常見(jiàn)的表面防護(hù)方法與工藝流程

1、常見(jiàn)的表面防護(hù)方法與工藝流程產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的防護(hù)機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)品零件的臨時(shí)性保護(hù)原則鋼鐵件經(jīng)過(guò)加工以后，在加工組合后或送交下道工序前應(yīng)作臨時(shí)油封處理（不銹鋼可不油封）。鋁、銅及其合金（青銅除外），鈦及鈦合金在加工后應(yīng)將冷卻液及污染物擦凈，工序間停放一個(gè)月可不油封，否則應(yīng)作油封處理。凡是吹砂又不能進(jìn)行防銹處理的零件，搬運(yùn)時(shí)應(yīng)戴干凈的手套，避免手接觸引起腐蝕，并馬上送交表面處理。鋁合金薄板在沖壓過(guò)程過(guò)程中應(yīng)用貼紙或用聚乙烯膜或臨時(shí)性保護(hù)涂料保護(hù)以防劃傷。 機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)品零件的臨時(shí)性保護(hù)方法 根據(jù)零件材質(zhì)、工序間存放時(shí)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；氣相防銹紙封存及干燥空

2、氣封存；機(jī)械加工防銹切削液、臨時(shí)性保護(hù)涂層等。 氣相防銹紙 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(nèi)，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(huì)更佳。 浸、涂防銹油 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1：3的LTS3A置換型防銹油和煤油的混合油，濾去余油，裝入聚乙烯塑料袋中。機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)品零件的臨時(shí)性保護(hù)方法 如在零件加工過(guò)程中使用了防銹切削液，當(dāng)零價(jià)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，這樣能保證零件在35日內(nèi)不發(fā)生銹蝕。材料名稱牌號(hào)（或標(biāo)準(zhǔn)）用途加工潤(rùn)滑冷卻液Q3AD黑色金屬機(jī)械加工用潤(rùn)滑

3、冷卻液鋁合金機(jī)械加工用潤(rùn)滑冷卻液鈦合金機(jī)械加工用潤(rùn)滑冷卻液低合金鋼、高強(qiáng)度鋼機(jī)械加工專用300M鋼磨削用潤(rùn)滑冷卻液切削液的選擇產(chǎn)品零件工序間的交接注意事項(xiàng) 上道工序交到下道工序的零件應(yīng)作臨時(shí)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。 交接時(shí)應(yīng)作外觀銹蝕檢查，有銹蝕的應(yīng)立即處理。 搬運(yùn)時(shí)應(yīng)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(shí)，應(yīng)抽取35的零件進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)腐蝕和其他缺陷以后方可辦理移交。 周轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)入熱加工車間的零件應(yīng)在48h內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)收，完工后盡快轉(zhuǎn)出。經(jīng)電鍍及化學(xué)熱處理的零件應(yīng)盡可能避免在車間存放過(guò)夜。例如:表面處理加工過(guò)程中的腐蝕控制 零件經(jīng)過(guò)

4、前處理以后應(yīng)馬上進(jìn)行表面處理，以防腐蝕。零件應(yīng)以潤(rùn)濕的狀態(tài)進(jìn)入處理槽。應(yīng)按工藝要求嚴(yán)格控制槽液的pH值，因?yàn)閜H值是影響滲氫的關(guān)鍵因素。 槽液應(yīng)定期過(guò)濾、清除殘?jiān)?、定期分析、定期維護(hù)。 應(yīng)嚴(yán)格按照工藝文件控制電流、電壓、pH值、溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)及槽液成份。 對(duì)于抗拉強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)鋼件和不銹鋼件，在電鍍之前必須消除應(yīng)力和電鍍后除氫。 成品零件需要進(jìn)行防銹封存和包裝。 防銹封存：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洗干凈，然后用氣相紙包裝，并用密封材料（聚乙烯

