4.3厚度厚度選擇如下29第二十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用

對(duì)耐磨要求選擇厚度如下服務(wù)條件分類最小厚度的服務(wù)條件最小厚度(um)SCO滿足性能要求即可0.1SC1輕度腐蝕環(huán)境5SC2緩和腐蝕環(huán)境13SC3中等腐蝕環(huán)境25SC4嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境75耐磨要求最小厚度要求(um)低耐磨性5~10中等耐磨性10~25高度耐磨性25~50很高耐磨性>2530第三十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.4.4硬度4.4.5結(jié)合強(qiáng)度4.4.6孔隙率4.4.7鍍層對(duì)基體的腐蝕防護(hù)性能4.4.8鍍層的耐腐蝕性能4.4.9耐磨性能4.4.10釬焊性能4.4.11化學(xué)成分%質(zhì)量項(xiàng)目測(cè)試時(shí)間SS/hASS/h緩和的腐蝕環(huán)境12中等的腐蝕環(huán)境19296強(qiáng)烈的腐蝕環(huán)境480240非常嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境96048031第三十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.4.12鍍后熱處理消除氫脆提高硬度提高結(jié)合力最大抗拉強(qiáng)度Rmmax(Mpa)溫度0C時(shí)間/h鍍后允許最大延遲時(shí)間/h

Rmmax≤1050無(wú)要求1050<Rmmax≤1450190~220881450<Rmmax≤1800190~2201841800<Rmmax190~220240元素最小最大典型鎳859888~95磷2155~12{Al,As,B,Bi,C,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,H,Mn,Mo,N,Nb,Pb,S,Sb,Se,Si,Sn,V,Zn}020.0532第三十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用4.5無(wú)電沉Ni-P合金的應(yīng)用4.5.1鎂合金的無(wú)電沉Ni-P合金鍍層航空航天,汽車工業(yè),電子(手機(jī))4.5.2鋁合金的無(wú)電沉Ni-P合金鍍層計(jì)算機(jī)硬盤(pán),反射鏡,汽車工業(yè)4.5.3鋼鐵件的無(wú)電沉Ni-P合金鍍層汽車工業(yè),化學(xué)工業(yè)壓力容器等4.6采購(gòu)方應(yīng)向供方提供的資料4.6.1必要資料:1)采用標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào);2)鍍層厚度的要求,um;3)主要表面，應(yīng)以適當(dāng)?shù)臉?biāo)記標(biāo)明，任何不用鍍覆Ni-P合金合金層的區(qū)域也應(yīng)該標(biāo)明4）所采用的抽樣方案33第三十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——無(wú)電沉Ni-P合金的基本原理及其應(yīng)用5）所使用鍍層結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試方法6）基體金屬的成分或詳細(xì)說(shuō)明，冶金狀態(tài)44.6.2必要時(shí)還需提供以下資料1)鍍前消除應(yīng)力或鍍后消除氫脆的要求2)預(yù)制壓應(yīng)力的處理要求3)預(yù)處理或限制處理的特殊要求4)熱處理或限制熱處理的要求5)鍍層最大厚度大厚度的要求6)消磁處理的要求7)鍍層最終表面粗糙度的要求8)鍍層硬度大的試驗(yàn)和測(cè)試方法9)鍍層允許存在的表面缺陷的種類,尺寸,范圍和位置10)鍍層化學(xué)成分的特殊要求11)耐腐蝕性要求12)孔隙率測(cè)試方法要求13)其他要求等34第三十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5、鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5.1鋁及其合金材料簡(jiǎn)介5.1.1鋁及其合金材料的編號(hào)規(guī)則純鋁的編號(hào)規(guī)則純鋁Al>99.00%

方法:1

A

××

表示純鋁表示原始純鋁表示含量如:1A97表示原始純鋁,含量99.97%鋁合金編號(hào)規(guī)則銅為主要合金元素——2×××錳合金為主要合金元素——3×××

硅為主要合金元素——4×××鎂合金為主要合金元素——5×××

鎂硅為主要合金元素——6×××鋅合金為主要合金元素——7×××

35第三十五頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5.1.2常用鋁及其合金材料的基本成分元素編號(hào)SiFeCuMnMgCrZnAl10800.150.150.030.020.020.03Al20240.500.503.8~4.90.3~0.91.2~1.80.100.25Al30030.60.70.05~0.201.0~1.50.10Al40434.0~6.00.60.300.150.200.1Al50520.250.400.100.102.2~2.80.15~0.350.10Al60610.4~0.80.70.15~0.400.150.8~1.20.04~0.350.25Al70750.40.51.2~2.00.32.1~2.90.18~0.285.1~6.136第三十六頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5.1.3鋁及其合金氧化膜的適用性合金牌號(hào)適用性保護(hù)性氧化膜染色氧化膜光亮氧化膜Al1080優(yōu)秀優(yōu)秀優(yōu)秀Al2024中等中等差A(yù)l3003良好良好中等Al4043良好中等差A(yù)l5052很好很好良好Al6061很好很好中等Al7075很好很好中等37第三十七頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5.1.4鋁及其合金中其他元素對(duì)氧化膜的影響5.1.5鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜性能比較

