常用表面防護工藝及方法選擇

1、制造過程中預防腐蝕各種加工方法中的腐蝕控制進廠原材料的腐蝕控制機加工過程中產品零件的臨時性保護成品零件的封存包裝鍛造鑄造焊接特種加工涂裝腐蝕控制零件裝配腐蝕控制.v鋼鐵件經(jīng)過加工以后，在加工組合后或送交下道工序鋼鐵件經(jīng)過加工以后，在加工組合后或送交下道工序前應作臨時油封處理（不銹鋼可不油封）。前應作臨時油封處理（不銹鋼可不油封）。v鋁、銅及其合金（青銅除外），鈦及鈦合金在加工后鋁、銅及其合金（青銅除外），鈦及鈦合金在加工后應將冷卻液及污染物擦凈，工序間停放一個月可不油封，應將冷卻液及污染物擦凈，工序間停放一個月可不油封，否則應作油封處理。否則應作油封處理。v凡是吹砂又不能進行防銹處理的零件，搬

2、運時應戴干凡是吹砂又不能進行防銹處理的零件，搬運時應戴干凈的手套，避免手接觸引起腐蝕，并馬上送交表面處理。凈的手套，避免手接觸引起腐蝕，并馬上送交表面處理。v鋁合金薄板在沖壓過程過程中應用貼紙或用聚乙烯膜鋁合金薄板在沖壓過程過程中應用貼紙或用聚乙烯膜或臨時性保護涂料保護以防劃傷?；蚺R時性保護涂料保護以防劃傷。 根據(jù)零件材質、工序間存放時間以及環(huán)境不同，可以根據(jù)零件材質、工序間存放時間以及環(huán)境不同，可以采用置換性防銹油油封；脫水防銹油油封；氣相防銹紙封采用置換性防銹油油封；脫水防銹油油封；氣相防銹紙封存及干燥空氣封存；機械加工防銹切削液、臨時性保護涂存及干燥空氣封存；機械加工防銹切削液、臨時性保

3、護涂層等。層等。 氣相防銹紙氣相防銹紙 將已完成某一工序零件擦干后放入周圍將已完成某一工序零件擦干后放入周圍襯有氣相防銹紙的箱子內，并將箱蓋封好，防銹紙需要經(jīng)襯有氣相防銹紙的箱子內，并將箱蓋封好，防銹紙需要經(jīng)常更換，如在箱類放氣相緩蝕劑、粉劑，效果會更佳。常更換，如在箱類放氣相緩蝕劑、粉劑，效果會更佳。 浸、涂防銹油浸、涂防銹油 普遍采用的方法。將完成某一工序的普遍采用的方法。將完成某一工序的零件用航空洗滌汽油洗凈和用抹布擦干之后，浸涂零件用航空洗滌汽油洗凈和用抹布擦干之后，浸涂1：3的的LTS3A置換型防銹油和煤油的混合油，濾去余油，裝入置換型防銹油和煤油的混合油，濾去余油，裝入聚乙烯塑料袋

4、中。聚乙烯塑料袋中。 如在零件加工過程中使用了防銹切削液，當零價完成如在零件加工過程中使用了防銹切削液，當零價完成某一加工工序后，不要將其表面殘余的防銹切削液除掉，某一加工工序后，不要將其表面殘余的防銹切削液除掉，這樣能保證零件在這樣能保證零件在35日內不發(fā)生銹蝕。日內不發(fā)生銹蝕。切削液的選擇切削液的選擇 上道工序交到下道工序的零件應作臨時防銹處理，尤上道工序交到下道工序的零件應作臨時防銹處理，尤其是加工到最后尺寸面的零件、有精加工的零件了。其是加工到最后尺寸面的零件、有精加工的零件了。 交接時應作外觀銹蝕檢查，有銹蝕的應立即處理。交接時應作外觀銹蝕檢查，有銹蝕的應立即處理。 搬運時應戴干凈手

