金屬的表面處理

1、金屬外表處理金屬外表處理一般包含哪幾類？金屬外表處理 有：電鍍、涂裝、化學(xué)處理層。電鍍包括鍍鋅、銅、銘、鉛、銀、金、饃、錫、鎘等；涂裝包括油漆涂裝、靜電 噴粉、噴塑工藝；化學(xué)處理包括發(fā)黑處理、磷化處理。另一方面是金屬的外表改性，也稱外表優(yōu)化，現(xiàn)代先進(jìn)的外表改性技術(shù)主要有物理氣相沉積簡稱PVD、化學(xué)氣相沉積簡稱CVD、等離子體化學(xué)氣相沉積簡稱PCVD、離子 注入和離子束沉積。什么是電鍍？電鍍(electroplating)被定義為一種電沈積過程(electrodepos- ition process), 是利用電極(electrode)通過電流，使金屬附著于物體外表上，其目的是在改變物體外表之特

2、性或尺寸。目前較常遇見的電鍍方式：水溶液電鍍(滾鍍、掛鍍、連續(xù)鍍 卜化學(xué)電鍍。電鍍的目的是什么？電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit),改變基材外表性質(zhì)或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防銹、防止磨耗；提高導(dǎo)電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性；熱處理之防止?jié)B碳、氮化、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。電鍍的基本流程是什么？前處理(研磨-預(yù)備洗凈-水洗-電解脫脂-水洗-酸浸漬及活性化-水洗)中和洗水電鍍(打底)水洗中和水洗電鍍(表層)水洗純水脫 水-烘干前處理不完全所造成的鍍層缺陷有以下幾點：(1)鍍層的剝離、氣脹。(2)污點、無光等光澤不均的現(xiàn)象。(3)鍍層的小孔、不平。(4)針孔的發(fā)

3、生而降低制品的耐蝕性。(5)鍍層皮膜的脆化。鍍鋅電鍍鋅有哪幾類?(1)酸性鍍鋅 (acid zinc plating)(2)堿性非氰化物鍍鋅(alkaline plating )(3)氰化物鍍鋅(cyanide zinc plating )各有什么優(yōu)缺點？1.1 酸性鍍鋅形狀簡單鍍件和做油漆底層用的較多,其優(yōu)缺點如下:優(yōu)點(1)可得光澤,平滑 ,鍍鋅層相似的鍍層(2)可直接鍍在碳化,氮化的鋼鐵上和鑄鐵上(3)電流效率較高(4)廢液處理容易,只需用高ph 值將鋅沉淀(5)導(dǎo)電性佳,節(jié)省電原(6)產(chǎn)生氫脆性小(7)可在較高溫下得到光澤鍍層(8)鍍浴安定,毒性小,成本低缺點(1)鍍浴腐蝕性強,鍍槽及

4、附屬設(shè)備需加襯(2)焊接及組合鍍件不宜,會有滲流(bleadout)(3)厚鍍層延性差(4)結(jié)晶粗糙(5)均一性差(6) 需要有過濾,冷卻管及冷凍設(shè)備堿性非氰化物鍍鋅(Alkaline Non-Cyanide Zinc Plating)優(yōu)點(1)毒性小(2)廢液處理容易,只需將鋅沉淀(3)成本低(4)均一性好(5)可用剛鍍槽缺點(1)鍍浴成份需嚴(yán)格控制,每天要分析(2)前處理要求質(zhì)量高(3)鋅含量少時,電流效率降低(4)對金屬雜質(zhì)及硬水雜質(zhì)敏感(5)鍍層校氰化鍍鋅脆(6)需要添加劑,否則黑暗鍍層出現(xiàn)(7)添加劑特殊,非一般性原料,需由廠商提供1.3 光澤氰化鍍鋅優(yōu)點(1)使用歷史悠久,經(jīng)驗較豐

