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(jiǎn)稱PVD、化學(xué)氣相沉積簡(jiǎn)稱CVD、等離子體化學(xué)氣相沉積簡(jiǎn)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(guò)程(electrodepos-itionprocess),是利用電極(electrode)通過(guò)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性或尺寸。目

2、前較常遇見(jiàn)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(rùn)滑性、強(qiáng)度、耐熱性、耐候性；熱處理之防止?jié)B碳、氮化、尺寸錯(cuò)誤或磨耗之另件之修補(bǔ)。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(diǎn)：(1)鍍層的剝離、氣脹。(2)污點(diǎn)、無(wú)光等光澤不均的現(xiàn)象。(3)鍍層的小孔、不平。(4)針孔的發(fā)生而降低制品的耐

3、蝕性。(5)鍍層皮膜的脆化。鍍鋅電鍍鋅有哪幾類？(1)酸性鍍鋅(acidzincplating)(2)堿性非氧化物鍍鋅(alkalineplating)(3)氧化物鍍鋅(cyanidezincplating)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？1.1酸性鍍鋅形狀簡(jiǎn)單鍍件和做油漆底層用的較多，其優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)(1)可得光澤，平滑，鍍鋅層相似的鍍層(2)可直接鍍?cè)谔蓟匿撹F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?cè)“捕?，毒性小，成本低缺點(diǎn)(1)鍍?cè)「g性強(qiáng)，鍍槽及附屬設(shè)備需加襯(2)焊接及組合鍍件不宜

4、，會(huì)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(guò)濾，冷卻管及冷凍設(shè)備堿性非氟化物鍍鋅(AlkalineNon-CyanideZincPlating)優(yōu)點(diǎn)(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(diǎn)(1)鍍?cè)〕煞菪鑷?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(shí)，電流效率降低(4)對(duì)金屬雜質(zhì)及硬水雜質(zhì)敏感(5)鍍層校鼠化鍍鋅脆(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光澤氟化鍍鋅優(yōu)點(diǎn)(1)使用歷史悠久，經(jīng)驗(yàn)較豐富(2)前處理要求比較不嚴(yán)格(3)被覆性優(yōu)良(4

5、)浴成份的分析及控制比較容易(5)鍍層延性好(6)鍍?cè)「g性小(1)鍍?cè)《拘詮?qiáng)，須做氟化物廢物處理(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?cè)?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(diǎn)、黑點(diǎn)、起泡、脫落2 .樹(shù)枝狀、海綿狀和條紋狀的鍍層3 .局部無(wú)鍍層4 .可擦去的疏松鈍化膜或呈深黃

6、色、棕色和褐色的鈍化膜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銀鍍銀有哪幾類？通過(guò)電解或化學(xué)方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鍥的方法，稱為鍍鍥。鍍鍥分電鍍鍥和化學(xué)鍍鍥。電鍍鍥是在由鍥鹽稱主鹽、導(dǎo)電鹽、pH緩沖劑、潤(rùn)濕劑組成的電解液中，陽(yáng)極用金屬鍥，陰極為鍍件，通以直流電，在陰極鍍件上沉積上一層均勻、致密的鍥鍍層。從加有光亮劑的鍍液中獲得的是亮鍥，而在沒(méi)有加入光亮劑的電解液中獲得的是暗鍥?；瘜W(xué)鍍又稱為無(wú)電解鍍Electrolessplating,也可以稱為自催化電鍍CAutocatalyticplating。具體過(guò)程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬

7、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(guò)程。這一過(guò)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。（一電鍍饃的特點(diǎn)、性能、用途：1、電鍍饃層在空氣中的穩(wěn)定性很高，由于金屬饃具有很強(qiáng)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、電鍍饃結(jié)晶極其細(xì)小，并且具有優(yōu)良的拋旋光性能。經(jīng)拋光的饃鍍層可得到鏡面般的光澤外表，同時(shí)在大氣中可長(zhǎng)期保持其光澤。所以，電鍍層常用于裝飾。3、饃鍍層的硬度比較高，可以提高制品外表的耐磨性，在印刷工業(yè)中常用鍍饃層來(lái)提高鉛外表的硬度。由于金屬饃具有較高的化學(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。

8、鍍饃層還廣泛的應(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(lái)制造印刷行業(yè)的電鑄版、唱片模以及其它模具。厚的鍍饃層具有良好的耐磨性，可作為耐磨鍍層。尤其是近幾年來(lái)發(fā)展了復(fù)合電鍍，可沉積出夾有耐磨微粒的復(fù)合饃鍍層，其硬度和耐磨性比鍍饃層更高。假設(shè)以石墨或氟化石墨作為分散微粒，則獲得的饃石墨或饃-氟化石墨復(fù)合鍍層就具有很好的自潤(rùn)滑性，可用作為潤(rùn)滑鍍層。黑饃鍍層作為光學(xué)儀器的鍍覆或裝飾鍍覆層亦都有著廣泛的應(yīng)用。4、鍍饃的應(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，

9、在其上再鍍一薄層銘，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W113mm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(dòng)機(jī)部件和微型電子組件的制造等方應(yīng)用越來(lái)越廣泛。5、在電鍍中，由于電鍍饃具有很多優(yōu)異性能，其加工量?jī)H次于電鍍鋅而居第二位，其消耗量占到饃總產(chǎn)量的10%左右。二化學(xué)鍍饃的特點(diǎn)、性能、用途：1、厚度均勻性厚度均勻和均鍍能力好是化學(xué)鍍饃的一大特點(diǎn)，也是應(yīng)用廣泛的原因之一，化學(xué)鍍饃防止了電鍍層由于電流分布不均勻而帶來(lái)的厚度不均勻?；瘜W(xué)鍍時(shí)，只要零件外表和鍍液接觸，鍍液中消耗的成份能及時(shí)得到補(bǔ)充，鍍件