5、套，防止手汗腐蝕金屬。搬運時應戴干凈手套，防止手汗腐蝕金屬。 抽檢。下道工序在接收上道工序的零件時，應抽取抽檢。下道工序在接收上道工序的零件時，應抽取35的零件進行檢查，確認無腐蝕和其他缺陷以后方的零件進行檢查，確認無腐蝕和其他缺陷以后方可辦理移交。可辦理移交。 周轉。轉入熱加工車間的零件應在周轉。轉入熱加工車間的零件應在48h內進行驗收，內進行驗收，完工后盡快轉出。經(jīng)電鍍及化學熱處理的零件應盡可能避完工后盡快轉出。經(jīng)電鍍及化學熱處理的零件應盡可能避免在車間存放過夜。免在車間存放過夜。 零件經(jīng)過前處理以后應馬上進行表面處理，以防腐零件經(jīng)過前處理以后應馬上進行表面處理，以防腐蝕。零件應以潤濕的狀

6、態(tài)進入處理槽。應按工藝要求嚴格蝕。零件應以潤濕的狀態(tài)進入處理槽。應按工藝要求嚴格控制槽液的控制槽液的pH值，因為值，因為pH值是影響滲氫的關鍵因素。值是影響滲氫的關鍵因素。 槽液應定期過濾、清除殘渣、定期分析、定期維護。槽液應定期過濾、清除殘渣、定期分析、定期維護。 應嚴格按照工藝文件控制電流、電壓、應嚴格按照工藝文件控制電流、電壓、pH值、溫度、值、溫度、時間等工藝參數(shù)及槽液成份。時間等工藝參數(shù)及槽液成份。 對于抗拉強度高的結構鋼件和不銹鋼件，在電鍍之前對于抗拉強度高的結構鋼件和不銹鋼件，在電鍍之前必須消除應力和電鍍后除氫。必須消除應力和電鍍后除氫。 成品零件需要進行防銹封存和包裝。成品零件

7、需要進行防銹封存和包裝。 防銹封存：防銹封存：油封油封 防銹油封存適用于不帶忌油或非金屬零件的金屬制件的防銹油封存適用于不帶忌油或非金屬零件的金屬制件的封存。封存。干燥空氣封存干燥空氣封存 適用于非金屬零件和帶忌油零件的金屬制件的適用于非金屬零件和帶忌油零件的金屬制件的封存。封存。氣相緩蝕劑封存氣相緩蝕劑封存 氣相封存之前將零件用置換型防銹油徹底清氣相封存之前將零件用置換型防銹油徹底清洗干凈，然后用氣相紙包裝，并用密封材料（聚乙烯袋或鋁塑復洗干凈，然后用氣相紙包裝，并用密封材料（聚乙烯袋或鋁塑復合袋）包裝。合袋）包裝。包裝包裝 按不同的封存期包裝。按不同的封存期包裝。防銹油油封以后外包裝一層石

8、蠟紙和一層復合紙，封存期為一年。防銹油油封以后外包裝一層石蠟紙和一層復合紙，封存期為一年。防銹油油封以后，再包裝聚乙烯，封存期為兩年。防銹油油封以后，再包裝聚乙烯，封存期為兩年。金屬覆蓋層金屬覆蓋層金屬鍍層金屬鍍層金屬襯里金屬襯里雙金屬復合板雙金屬復合板電鍍電鍍（Cr、Ni、Ag、Cu等）等）噴涂噴涂（Zn、Al）滲鍍滲鍍熱鍍熱鍍熱浸熱浸化學鍍化學鍍金屬鍍層金屬鍍層金屬襯里金屬襯里雙金屬復合板雙金屬復合板電鍍電鍍（Cr、Ni、Ag、Cu等）等）噴涂噴涂（Zn、Al）滲鍍滲鍍熱鍍熱鍍熱浸熱浸化學鍍化學鍍金屬鍍層金屬鍍層金屬襯里金屬襯里雙金屬復合板雙金屬復合板金屬覆蓋層金屬覆蓋層電鍍電鍍（Cr、N