5、袋或鋁塑復(fù)合袋）包裝。包裝 按不同的封存期包裝。防銹油油封以后外包裝一層石蠟紙和一層復(fù)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。覆蓋層保護(hù)技術(shù)的主要種類 金屬覆蓋層金屬鍍層金屬襯里雙金屬?gòu)?fù)合板電鍍（Cr、Ni、Ag、Cu等）噴涂（Zn、Al）滲鍍熱鍍熱浸化學(xué)鍍金屬鍍層金屬襯里雙金屬?gòu)?fù)合板電鍍（Cr、Ni、Ag、Cu等）噴涂（Zn、Al）滲鍍熱鍍熱浸化學(xué)鍍金屬鍍層金屬襯里雙金屬?gòu)?fù)合板金屬覆蓋層電鍍（Cr、Ni、Ag、Cu等）噴涂（Zn、Al）滲鍍熱鍍熱浸化學(xué)鍍金屬鍍層金屬襯里雙金屬?gòu)?fù)合板化學(xué)轉(zhuǎn)化膜陽(yáng)極氧化化學(xué)氧化 （發(fā)藍(lán)及Al、Mg的化學(xué)氧化膜）磷酸鹽處理,草酸鹽處理鉻酸鹽

6、處理 油漆涂料塑料涂覆搪瓷鋼襯玻璃非金屬材料襯里暫時(shí)性防銹層 非金屬覆蓋層 1 電 鍍電鍍是一種用電化學(xué)方法在鍍件表面上沉積所需形態(tài)的金屬覆層工藝。電鍍?cè)恚菏侵冈诤杏兘饘俚柠}類溶液中，以被鍍基體金屬為陰，通過(guò)電解作用，使鍍液中欲鍍金屬的陽(yáng)離子在基體金屬表面沉積出來(lái)，形成鍍層的一種表面加工方法。 電鍍的目的：是改善材料的外觀，提高材料的各種物理化學(xué)性能，賦予材料表面特殊的耐蝕性、耐磨性、裝飾性、焊接性及電、磁、光學(xué)性能等。鍍層一般為幾微米到幾十微米厚。電鍍工藝設(shè)備較簡(jiǎn)單，操作條件易于控制，鍍層材料廣泛，成本較低，因而在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，是材料表面處理的重要方法。 電鍍的基本原理電鍍是指在直流

7、電的作用下，電解液中的金屬離子還原，并沉積到零件表面形成有一定性能的金屬鍍層的過(guò)程。電解液主要是水溶液，也有有機(jī)溶液和熔融鹽。從水溶液和有機(jī)溶液中電鍍稱為濕法電鍍，從熔融鹽中電鍍稱為熔融鹽電鍍。非水溶液、熔融鹽電鍍雖已部分獲得工業(yè)化應(yīng)用，但不普遍。 電沉積的基本條件金屬離子以一定的電流密度進(jìn)行陰極還原時(shí)，原則上，只要電極電位足夠負(fù)，任何金屬離子都可能在陰極上還原，實(shí)現(xiàn)電沉積。但由于水溶液中有氫離子、水分子及多種其它離子，使得一些還原電位很負(fù)的金屬離子實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)沉積過(guò)程。所以金屬離子在水溶液中能否還原，不僅決定于其本身的電化學(xué)性質(zhì)，還決定于金屬的還原電位與氫還原電位的相對(duì)大小。若金屬離子還