5、富(2)前處理要求比較不嚴(yán)格 (3)被覆性優(yōu)良 (4)浴成份的分析及控制比較容易 (5)鍍層延性好(6)鍍浴腐蝕性小缺點(1)鍍浴毒性強,須做氰化物廢物處理(2)熱處理及鑄鐵零件不能鍍(3)需較高溫度操作,否則得不到光澤鍍層,其溫度必須在105F 以上(4)鍍浴導(dǎo)電性差(5)高電流密度下,電流效率劇降鍍鋅有哪些特征？良品特征1 .鋅鍍層應(yīng)是稍帶湛藍(lán)色調(diào)的銀白色2 .鈍化的鋅鍍層是帶有綠色、黃色和紫色色彩的彩虹色3 .五酸鈍化的鋅鍍層應(yīng)是均一的草綠色4 .氧化的鋅鍍層應(yīng)是均一的藍(lán)黑色5 .磷化的鋅鍍層應(yīng)是細(xì)晶結(jié)構(gòu)的淺灰色不良品特征1 .鍍層粗糙、燒焦、麻點、黑點、起泡、脫落2 .樹枝狀、海綿狀和

6、條紋狀的鍍層3 .局部無鍍層4 .可擦去的疏松鈍化膜或呈深黃色、棕色和裼色的鈍化膜5 .成片的淡白色鈍化膜6 .五酸鈍化膜呈深灰色、彩色或淡黃色7.未洗凈的鹽類痕跡鍍鎳鍍鎳有哪幾類？通過電解或化學(xué)方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳 。電鍍鎳是在由鎳鹽稱主鹽、導(dǎo)電鹽、 pH 緩沖劑、潤濕劑組成的電解液中，陽極用金屬鎳，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極鍍件上沉積上一層均勻、致密的鎳鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鎳，而在沒有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鎳。化學(xué)鍍又稱為無電解鍍 Electroless plating ，也可以稱為自催化電鍍 Autocat

7、alytic plating 。具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被復(fù)原劑復(fù)原， 并且沉淀到固態(tài)基體外表上的過程。 這一過程與置換鍍不同， 其鍍層是可以不斷增厚的，且施鍍金屬本身也具有催化能力。（一電鍍鎳的特點、性能、用途：1、電鍍鎳層在空氣中的穩(wěn)定性很高，由于金屬鎳具有很強的鈍化能力，在外表能迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕。2、電鍍鎳結(jié)晶極其細(xì)小，并且具有優(yōu)良的拋旋光性能。經(jīng)拋光的鎳鍍層可得到鏡面般的光澤外表，同時在大氣中可長期保持其光澤。所以，電鍍層常用于裝飾。3、鎳鍍層的硬度比較高，可以提高制品外表的耐磨性，在印刷工業(yè)中常用鍍鎳層來提高鉛外表的硬度。

8、由于金屬鎳具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，有些化工設(shè)備也常用較厚的鎮(zhèn)鍍層，以防止被介質(zhì)腐蝕。 鍍鎳層還廣泛的應(yīng)用在功能性方面，如修復(fù)被磨損、被腐蝕的零件，采用刷鍍技術(shù)進(jìn)行局部電鍍。采用電鑄工藝，用來制造印刷行業(yè)的電鑄版、唱片模以及其它模具。厚的鍍鎳層具有良好的耐磨性，可作為耐磨鍍層。尤其是近幾年來發(fā)展了復(fù)合電鍍，可沉積出夾有耐磨微粒的復(fù)合鎳鍍層，其硬度和耐磨性比鍍鎳層更高。假設(shè)以石墨或氟化石墨作為分散微粒，則獲得的鎳石墨或鎳-氟化石墨復(fù)合鍍層就具有很好的自潤滑性，可用作為潤滑鍍層。黑鎳鍍層作為光學(xué)儀器的鍍覆或裝飾鍍覆層亦都有著廣泛的應(yīng)用。4、鍍鎳的應(yīng)用面很廣，可作為防護(hù)裝飾性鍍層，在鋼鐵、鋅壓鑄件、鋁合