9、i、Ag、Cu等）等）噴涂噴涂（Zn、Al）滲鍍滲鍍熱鍍熱鍍熱浸熱浸化學鍍化學鍍金屬鍍層金屬鍍層金屬襯里金屬襯里雙金屬復合板雙金屬復合板化學轉化膜化學轉化膜陽極氧化陽極氧化化學氧化化學氧化 （發(fā)藍及（發(fā)藍及Al、Mg的化學氧化膜）的化學氧化膜）磷酸鹽處理磷酸鹽處理,草酸鹽處理草酸鹽處理鉻酸鹽處理鉻酸鹽處理 油漆涂料油漆涂料塑料涂覆塑料涂覆搪瓷搪瓷鋼襯玻璃鋼襯玻璃非金屬材料襯里非金屬材料襯里暫時性防銹層暫時性防銹層 非金屬覆蓋層非金屬覆蓋層 金屬的電位序 兩種不同的金屬兩種不同的金屬M1和和M2，同時放置在電解質溶液，同時放置在電解質溶液中，并用導體相連，就可以發(fā)現(xiàn)導體中有電荷（電子）中，并用導

10、體相連，就可以發(fā)現(xiàn)導體中有電荷（電子）的傳遞。傳遞的方向將取決于的傳遞。傳遞的方向將取決于M1和和M2在所研究的電解質在所研究的電解質中的腐蝕電位。如果中的腐蝕電位。如果M1的腐蝕電位比的腐蝕電位比M2的腐蝕電位正，的腐蝕電位正，那么電子的傳遞是：那么電子的傳遞是：12MeMMg(最負)ZnAlFe鋼(低合金)TiPb黃銅CuAgAu(最正)常見金屬在水環(huán)境中的電位排列順序： 如果金屬如果金屬M2是覆蓋在金屬是覆蓋在金屬M1表面的涂鍍層，且表面的涂鍍層，且M2在電位序中比在電位序中比M1更負，我們就稱為更負，我們就稱為M2為為M1的陽的陽極性覆層。比如我們說：鍍鋅層為鋼、銅及銅合金極性覆層。比

11、如我們說：鍍鋅層為鋼、銅及銅合金的陽極性覆層。的陽極性覆層。 相反，如果相反，如果M2的電位比的電位比M1的電位正，我們就稱的電位正，我們就稱為陰極性覆層。比如我們說為陰極性覆層。比如我們說Cr鍍層是鋼的陰極性鍍層是鋼的陰極性覆層。覆層。電解質溶液電解質溶液 鋼鋼 鋅腐蝕鋅腐蝕陽極性覆蓋層陽極性覆蓋層 鋅鋅鋅對鋼材基體的保護作用鋅對鋼材基體的保護作用鋅陽極溶解鋅陽極溶解電解質溶液電解質溶液一旦有覆蓋不完整一旦有覆蓋不完整,加速鋼的腐蝕加速鋼的腐蝕 鉻鉻 鋼鋼 陰極性覆蓋層陰極性覆蓋層 鉻直接鍍在鋼的表面對基體的保護效果不佳鉻直接鍍在鋼的表面對基體的保護效果不佳幾種重要金屬電鍍方法的介紹幾種重要

12、金屬電鍍方法的介紹電電源源+-被被鍍鍍工工件件電電鍍鍍架架(-) 陰極 (-)(+) 陽極 (+)鎳鎳袋袋( (鎳鎳珠珠、鎳鎳球球) )電電鍍鍍鎳鎳槽槽鎳鎳鹽鹽, ,酸酸, ,光光亮亮劑劑, ,走走位位劑劑. . . .鎳鎳離離子子向向陰陰極極遷遷移移加熱裝置蒸蒸發(fā)發(fā)電鍍的一般原理：（以電鍍電鍍的一般原理：（以電鍍Ni工藝為例）工藝為例）鉻鍍層鉻鍍層 鉻鍍層對鋼、鋁及鋁合金是陰極保護層，對銅及銅鉻鍍層對鋼、鋁及鋁合金是陰極保護層，對銅及銅合金（黃銅除外）則是陽極保護層。合金（黃銅除外）則是陽極保護層。 按工藝方法分類：按工藝方法分類： 硬鉻鍍層、乳白鉻鍍層、裝飾性鉻鍍層、松孔鉻鍍硬鉻鍍層、乳白