8、原電位比氫離子還原電位更負(fù)，則電極上大量析氫，金屬沉積極少。 通常鍍液由如下成分構(gòu)成。1.主鹽。沉積金屬的鹽類，有單鹽，如硫酸銅、硫酸鎳等；有絡(luò)鹽，如鋅酸鈉、氰鋅酸鈉等。2.配合劑。配合劑與沉積金屬離子形成配合物，改變鍍液的電化學(xué)性質(zhì)和金屬離子沉積的電極過(guò)程，對(duì)鍍層質(zhì)量有很大影響，是鍍液的重要成分。常用配合劑有氰化物、氫氧化物、焦磷酸鹽、酒石酸鹽、氨三乙酸、檸檬酸等。3. 導(dǎo)電鹽。其作用是提高鍍液的導(dǎo)電能力，降低槽端電壓提高工藝電流密度.例如鍍鎳液中加人Na2SO4。導(dǎo)電鹽不參加電極反應(yīng)，酸或堿類也可作為導(dǎo)電物質(zhì)。4.緩沖劑。在弱酸或弱堿性鍍液中，pH值是重要的工藝參量。加人緩沖劑，使鍍液具有

9、自行調(diào)節(jié)pH值能力，以便在施鍍過(guò)程中保持pH值穩(wěn)定。緩沖劑要有足夠量才有較好的效果，一般加人3040gL，例如氯化鉀鍍鋅溶液中的硼酸。5. 陽(yáng)極活化劑。在電鍍過(guò)程中金屬離子被不斷消耗，多數(shù)鍍液依靠可溶性陽(yáng)極來(lái)補(bǔ)充，使金屬的陰極析出量與陽(yáng)極溶解量相等，保持鍍液成分平衡。加人活性劑能維持陽(yáng)極活性狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生鈍化，保持正常溶解反應(yīng)。例如鍍鎳液中必須加人Cl-，以防止鎳陽(yáng)極鈍化。6. 鍍液穩(wěn)定劑。許多金屬鹽容易發(fā)生水解，而許多金屬的氫氧化物是不溶性的。生成金屬的氫氧化物沉淀，使溶液中的金屬離子大量減少，電鍍過(guò)程電流無(wú)法增大，鍍層容易燒焦。7. 特殊添加劑。為改善鍍液性能和提高鍍層質(zhì)量，常需加人某種特

10、殊添加劑。特殊添加劑光亮劑可提高鍍層的光亮度。晶粒細(xì)化劑能改變鍍層的結(jié)晶狀況，細(xì)化晶粒，使鍍層致密。例如鋅酸鹽鍍鋅液中，添加環(huán)氧氯丙烷與胺類的縮合物之類的添加劑，鍍層就可從海綿狀變?yōu)橹旅芏饬?。整平劑可改善鍍液微觀分散能力，使基體顯微粗糙表面變平整。潤(rùn)濕劑可以降低金屬與溶液的界面張力，使鍍層與基體更好地附著，減少針孔。應(yīng)力消除劑可降低鍍層應(yīng)力。鍍層硬化劑可提高鍍層硬度。掩蔽劑可消除微量雜質(zhì)的影響。金屬的電位序 兩種不同的金屬M(fèi)1和M2，同時(shí)放置在電解質(zhì)溶液中，并用導(dǎo)體相連，就可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體中有電荷（電子）的傳遞。傳遞的方向?qū)⑷Q于M1和M2在所研究的電解質(zhì)中的腐蝕電位。如果M1的腐蝕電位比M2的

11、腐蝕電位正，那么電子的傳遞是：Mg(最負(fù))ZnAlFe鋼(低合金)TiPb黃銅CuAgAu(最正)常見(jiàn)金屬在水環(huán)境中的電位排列順序：陽(yáng)極性覆層與陰極性覆層 如果金屬M(fèi)2是覆蓋在金屬M(fèi)1表面的涂鍍層，且M2在電位序中比M1更負(fù)，我們就稱為M2為M1的陽(yáng)極性覆層。比如我們說(shuō)：鍍鋅層為鋼、銅及銅合金的陽(yáng)極性覆層。 相反，如果M2的電位比M1的電位正，我們就稱為陰極性覆層。比如我們說(shuō)Cr鍍層是鋼的陰極性覆層。陰極性覆層機(jī)械隔離作用 在使用環(huán)境中，覆層材料的電位比基體金屬的電位正，如鐵表面上覆蓋鉻、鎳。 如果覆蓋層存在缺陷，將加速基體金屬的腐蝕。因此陰極性覆層必須足夠完整、無(wú)孔隙，才能取得好的保護(hù)效果。