9、金及銅合金外表上，保護(hù)基體材料不受腐蝕或起光亮裝飾作用 ;也常作為其它鍍層的中間鍍層，在其上再鍍一薄層鉻，或鍍一層仿金層，其抗蝕性更好，外觀更美。在功能性應(yīng)用方面，在特殊行業(yè)的零件上鍍鎳約 13mm 厚，可到達(dá)修復(fù)目的。 特別是在連續(xù)鑄造結(jié)晶器、電子組件外表的模具、 合金的壓鑄 模具、形狀復(fù)雜的宇航發(fā)動機部件和微型電子組件的制造等方應(yīng)用越來越廣泛。5、在電鍍中，由于電鍍鎳具有很多優(yōu)異性能，其加工量僅次于電鍍鋅而居第二位，其消耗量占到鎳總產(chǎn)量的 10%左右。二 化學(xué)鍍鎳的特點、性能、用途 ：1、 厚度均勻性厚度均勻和均鍍能力好是化學(xué)鍍鎳的一大特點 ，也是應(yīng)用廣泛的原因之一，化學(xué)鍍鎳防止了電鍍層由

10、于電流分布不均勻而帶來的厚度不均勻。化學(xué)鍍時，只要零件外表和鍍液接觸，鍍液中消耗的成份能及時得到補充， 鍍件部位的鍍層厚度都基本相同，即使凹槽、縫隙、盲孔也是如此。2、 鍍件不會滲氫，沒有氫脆，化學(xué)鍍鎳后不需要除氫。3、 很多材料和零部件的功能如耐蝕、抗高溫氧化性等比電鍍鎳好。4、 可沉積在各種材料的外表上，例如：鋼鎳基合金、鋅基合金、鋁合金、玻璃、陶瓷、塑料、半導(dǎo)體等材料的外表上，從而為提高這些材料的性能創(chuàng)造了條件。5、不需要一般電鍍所需的直流電機或控制設(shè)備。6、熱處理溫度低，只要在 400 c以下經(jīng)不同保溫時間后，可得到不同的耐蝕性和耐磨性, 因此，特別適用于形狀復(fù)雜，外表要求耐磨和耐蝕的

11、零部件的功能性鍍層等鋅銀合金什么是鋅鍥合金？鋅饃合金是一種抗腐蝕鍍層，具有優(yōu)良的耐蝕性。含饃 12%-16%之間的鋅饃合金層比 鋅高6-10倍，優(yōu)于鎘和鎘鈦合金。同時具有良好的機械性能，鍍后不改變鋼材的機械性能。釬焊性優(yōu)良，在各種條件下都容易焊接。鍍層內(nèi)應(yīng)力小，在扭力-拉力試驗中比得上鎘鍍層。鍍液分散能力、覆蓋能力好，電流效率高，鍍層光亮平滑。鋅銀合金的的鹽霧時間長，好的 能到達(dá)1000小時，主要用于高鹽霧要求，高附加值的產(chǎn)品。鋅銀合金鍍液有弱酸性氯化物型、硫酸鹽型和堿性鋅酸型。退磁什么是退磁？退磁-Demagnetization :打亂由于試件磁化引起的磁疇方向排列的一致，讓磁疇恢復(fù)到未磁

12、化前的那種雜亂無章的磁中性狀態(tài)。退磁是磁化的逆過程。1、剩磁對工件的正常使用的危害：1剩磁的軸、軸承、滑動導(dǎo)軌，在使用中會把磨損出來的鐵粉吸住，加速磨損。2帶有剩磁的工件會影響裝在它們周圍的電磁儀表的準(zhǔn)確性等。因此，帶有剩磁的工件，如不再進(jìn)行熱處理因為加熱超過居里點后，剩磁會消失，必須 進(jìn)行退磁。2、退磁方法熱處理退磁法將材料加熱到居里溫度以上，使鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)而失去磁性。反轉(zhuǎn)磁場退磁法在試件上不斷變換磁場方向的同時，逐漸減少磁化磁場的強度，使材料的反復(fù)磁滯回線面積不斷減小直到零磁中性點。反轉(zhuǎn)磁場退磁的兩個必要條件：a.磁場方向不斷正反變化；b.磁場強度從大到小逐漸減少。直流電退磁法交流電退