合金成份對(duì)氧化膜性能的影響Al的純度透明性添加的元素(Si,Cr,Mn,Mg)發(fā)色性及膜厚的不均勻性Al的純度,添加的元素(Mg,Mg2Si)光澤性氧化膜種類厚度(um)特性大自然中形成的膜0.005~0.015非晶態(tài),多孔,不均勻,不連續(xù),不起防護(hù)作用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜0.3~4.0吸附力強(qiáng),質(zhì)軟,耐磨及抗腐蝕性均低于陽(yáng)極轉(zhuǎn)化膜陽(yáng)極氧化膜5~20(普通)40~250(硬質(zhì))硬度高,鋁合金可達(dá)400~600HV,純鋁可達(dá)1200H以上耐腐蝕性性較好3)有較強(qiáng)的吸附力4)絕緣性能好5)絕熱性能好,耐熱15000C以上,純鋁只能耐6600C38第三十八頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜5.2鋁及其合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜分類及性能比較5.3鋁及其合金的硫酸陽(yáng)極轉(zhuǎn)化膜5.3.1陽(yáng)極氧化膜分類鉻酸鹽氧化堿性氧化法磷酸鹽——鉻酸鹽12123處理溫度0C30?3525~3080~10030~3515~35室溫處理時(shí)間S20?60180600~1200180~3600600~90015~60氧化膜厚度um0.5?1.50.5~1.50.5~13~40.5~20.3~0.5氧化膜顏色彩虹色無(wú)色透明金黃無(wú)色~淺藍(lán)無(wú)色~淺綠無(wú)色透明耐腐蝕性一般好好好好好備注導(dǎo)電性好,用于導(dǎo)電性好的鋁制電氣零件建材,汽車等零件船舶,飲料罐等化學(xué)導(dǎo)電氧化39第三十九頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜

Type(FromMIL-A-8625E)5.3.2普通硫酸陽(yáng)極氧化(TypeⅡ)氧化膜特點(diǎn)

a)透明度高,容易染色,鋁愈純,透明度愈高,合金元素硅/鐵/錳會(huì)使透明度下降;b)性能好,耐腐蝕性,耐磨性,硬度好

TypeDescriptionClassTypeⅠChromicacidanoddizingClass1-Non-dyedClass2-DyedTypeⅠBChromicacidanoddizing,lowvoltageprocess;22±2vTypeⅠCNon-chromicacidanoddizingTypeⅡSulfuricacidanodizingTypeⅡBThinSulfuricacidanodizingTypeⅢHardSulfuricAnodicCoating40第四十頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜c)易于染成各種顏色,裝飾性好,d)根據(jù)用途不同,氧化膜厚度一般在4~30um之間5.3.3硬質(zhì)硫酸陽(yáng)極氧化(TypeⅢ)氧化膜特點(diǎn)

a)硬度高,鋁合金上可達(dá)400~600HV,純鋁上可達(dá)1500HV;b)耐磨性好,比硬鉻鍍層要好的多

c)耐熱性好,熔點(diǎn)為20500Cd)電絕緣性好,擊穿電壓為2000V以上e)耐腐蝕好,中性鹽霧試驗(yàn)可達(dá)數(shù)千小時(shí)f)結(jié)合強(qiáng)度高,用一般方法難以去除氧化膜

2)硬質(zhì)硫酸陽(yáng)極氧化膜不適用于a)螺距小于1.5MM的螺紋工件;b)厚度小于0.8MM的工件;

c)硅含量超過(guò)8%或銅含量超過(guò)5%的合金或壓鑄件41第四十一頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜d)裝配件(因?yàn)榭赡軐?dǎo)致間隙腐蝕,或者導(dǎo)致非鋁零件如鋼,銅的陽(yáng)極溶解)3)硬質(zhì)硫酸陽(yáng)極氧化膜質(zhì)量要求外觀

?顏色應(yīng)為灰色,暗灰色至黑色或黃褐色

?

魔層應(yīng)連續(xù),均勻,完整

?

允許有以下缺陷:

①由于零件材質(zhì)不均勻和表面狀態(tài)不同,在同一零件上有不同氧化顏色;②輕微的水印

③由于金屬本身基體允許的缺陷所引起的膜層缺陷

④膜層有網(wǎng)紋

?不允許有以下缺陷:

①局部無(wú)膜層(圖紙與技術(shù)規(guī)定的除外);②金屬過(guò)腐蝕;

③電燒傷,疏松,和易搽掉的膜層,以及零件邊緣,夾具接觸部位顏色變淺b)厚度按技術(shù)要求

42第四十二頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——鋁及其合金的轉(zhuǎn)化膜c)硬度,按設(shè)計(jì)技術(shù)要求,一般(應(yīng)大于250HV)d)耐磨性e)耐腐蝕性中性鹽霧試驗(yàn)不少于240小時(shí)43第四十三頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——表面處理種類對(duì)零件尺寸的影響6表面處理種類對(duì)零件尺寸的影響6.1表面處理種類對(duì)零件的基本影響序號(hào)種類鍍層基本厚度(um)外形單邊尺寸變化(um)可處理零件規(guī)格（mm)01無(wú)電沉鎳-磷合金3~53~5900*800*5002鋁陽(yáng)極本色氧化9~14-1~41200*800*5003鋁陽(yáng)極黑色氧化20~307~121200*300*5004鋁硬質(zhì)陽(yáng)極氧化12.5~203~51200*300*5005鋁硬質(zhì)陽(yáng)極氧化黑20~305~81200*300*5006鋁特殊硬質(zhì)陽(yáng)極氧化40~7020~30800*400*5007鋼件發(fā)蘭0.5~1-2~01500*200*20008不銹鋼鈍化0.3~0.60~0.5450*450*20009不銹鋼黑色氧化0.5~1-0.25~1600*400*5010不銹鋼電拋光0~0.3-10~-15500*500*5044第四十四頁(yè)，共五十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五☆☆☆☆☆JiechangMetalFinishing

金屬表面處理知識(shí)講座——表面處理種類對(duì)零件尺寸的影響6.2