12、 覆層的極性不是絕對(duì)的，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，覆層和基體金屬的電偶關(guān)系可能發(fā)生反轉(zhuǎn)。 電解質(zhì)溶液 鋼 鋅腐蝕鐵表面上用鋅作覆層陽(yáng)極性覆蓋層 鋅鋅對(duì)鋼材基體的保護(hù)作用鋅陽(yáng)極溶解電解質(zhì)溶液一旦有覆蓋不完整,加速鋼的腐蝕 鉻 鋼 陰極性覆蓋層 鉻直接鍍?cè)阡摰谋砻鎸?duì)基體的保護(hù)效果不佳電鍍的總體優(yōu)點(diǎn)： 鍍層金屬純度高，分布均勻，與基體金屬結(jié)合牢固。鍍層具有較高硬度和耐磨性能。為獲得同樣保護(hù)效果所需要的覆層金屬最少。鍍層厚度容易控制，一般在常溫下進(jìn)行，電鍍適應(yīng)范圍很寬，從正電性金屬到負(fù)電性金屬，從低熔點(diǎn)金屬到高熔點(diǎn)金屬，從高純金屬到合金，都可以進(jìn)行電鍍。 幾種重要金屬電鍍方法的介紹電鍍的一般原理：（以電鍍Ni

13、工藝為例）覆層金屬和覆蓋方法的選擇 對(duì)覆層金屬的選擇，主要考慮能否在預(yù)定使用的環(huán)境中有良好的耐蝕性。其次應(yīng)考慮覆層金屬與基體金屬的電偶關(guān)系，以及設(shè)備對(duì)覆層金屬提出的物理，機(jī)械性能方面的要求。還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 對(duì)于覆蓋方法的選擇主要考慮需要的覆層厚度，對(duì)覆層孔隙率的要求，以及覆層施工能否適應(yīng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和尺寸。 鉻鍍層適用范圍（1）要求耐磨的零件（2）修復(fù)磨損零件的尺寸可以用硬鉻涂層（3）要求黑色外觀或識(shí)別標(biāo)記的可用黑鉻涂層（4）要求較高反射能力表面的零件（5）裝飾性外觀零件（6）要求高耐蝕性與裝飾性，可采用雙層鎳鉻等（7）要求吸附潤(rùn)滑油及高壓條件下使用的零件采松孔鉻鍍層不宜使用（1）在惡劣或海

14、水條件下工作的零件（2）形狀復(fù)雜而又要求有均勻鍍層的零件注意在關(guān)鍵部件及超高強(qiáng)度鋼電鍍時(shí)應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作氫脆檢查和消除應(yīng)力處理鉻鍍層鉻鍍層工藝及性質(zhì)（Cr） 鉻鍍層對(duì)鋼、鋁及鋁合金是陰極保護(hù)層，對(duì)銅及銅合金（黃銅除外）則是陽(yáng)極保護(hù)層。 按工藝方法分類： 硬鉻鍍層、乳白鉻鍍層、裝飾性鉻鍍層、松孔鉻鍍層和黑鉻鍍層 鉻鍍層耐蝕性： 在大氣中處于鈍態(tài)，具有高的抗色變能力，被廣泛用于裝飾性鍍層的面層。但由于鉻鍍層孔隙多，在鋼上直接鍍鉻時(shí)，鋼不能得到有效保護(hù)，甚至加速鋼基體的腐蝕速率。鍍鉻層（耐磨）允許使用最高溫度為370，乳白鍍鉻層可用于600 以下。鍍鉻層工藝硬鉻鍍層：鍍層硬度高、耐摩、耐熱、耐磨蝕