13、鉻鍍層、裝飾性鉻鍍層、松孔鉻鍍層和黑鉻鍍層層和黑鉻鍍層 鉻鍍層耐蝕性：鉻鍍層耐蝕性： 在大氣中處于鈍態(tài)，具有高的抗色變能力，被廣泛在大氣中處于鈍態(tài)，具有高的抗色變能力，被廣泛用于裝飾性鍍層的面層。但由于鉻鍍層孔隙多，用于裝飾性鍍層的面層。但由于鉻鍍層孔隙多，在鋼上在鋼上直接鍍鉻時，鋼不能得到有效保護，甚至加速鋼基體的直接鍍鉻時，鋼不能得到有效保護，甚至加速鋼基體的腐蝕速率。腐蝕速率。鍍鉻層（耐磨）允許使用最高溫度為鍍鉻層（耐磨）允許使用最高溫度為370，乳白鍍鉻層可用于乳白鍍鉻層可用于600 以下。以下。硬鉻鍍層硬鉻鍍層：鍍層硬度高、耐摩、耐熱、耐磨蝕、摩擦系數(shù)低：鍍層硬度高、耐摩、耐熱、耐磨

14、蝕、摩擦系數(shù)低要求耐磨的零件可以選擇硬鉻鍍層要求耐磨的零件可以選擇硬鉻鍍層乳白鉻鍍層乳白鉻鍍層：鍍層為無光澤的灰白色，硬度低，但孔隙比硬鉻：鍍層為無光澤的灰白色，硬度低，但孔隙比硬鉻層少，孔隙率隨著厚度增加而減少，在層少，孔隙率隨著厚度增加而減少，在2020微米以上時，幾乎無微米以上時，幾乎無孔孔可以作為中溫防護層在工作溫度為可以作為中溫防護層在工作溫度為250250600 600 而又不要而又不要求耐磨的零件上使用。求耐磨的零件上使用。黑鉻鍍層黑鉻鍍層：在所有黑色鍍層中，黑鉻的耐磨性最好，鍍層不反光：在所有黑色鍍層中，黑鉻的耐磨性最好，鍍層不反光可用于要求黑色外觀零件的鍍層可用于要求黑色外觀

15、零件的鍍層裝飾鍍鉻層裝飾鍍鉻層：反光能力強，并能長期保持，是極好的裝飾性：反光能力強，并能長期保持，是極好的裝飾性鍍層，但必須要有中間鍍層以保證有足夠的防腐蝕能力，常鍍層，但必須要有中間鍍層以保證有足夠的防腐蝕能力，常用的中間層有銅、鎳、銅錫、鎳鐵等用的中間層有銅、鎳、銅錫、鎳鐵等 鉻鍍層不與塑料和橡膠粘接。鉻鍍層不與塑料和橡膠粘接。 鉻在堿、碳酸鹽、硫化物、硝酸、檸檬酸等有鉻在堿、碳酸鹽、硫化物、硝酸、檸檬酸等有機酸中具有很高的化學穩(wěn)定性，機酸中具有很高的化學穩(wěn)定性，但易溶于氫鹵酸但易溶于氫鹵酸（如鹽酸）和熱硫酸中（如鹽酸）和熱硫酸中。 鉻鍍層不能承受沖擊和彎曲。鍍鉻會嚴重降低鉻鍍層不能承受

16、沖擊和彎曲。鍍鉻會嚴重降低鋼的疲勞強度，為減少鍍鉻對鋼疲勞性能的影響，鋼的疲勞強度，為減少鍍鉻對鋼疲勞性能的影響，在電鍍前，在電鍍前，零件表面進行噴丸零件表面進行噴丸，使零件表面造成壓，使零件表面造成壓應力狀態(tài)，以抵消零件加工殘留在表面的拉應力。應力狀態(tài)，以抵消零件加工殘留在表面的拉應力。鎳鍍層鎳鍍層 鎳鍍層是用于鋼件裝飾或耐熱的一種功能性鍍層，對鎳鍍層是用于鋼件裝飾或耐熱的一種功能性鍍層，對鋼為陰極性防護層，對銅及銅合金（除黃銅外）為陽極性鋼為陰極性防護層，對銅及銅合金（除黃銅外）為陽極性防護層。防護層。 鎳鍍層性質：鎳鍍層性質： 良好的耐熱性，易于拋光，拋光后有鏡面光澤，在光良好的耐熱性，