13、磁法一般直流退磁的效果優(yōu)于交流退磁，特別是對大型工件。發(fā)黑處理發(fā)黑是金屬熱處理的一種常用手段， 原理是使金屬外表產(chǎn)生一層氧化膜， 以隔絕空氣， 到達(dá)防銹目的。 外觀要求不高時可以采用發(fā)黑處理， 鋼制件的外表發(fā)黑處理， 也有被稱之為發(fā)藍(lán)的。發(fā)藍(lán)處理是一種化學(xué)外表處理,其主要作用是在工件外表形成一層致密的氧化膜,防止工件腐蝕上銹,提高工件的耐磨性,它只是一種外表處理,不會對內(nèi)部組織產(chǎn)生任何的影響,它不是熱處理,和淬火有根本的區(qū)別。黑色金屬外表經(jīng)“發(fā)藍(lán)”處理后所形成的氧化膜，其外層主要是四氧化三鐵， 內(nèi)層為氧化亞鐵。 發(fā)黑處理現(xiàn)在常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝

14、對于低碳鋼的效果不太好。堿性發(fā)黑細(xì)分出來，又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。 發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。 發(fā)黑時所需溫度的寬容度較大，大概在135 到 155之間都可以得到不錯的外表，只是所需時間有些長短而已。 一般常溫發(fā)黑處理工藝，主要由以下工藝步驟完成：1、清洗；2、脫脂：工件必須完全浸入脫脂液中；脫脂液濃度ph 值 12-14 ，處理時間 10-30min ，每過3-5 分鐘上下抖動幾次，藥液濃度低于ph12 時補充脫脂粉；3、水洗；4、酸洗：酸洗液濃度ph 值 2-4，處理時間 5-10min ；5、水洗；6、發(fā)黑：池液濃度ph 值，處理時間 10-12min ；7、水洗；8、

15、吹干9、上油。本發(fā)明有益的效果是： 1 發(fā)黑安全不用電，用堿性高溫發(fā)黑需100%用電。2提高工效：共需 1-2 小時。3 發(fā)黑成本低，設(shè)備簡單，操作方便；對發(fā)黑時間作了嚴(yán)格的控制。 4 工藝適應(yīng)性強：解決了球墨鑄鐵不能發(fā)黑的難題。一種軸承套圈倒角及擋邊的發(fā)藍(lán)防銹處理工藝。 軸承套圈在熱處理后經(jīng)過除油脫脂， 然后在氫氧化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鈉和水的混合溶液中進(jìn)行變色處理，其配比為2-3 ： 1,其余加水；加水量以溫度在135 -145為合適；時間15-25 分鐘；取出套圈用清水沖洗后進(jìn)行鈍化處理，鈍化處理用重鉻酸鉀溶液作為填充液，其濃度為 12%-18% ；在室溫下1-2 分鐘；經(jīng)鈍化處理并干燥后

16、，放入105 -120的機油或防銹油中1-3 分鐘，至氣泡完全消失后取出，停放 10-15 分鐘后檢驗。本發(fā)明生成的氧化物薄膜性能穩(wěn)定，在常溫下可長期保護(hù)套圈倒角、擋邊處不生銹，軸承的外觀質(zhì)量得到明顯改善。A3 鋼用堿性發(fā)黑好一些。實際操作中， 需要注意的是工件發(fā)黑前除銹和除油的質(zhì)量， 以及發(fā)黑后的鈍化浸油。 發(fā)黑質(zhì)量的好壞往往因這些工序而變化。鐵氟龍鐵氟龍分為 PTFE、FEP、PFA、ETFE幾種基本類型：1 .特氟龍PTFE: PTFE聚四氟乙烯不粘涂料可以在260c連續(xù)使用，具有最高使用溫度290-300 C,極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及極好的化學(xué)穩(wěn)定性。2 .特氟龍FEP: FE