15、、摩擦系數(shù)低要求耐磨的零件可以選擇硬鉻鍍層乳白鉻鍍層：鍍層為無(wú)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20微米以上時(shí)，幾乎無(wú)孔可以作為中溫防護(hù)層在工作溫度為250600 而又不要求耐磨的零件上使用。黑鉻鍍層：在所有黑色鍍層中，黑鉻的耐磨性最好，鍍層不反光可用于要求黑色外觀零件的鍍層裝飾鍍鉻層：反光能力強(qiáng)，并能長(zhǎng)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，常用的中間層有銅、鎳、銅錫、鎳鐵等鍍鉻層的其他性能 鉻鍍層不與塑料和橡膠粘接。 鉻在堿、碳酸鹽、硫化物、硝酸、檸檬酸等有機(jī)酸中具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，但易溶于氫鹵酸（如鹽酸）和熱硫酸中。 鉻

16、鍍層不能承受沖擊和彎曲。鍍鉻會(huì)嚴(yán)重降低鋼的疲勞強(qiáng)度，為減少鍍鉻對(duì)鋼疲勞性能的影響，在電鍍前，零件表面進(jìn)行噴丸，使零件表面造成壓應(yīng)力狀態(tài)，以抵消零件加工殘留在表面的拉應(yīng)力。鎳鍍層適用范圍（1）裝飾鍍層的底層或中間層（2）在中溫（205-300）條件下工作的零件（3）要求釬焊的不銹鋼零件（4）氧氣系統(tǒng)工作的銅合金件（5）鈍態(tài)金屬電鍍的底層黑鎳鍍層適用范圍（1）要求黑色外觀（2）黑色油漆的底層（3）要求不反光的儀器、儀表零件不宜使用（1）在濃的過(guò)氧化氫中工作的零件（2）以硝酸為基的氧化劑中工作的零件（3）在礦物油類中工作的零件注意在關(guān)鍵部件鍍鎳時(shí)應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作氫脆檢查、消除應(yīng)力處理鎳鍍層鎳鍍層（

17、Ni） 鎳鍍層是用于鋼件裝飾或耐熱的一種功能性鍍層，對(duì)鋼為陰極性防護(hù)層，對(duì)銅及銅合金（除黃銅外）為陽(yáng)極性防護(hù)層。 鎳鍍層性質(zhì)： 良好的耐熱性，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： 較好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐強(qiáng)堿，在稀的硫酸或鹽酸中溶解速度慢。對(duì)氫脆比較敏感的材料和對(duì)基體材料疲勞性能有要求的零件鍍鎳時(shí)，要重視鍍鎳對(duì)基體材料性能的影響。鋅鍍層應(yīng)用范圍鋅鍍層適用范圍（1）使用溫度在250 以下，要求耐腐蝕而不要求耐磨和裝飾的零件（2）與鋁和鋁合金接觸的零件（3）為減緩接觸腐蝕而又不能進(jìn)行陽(yáng)極化的

18、鋁合金零件（4）在過(guò)氧化氫介質(zhì)中工作的零件，鍍鋅層必須無(wú)孔隙，且不進(jìn)行鈍化（5）在煤油、汽油中工作的零件不宜使用（1）抗拉強(qiáng)度大于1240MPa的鋼制零件（2）不允許增加表面電阻的零件（3）鋅的腐蝕產(chǎn)物會(huì)影響產(chǎn)品或部件正常功能的零件注意在關(guān)鍵部件及超高強(qiáng)度鋼電鍍時(shí)應(yīng)該按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作氫脆檢查和消除應(yīng)力處理鋅鍍層（Zn） 鍍鋅層對(duì)鋼及銅等均為陽(yáng)極性防護(hù)層。 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，能承受彎曲、擰合和擴(kuò)口。鍍鋅層的最高使用溫度為250 。電鍍鋅過(guò)程中氫脆敏感性較大。試驗(yàn)方法環(huán)境腐蝕開(kāi)始時(shí)間(h)未鈍化重鉻酸鹽鈍化鹽霧試驗(yàn)30300曝露