17、易于拋光，拋光后有鏡面光澤，在光亮劑的鍍鎳溶液中，可以直接鍍出光澤外觀，但由于在大亮劑的鍍鎳溶液中，可以直接鍍出光澤外觀，但由于在大氣中光澤迅速消失，所以更適合作為裝飾性鍍層的中間層。氣中光澤迅速消失，所以更適合作為裝飾性鍍層的中間層。鎳鍍層耐蝕性：鎳鍍層耐蝕性： 較好的化學穩(wěn)定性，耐強堿，在稀的硫酸或鹽酸中溶較好的化學穩(wěn)定性，耐強堿，在稀的硫酸或鹽酸中溶解速度慢。對氫脆比較敏感的材料和對基體材料疲勞性能解速度慢。對氫脆比較敏感的材料和對基體材料疲勞性能有要求的零件鍍鎳時，要重視鍍鎳對基體材料性能的影響。有要求的零件鍍鎳時，要重視鍍鎳對基體材料性能的影響。 鍍鋅層對鋼及銅等均為陽極性防護層。鍍

18、鋅層對鋼及銅等均為陽極性防護層。 鍍鋅層在干燥空氣中幾乎不腐蝕，在工業(yè)大氣、含鍍鋅層在干燥空氣中幾乎不腐蝕，在工業(yè)大氣、含二氧化硫的空氣中的耐蝕性較高，鍍鋅層硬度中等，能二氧化硫的空氣中的耐蝕性較高，鍍鋅層硬度中等，能承受彎曲、擰合和擴口。鍍鋅層的最高使用溫度為承受彎曲、擰合和擴口。鍍鋅層的最高使用溫度為250 250 。電鍍鋅過程中氫脆敏感性較大。電鍍鋅過程中氫脆敏感性較大。鍍鋅層經(jīng)過鈍化后耐蝕性能得到進一步提高鍍鋅層經(jīng)過鈍化后耐蝕性能得到進一步提高 對鋼為陰極保護層，只能起到機械保護作用。易于拋對鋼為陰極保護層，只能起到機械保護作用。易于拋光或者光亮鍍銅。光或者光亮鍍銅。通常作為電鍍金屬底

19、層或中間鍍層。通常作為電鍍金屬底層或中間鍍層。 銅鍍層具有良好的導電性、導熱性。銅鍍層質軟，能銅鍍層具有良好的導電性、導熱性。銅鍍層質軟，能承受較大的拉伸、延展、擴口與擰合。并有潤滑和防止?jié)B承受較大的拉伸、延展、擴口與擰合。并有潤滑和防止?jié)B碳、氮化、脫碳、氰化的功能。銅鍍層的最高使用溫度為碳、氮化、脫碳、氰化的功能。銅鍍層的最高使用溫度為250 250 。 耐蝕性：耐蝕性：銅鍍層化學穩(wěn)定性不高，直接曝露于空氣中銅鍍層化學穩(wěn)定性不高，直接曝露于空氣中很快會變暗或被沾污，空氣中的硫化物、碳酸、手汗、氨很快會變暗或被沾污，空氣中的硫化物、碳酸、手汗、氨等都可能使銅鍍層加快變色。在潮濕空氣中與二氧化碳

20、或等都可能使銅鍍層加快變色。在潮濕空氣中與二氧化碳或者氯化物生成堿式碳酸鹽或氯化銅。者氯化物生成堿式碳酸鹽或氯化銅。鍍層性能檢測(I)涂層內應力測試外觀檢測厚度測量結合力測量顯微硬度測定鍍層性能檢測(II)耐腐蝕試驗延伸率（脆性）測量氫脆試驗耐磨性試驗 針孔：針孔：從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小從鍍層表面直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道，它是由于陰極表面上某些點的電沉積過孔道，它是由于陰極表面上某些點的電沉積過 程受到障程受到障礙，使該處不能學積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造礙，使該處不能學積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。成。 變色：變色：由于腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤

21、的變化由于腐蝕而引起的金屬或鍍層表面色澤的變化（如發(fā)暗，失色等）。（如發(fā)暗，失色等）。 起皮起皮：鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。：鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。 海棉狀鍍層海棉狀鍍層：在電鍍過程中形成的與基體材料結合不：在電鍍過程中形成的與基體材料結合不牢固的疏松多孔的沉積物。牢固的疏松多孔的沉積物。 燒焦鍍層：燒焦鍍層：在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙松散在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙松散或質量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質?；蛸|量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質。 麻點：麻點：在電鍍和腐蝕中，于金屬表面上形成的小坑或在電鍍和腐蝕中，于金屬表面上形成的小坑或小孔。小孔。

22、厚度的常用方法有：重量法、厚度的常用方法有：重量法、射線反向散射射線反向散射法、顯微鏡法、渦流法、千分尺法、法、顯微鏡法、渦流法、千分尺法、X射線法、庫射線法、庫侖測量法、磁性測量、點滴法、溶解法。侖測量法、磁性測量、點滴法、溶解法。 其中屬于破壞鍍層的檢測法有點滴法、溶解法、其中屬于破壞鍍層的檢測法有點滴法、溶解法、庫侖測量法、顯微鏡法等；非破壞檢測方法有渦流庫侖測量法、顯微鏡法等；非破壞檢測方法有渦流法、法、 射線反向散射法、磁性測量法等。射線反向散射法、磁性測量法等。 各種測量方法都有自身的應用范圍，都不是絕各種測量方法都有自身的應用范圍，都不是絕對通用的。對通用的。中性鹽霧試驗：中性鹽

23、霧試驗： 根據(jù)國家標準根據(jù)國家標準GB/T10125-97“人造氣氛腐蝕試人造氣氛腐蝕試驗驗 中性鹽霧試驗中性鹽霧試驗”方法，試驗條件如下：方法，試驗條件如下：試驗溶液：試驗溶液：5NaCl用蒸餾水配制用蒸餾水配制試驗溫度：試驗溫度：351，采用連續(xù)噴霧，采用連續(xù)噴霧 pH值：值：6.5-7.2之間之間 (2) 耐腐蝕溶液浸泡試驗：耐腐蝕溶液浸泡試驗：參照國家標準參照國家標準GB10124-88“金屬材料試驗均勻腐蝕全浸試金屬材料試驗均勻腐蝕全浸試驗方法驗方法” 。 影響銅材表面變色的因素影響銅材表面變色的因素 其影響的因素有濕度、溫度、微量不純氣體及生產工藝等。其影響的因素有濕度、溫度、微量

24、不純氣體及生產工藝等。1.高濕環(huán)境與溫度的影響高濕環(huán)境與溫度的影響實驗表明，在濕度較大的季節(jié)（特別是在我國南方）所生產實驗表明，在濕度較大的季節(jié)（特別是在我國南方）所生產的銅材表面在很短時間就出現(xiàn)變色，其主要原因就是由于高濕的銅材表面在很短時間就出現(xiàn)變色，其主要原因就是由于高濕環(huán)境與溫度的影響。環(huán)境與溫度的影響。在高濕度環(huán)境中，銅材表面由于缺陷內的毛細凝聚作用、吸在高濕度環(huán)境中，銅材表面由于缺陷內的毛細凝聚作用、吸附凝聚作用或化學凝聚作用，可以在其表面上凝結上一層從幾附凝聚作用或化學凝聚作用，可以在其表面上凝結上一層從幾十個水分子厚至肉眼可見的水膜。由此，使在干燥空氣中發(fā)生十個水分子厚至肉眼可見的水膜。由此，使在干燥空氣中發(fā)生的的4Cu+O2 2Cu2O 、2Cu2O+O24CuO反應，產物為反應，產物為Cu2O和少量和少量CuO的緩慢純氧化過程。的緩慢純氧化過程。 另外，大氣中的氧主要參與電化學腐蝕過程，即：另外，大氣中的氧主要參與電化學腐蝕過程，即： 陽極反應：陽極反應：Cu Cu+ + e 陰極反應：陰極反應：2H2O+O2 4OH- 2.生產工藝因素的影響生產工藝因素的影響 銅材在生產過程中的不少工藝因素成為其表面變色的直銅材在生產過程中的不少工藝因素成為其表面變色的直