10、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(huì)滲氫，沒(méi)有氫脆，化學(xué)鍍饃后不需要除氫。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饃好。4、可沉積在各種材料的外表上，例如：鋼饃基合金、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(jī)或控制設(shè)備。6、熱處理溫度低，只要在400c以下經(jīng)不同保溫時(shí)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

11、層比鋅高6-10倍，優(yōu)于鎘和鎘鈦合金。同時(shí)具有良好的機(jī)械性能，鍍后不改變鋼材的機(jī)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(yàn)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(shí)間長(zhǎng)，好的能到達(dá)1000小時(shí)，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)到未磁化前的那種雜亂無(wú)章的磁中性狀態(tài)。退磁是磁化的逆過(guò)程。1、剩磁對(duì)工件的正常使用的危害：1剩磁的軸、軸承、滑動(dòng)導(dǎo)軌，在使用中會(huì)把磨損出

12、來(lái)的鐵粉吸住，加速磨損。2帶有剩磁的工件會(huì)影響裝在它們周?chē)碾姶艃x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?yàn)榧訜岢^(guò)居里點(diǎn)后，剩磁會(huì)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(chǎng)退磁法在試件上不斷變換磁場(chǎng)方向的同時(shí)，逐漸減少磁化磁場(chǎng)的強(qiáng)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(diǎn)。反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)退磁的兩個(gè)必要條件：a.磁場(chǎng)方向不斷正反變化；b.磁場(chǎng)強(qiáng)度從大到小逐漸減少。直流電退磁法交流電退磁法一般直流退磁的效果優(yōu)于交流退磁，特別是對(duì)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

13、空氣，到達(dá)防銹目的。外觀要求不高時(shí)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(huì)對(duì)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)黑工藝對(duì)于低碳鋼的效果不太好。堿性發(fā)黑細(xì)分出來(lái)，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(shí)所需溫度的寬容度較大，大概在13

14、5到155c之間都可以得到不錯(cuò)的外表，只是所需時(shí)間有些長(zhǎng)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(shí)間10-30min,每過(guò)3-5分鐘上下抖動(dòng)幾次，藥液濃度低于ph12時(shí)補(bǔ)充脫脂粉；3、水洗；4、酸洗：酸洗液濃度ph值2-4,處理時(shí)間5-10min；5、水洗；6、發(fā)黑：池液濃度ph值，處理時(shí)間10-12min；7、水洗；8、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(shí)。3發(fā)黑成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便；對(duì)發(fā)黑時(shí)間作了嚴(yán)格的控制。4工藝適應(yīng)性強(qiáng)

15、：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(guò)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135C-145c為合適；時(shí)間15-25分鐘；取出套圈用清水沖洗后進(jìn)行鈍化處理，鈍化處理用重銘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，放入105C-120c的機(jī)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(yàn)。本發(fā)明生成的氧化物薄膜性能穩(wěn)定，在常溫下可長(zhǎng)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

16、性發(fā)黑好一些。實(shí)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290-300C,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F(tuán)EP:FEP氟化乙烯丙稀共聚物不粘涂料在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無(wú)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200C。3 .特氟龍PFA:PFA過(guò)氟烷基化物不粘涂料與FEP一樣在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無(wú)孔薄膜。PFA的優(yōu)點(diǎn)是具有更高的

17、連續(xù)使用溫度260C,更強(qiáng)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(shù)脂是最堅(jiān)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150c下連續(xù)工作。經(jīng)過(guò)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(shí)間可耐高溫到300C,一般在240C260c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260c下不融化。3、滑動(dòng)性：特氟龍涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑

18、動(dòng)時(shí)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(shí)也不易沾溶液，如粘有少量污垢，簡(jiǎn)單擦拭即可清除。停機(jī)時(shí)間短，節(jié)省工時(shí)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(diǎn)。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類的化學(xué)腐蝕。QPQ鹽浴液體氮化（QPQ）工藝：工件在570±10C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(qiáng)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

19、。對(duì)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(qiáng)度不變的同時(shí)，耐腐蝕性大幅提高，外表呈光亮黑色，美觀、實(shí)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580C溫度下正火并隨后緩慢冷卻的調(diào)質(zhì)處理或采用高淬高回的前熱處理工藝，補(bǔ)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8±2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(chē)零部件、輕工機(jī)械、液壓機(jī)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(dòng)機(jī)氣門(mén)、齒輪、蝸桿、鉆頭、刀具、高強(qiáng)度緊固件、銷軸、鋁壓鑄模、鋁擠壓模、塑料模、縫紉機(jī)零件、電氣開(kāi)工具零件等2、常用的材料：3、各種碳鋼20#、45#、40c門(mén)4、高速鋼W6Mo5Cr4V2、W18Cr4V、W12Cr4V4Mo5、鑄模鋼熱模氮化鋼3Cr2W8VH1338CrMo16、不銹鋼：1Cr13、2cr13、201、301、304、316、1Cr18Ni9Ti7、球墨鑄鐵：QT20-60、QT400-17、KmQTMn6各種材料硬度：碳鋼、低合金鋼：HV