19、試驗(yàn)工業(yè)大氣120180365730海洋大氣3060120180鍍鋅層經(jīng)過(guò)鈍化后耐蝕性能得到進(jìn)一步提高銅鍍層應(yīng)用范圍銅鍍層適用范圍（1）裝飾性層防護(hù)體系的底鍍層或中間鍍層（2）提高黑色金屬的導(dǎo)電性（3）防止精密零件表面冷作硬化不宜使用（1）溫度超過(guò)300工作環(huán)境的導(dǎo)電零件（2）高強(qiáng)度鋼制零件銅鍍層（Cu） 對(duì)鋼為陰極保護(hù)層，只能起到機(jī)械保護(hù)作用。易于拋光或者光亮鍍銅。通常作為電鍍金屬底層或中間鍍層。 銅鍍層具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。銅鍍層質(zhì)軟，能承受較大的拉伸、延展、擴(kuò)口與擰合。并有潤(rùn)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250 。 耐蝕性：銅鍍層化學(xué)穩(wěn)定性不高，直接曝露

20、于空氣中很快會(huì)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或者氯化物生成堿式碳酸鹽或氯化銅。電鍍層的性能檢測(cè)外觀檢測(cè) 針孔：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(diǎn)的電沉積過(guò) 程受到障礙，使該處不能學(xué)積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。 變色：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）。 起皮：鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。 海棉狀鍍層：在電鍍過(guò)程中形成的與基體材料結(jié)合不牢固的疏松多孔的沉積物。 燒焦鍍層：在過(guò)高電流下形成的顏色黑暗、粗糙松散或質(zhì)量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質(zhì)。 麻點(diǎn)：在

21、電鍍和腐蝕中，于金屬表面上形成的小坑或小孔。 厚度的測(cè)量 厚度的常用方法有：重量法、射線反向散射法、顯微鏡法、渦流法、千分尺法、X射線法、庫(kù)侖測(cè)量法、磁性測(cè)量、點(diǎn)滴法、溶解法。 其中屬于破壞鍍層的檢測(cè)法有點(diǎn)滴法、溶解法、庫(kù)侖測(cè)量法、顯微鏡法等；非破壞檢測(cè)方法有渦流法、 射線反向散射法、磁性測(cè)量法等。 各種測(cè)量方法都有自身的應(yīng)用范圍，都不是絕對(duì)通用的。耐蝕性檢測(cè)舉例中性鹽霧試驗(yàn)： 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10125-97“人造氣氛腐蝕試驗(yàn) 中性鹽霧試驗(yàn)”方法，試驗(yàn)條件如下：試驗(yàn)溶液：5NaCl用蒸餾水配制試驗(yàn)溫度：351，采用連續(xù)噴霧 pH值：之間 (2) 耐腐蝕溶液浸泡試驗(yàn)：參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB101

22、24-88“金屬材料試驗(yàn)均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法” 。2 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜 金屬的化學(xué)處理法是通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)手段，使金屬表面形成穩(wěn)定的化合物膜層的方法。這種經(jīng)過(guò)化學(xué)處理生成的膜層稱之為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。 化學(xué)成膜處理的機(jī)理是金屬與特定的腐蝕液接觸而在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由于濃差極化作用和陰極極化作用等，使金屬表面生成一層附著力良好的，能保護(hù)金屬不易受水和其他腐蝕介質(zhì)影響的化合物膜。 將金屬部件置于選定的介質(zhì)條件下，使表層金屬和介質(zhì)中的陰離子反應(yīng)，生成附著牢固的穩(wěn)定化合物。這樣得到的保護(hù)性覆蓋層叫做化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。 其反應(yīng)一般式可寫成 m M + n AZ - = MmAn + nze 形成化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的方法有