17、P氟化乙烯丙稀共聚物不粘涂料在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜， 具有卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、極好的不粘特性，最高使用溫度為200 C。3 .特氟龍PFA: PFA過氟烷基化物不粘涂料與 FEP一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄 膜。PFA的優(yōu)點是具有更高的連續(xù)使用溫度 260C,更強的剛韌度，特別適合使用在高溫條 件下防粘和耐化學(xué)性使用領(lǐng)域。4 .特氟龍ETFE: ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物，該樹脂是最堅韌的氟聚合物，可以形成一層高度耐用的涂層，具有卓越的耐化學(xué)性，并可在 150 c下連續(xù)工作。經(jīng)過特氟龍涂裝后，具有以下特性：1、不粘性：幾乎所有物質(zhì)都不與特氟龍涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘

18、附性能。2、耐熱性：特氟龍涂膜具有優(yōu)良的耐熱和耐低溫特性。短時間可耐高溫到300 C, 一般在240C 260c之間可連續(xù)使用， 具有顯著的熱穩(wěn)定性， 它可以在冷凍-190溫度下工作而不 脆化，在高溫260 c下不融化。3、滑動性：特氟龍涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑動時摩擦系數(shù)產(chǎn)生變化，但數(shù)值僅在 之間。4、抗?jié)裥裕禾胤埻磕ね獗聿徽此陀唾|(zhì)，生產(chǎn)操作時也不易沾溶液，如粘有少量污垢，簡單擦拭即可清除。停機時間短，節(jié)省工時并能提高工作效率。5、耐磨損性：在高負(fù)載下，具有優(yōu)良的耐磨性能。在一定的負(fù)載下，具備耐磨損和不粘 附的雙重優(yōu)點。6、耐腐蝕性：特氟龍幾乎不受藥品侵蝕，可以保護(hù)零件免于遭受任何種

19、類的化學(xué)腐蝕。QPQ鹽浴液體氮化（QPQ）工藝：工件在57010C工作溫度，在熔鹽中將硫氮、碳等原子滲入工件表層，賦予工件超強耐磨、硬度高、耐腐蝕、變形小、抗疲勞等諸多性能。 熔鹽本身是熱載體和 硫氮、 碳原子活性原子，它與工件外表能充分接觸，滲層及硬度均勻，穩(wěn)定。 對于耐腐蝕性能要求高且光潔度要求 8以上的工件，通常采用氮化后加氧化、拋光、再次氧化。經(jīng)NQP址理后的工件外表具有富氧氮化層，在保證耐磨、減摩、不變形、抗咬死和抗疲勞強度不變的同時，耐腐蝕性大幅提高，外表呈光亮黑色，美觀、實用。鹽浴氮化前的工藝要求在鹽浴氮化之前，復(fù)雜零件需進(jìn)行在不低于 580 C溫度下正火并隨后緩慢冷卻的調(diào)質(zhì)處理

20、或采用高淬高回的前熱處理工藝，補償解決氮化后的輕微變形，精密零件處理前要在直徑方向留有 82科m的加工余量。 鹽浴液體氮化QPQ廣泛應(yīng)用于：1、應(yīng)用的行業(yè)：汽車零部件、輕工機械、液壓機械、齒輪、工具和模具制造等多種行業(yè)。常用產(chǎn)品 有：鋸條、螺絲、曲軸、缸套、柱塞、缸塞環(huán)、發(fā)動機氣門、齒輪、蝸桿、鉆頭、刀具、 高強度緊固件、銷軸、鋁壓鑄模、鋁擠壓模、塑料模、縫紉機零件、電氣開工具零件等 2、常用的材料：3、 、 各種碳鋼 20# 、 45#、 40cr 4、 高速鋼 W6Mo5Cr4V2 、 W18Cr4V 、 W12Cr4V4Mo 5、 鑄模鋼熱模氮化鋼 3Cr2W8V H13 38CrMo1 6、 不銹鋼： 1Cr13、 2cr13、 201、 301、 304、 316、 1Cr18Ni9Ti 7、 球墨鑄鐵： QT20-60、 QT400-17 、KmQTMn6 各種材料硬度： 碳鋼、 低合金鋼： HV 500 7008、鑄鐵：HV