23、兩類：一類是電化學(xué)方法，稱為陽(yáng)極氧化或陽(yáng)極化。另一類是化學(xué)方法，包括化學(xué)氧化，磷酸鹽處理，鉻酸鹽處理，草酸鹽處理。 根據(jù)形成膜時(shí)所采用的介質(zhì)，可將化學(xué)轉(zhuǎn)化膜為以下幾類：（l）氧化物膜：是金屬在含有氧化劑的溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程叫氧化。（2）磷酸鹽膜：是金屬在磷酸鹽溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程稱磷化。（3）鉻酸鹽膜：是金屬在含有鉻酸或鉻酸鹽的溶液中形成的膜，其成膜過(guò)程在我國(guó)習(xí)慣上稱鈍化。 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜幾乎在所有的金屬表面都能生成，目前工業(yè)上應(yīng)用較多的是鐵、鋁、銅、鋅。 轉(zhuǎn)化膜的基本用途 防銹防銹用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要用于以下兩種情況：（1）對(duì)部件有一般的防銹要求，如涂防銹油等，轉(zhuǎn)化膜作為底層很薄時(shí)即可

24、應(yīng)用；（2）對(duì)部件有較高的防銹要求，部件又不受撓曲、沖擊等外力作用，轉(zhuǎn)化膜要求均勻致密，且以厚者為佳。 耐磨 耐磨用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜廣泛地應(yīng)用于金屬與金屬面互相摩擦的部位。 表面上的磷酸鹽膜層具有很小的摩擦系數(shù)，因此減少了金屬面間的摩擦阻力。這種磷酸鹽膜層還具有良好的吸油作用，在金屬接觸面間產(chǎn)生了一緩沖層，從化學(xué)和機(jī)械兩個(gè)方面保持了基體，從而減小磨損。涂裝底層作為涂裝底層的化學(xué)膜要求膜層致密、質(zhì)地均勻、薄厚適宜、晶粒細(xì)小。塑性加工金屬材料表面形成磷酸鹽膜后再進(jìn)行塑性加工，例如進(jìn)行鋼管、鋼絲等冷拉伸，是磷酸鹽膜層最新的應(yīng)用領(lǐng)域之一。采用這種方法對(duì)鋼材進(jìn)行拉拔時(shí)可以減小拉拔力，延長(zhǎng)拉拔模具壽命，減少拉拔

25、次數(shù)。該法在擠出工藝、深拉延工藝等各種冷加工方面均有廣泛的應(yīng)用。絕緣等功能性膜磷酸鹽膜層是電的不良導(dǎo)體，所以很早就用它作為硅鋼板絕緣層。這種絕緣層的特點(diǎn)是占空系數(shù)小，耐熱性良好，而且在沖裁加工時(shí)可減少工具的磨損等。用溶膠一凝膠制得的膜，目前大多是功能性的。鋼鐵的化學(xué)氧化膜（俗稱發(fā)藍(lán)） 將鋼鐵部件放入選定的溶液中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一層致密的氧化物膜這種方法俗稱“發(fā)藍(lán)”或“煮黑”。 有堿性法和酸性法，堿性氧化法是在一定溫度下，氧化劑和氫氧化鈉與金屬鐵作用，生成亞鐵酸鈉和鐵酸鈉，兩者再相互作用生成穩(wěn)定的磁性氧化鐵（Fe3O4）膜，膜致密，但厚度很薄，大約為微米，不耐磨，耐蝕性也很低，經(jīng)皂化處理或涂

26、油后能明顯提高耐蝕性和潤(rùn)滑性。零件經(jīng)氧化處理后，表面粗糙度和尺寸都無(wú)變化。鋼鐵化學(xué)氧化膜適用范圍發(fā)藍(lán)工藝適用范圍（1）在200以下工作的精度高、尺寸公差小的配合零件（2）要求黑色外觀而又不能采用其他方法處理的零件（3）點(diǎn)火系統(tǒng)抗氧化的零件不宜采用（1）與鋅、鍍鋅零件組合的組合件（2）與鋁和鋁合金組合的組合件（3）與塑料板、橡膠、皮革等制件的墊片組合的零件鋁和鋁合金化學(xué)氧化膜 在堿性溶液中所形成的化學(xué)氧化膜厚度為微米，在鉻酸-磷酸溶液中形成的膜厚度為微米。膜層電阻小、與基體結(jié)合良好、不耐磨、能承受輕微彎曲。 鋁的化學(xué)氧化膜具有多孔性，是油漆的良好底層?；瘜W(xué)氧化膜與油漆的結(jié)合力比陽(yáng)極氧化膜高。氧化

27、膜允許使用的最高溫度為65。 耐蝕性：該化學(xué)氧化膜的耐蝕性低于硫酸或鉻酸陽(yáng)極化膜，不能單獨(dú)作為鋁合金的保護(hù)方法，必須涂油漆補(bǔ)充保護(hù)。鈍化膜 銅及銅合金的鈍化膜 銅及銅合金在鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中浸漬，可獲得略高于原金屬或合金防護(hù)能力的鈍化膜層，膜層薄、不耐磨、具有一定的裝飾性，可作為在優(yōu)良條件下使用的防護(hù)層或涂覆油漆的底層。耐蝕性能保持良好的裝飾外觀，可防止銅表面受硫化物作用而使其顏色變暗。適用范圍（1）重鉻酸鹽鈍化用于涂覆油漆的底層（2）不要求再進(jìn)行任何處理的零件的防護(hù)（3）儀器、儀表內(nèi)部零件的防護(hù) 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(chǎn)工藝等。1.高濕環(huán)境與溫

28、度的影響 實(shí)驗(yàn)表明，在濕度較大的季節(jié)（特別是在我國(guó)南方）所生產(chǎn)的銅材表面在很短時(shí)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。 在高濕度環(huán)境中，銅材表面由于缺陷內(nèi)的毛細(xì)凝聚作用、吸附凝聚作用或化學(xué)凝聚作用，可以在其表面上凝結(jié)上一層從幾十個(gè)水分子厚至肉眼可見(jiàn)的水膜。由此，使在干燥空氣中發(fā)生的4Cu+O2 2Cu2O 、2Cu2O+O24CuO反應(yīng)，產(chǎn)物為Cu2O和少量CuO的緩慢純氧化過(guò)程。 另外，大氣中的氧主要參與電化學(xué)腐蝕過(guò)程，即： 陽(yáng)極反應(yīng)：Cu Cu+ + e 陰極反應(yīng)：2H2O+O2 4OH- 2.生產(chǎn)工藝因素的影響 銅材在生產(chǎn)過(guò)程中的不少工藝因素成為其表面變色的直接或間接原因，而且是變色形態(tài)各異。1）潤(rùn)滑劑污染。在銅材生產(chǎn)中硬制品上殘留的潤(rùn)滑油或乳液、退火軟制品上的殘灰殘?zhí)嫉龋瑢?huì)導(dǎo)致銅材表面產(chǎn)生變色或腐蝕。2）殘酸與水質(zhì)影響。我國(guó)一些銅帶生產(chǎn)線上，在連續(xù)退火后，經(jīng)酸洗清洗鈍化處理烘干卷成成品。往往因?yàn)樗嵯床粡氐?，使銅材表面殘留有酸跡，導(dǎo)致緩蝕處理抑制變色的效果降低。 3）操作因素的影響。如車間酸霧、操作過(guò)程中的“手印”以及剪切卷取前壓板過(guò)緊，卷取速度過(guò)大，摩擦導(dǎo)致溫度升高造成氧化等。 不銹鋼零件酸洗后再在氧化介質(zhì)溶液中浸漬，