電鍍工(中級(jí))1-第二章課件

1、第二章 金屬腐蝕與防護(hù)第二章 金屬腐蝕與防護(hù) 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)要掌握常見(jiàn)金屬腐蝕的種類(lèi)，什么是陽(yáng)極鍍層，什么是陰極鍍層，對(duì)鍍層的基本要求是什么。了解防止金屬腐蝕的方法，掌握金屬鍍層的特性和用途。第二章 金屬腐蝕與防護(hù) 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)要掌握常見(jiàn)金屬腐蝕的種類(lèi)，什么是陽(yáng)極鍍第一節(jié)金屬腐蝕的分類(lèi)和危害一、按反應(yīng)的類(lèi)型分類(lèi)金屬與被接觸的物質(zhì)（一般是非電解質(zhì)）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕稱(chēng)為化學(xué)腐蝕。當(dāng)金屬（不純的金屬或合金）和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由電化學(xué)作用而引起的腐蝕稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕。二、按破壞的形式分類(lèi)1.化學(xué)腐蝕2.電化學(xué)腐蝕1.全面腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的分類(lèi)和危害一、按反應(yīng)的類(lèi)型分類(lèi)金屬腐蝕作用分布在

2、整個(gè)金屬表面，可以是均勻的腐蝕，也可以是不均勻的腐蝕。在金屬的某個(gè)部位或其中的某個(gè)組織上發(fā)生的腐蝕稱(chēng)為局部腐蝕。(1)斑點(diǎn)腐蝕腐蝕深度不大，占有較大面積，形成一塊塊花斑狀。(2)點(diǎn)狀腐蝕腐蝕為分散的小點(diǎn)狀，例如鋁板的腐蝕。(3)陷坑腐蝕腐蝕集中在不大的面積上。2.局部腐蝕第一節(jié)金屬腐蝕的分類(lèi)和危害腐蝕作用分布在整個(gè)金屬表面，可以是均勻的腐蝕，也可以是不(4)晶間腐蝕腐蝕沿晶粒邊界發(fā)生，這種腐蝕危險(xiǎn)性很大。(5)表面下腐蝕腐蝕由表面開(kāi)始，向表面下擴(kuò)張，形成鼓起和分層。(6)選擇腐蝕在多元合金中，腐蝕發(fā)生在一種組元上。在應(yīng)力作用下發(fā)生的腐蝕。三、按環(huán)境的條件分類(lèi)()大氣腐蝕金屬在潮濕的空氣中發(fā)生的

3、腐蝕。3.應(yīng)力腐蝕斷裂第一節(jié)金屬腐蝕的分類(lèi)和危害(4)晶間腐蝕腐蝕沿晶粒邊界發(fā)生，這種腐蝕危險(xiǎn)性很大。(2)土壤腐蝕各種埋在地下的水、石油、煤氣等的輸送管道及地下建筑物所發(fā)生的腐蝕。(3)電解液腐蝕金屬在一切導(dǎo)電介質(zhì)中發(fā)生的腐蝕。(4)接觸腐蝕兩種電極電位不同的金屬相互接觸時(shí)發(fā)生的腐蝕。(5)應(yīng)力腐蝕在有內(nèi)應(yīng)力或外加負(fù)荷的條件下所發(fā)生的腐蝕。(6)其他腐蝕如生物腐蝕、雜散電流腐蝕、摩擦腐蝕、熔融介質(zhì)腐蝕、液態(tài)金屬腐蝕以及放射線(xiàn)腐蝕等。四、金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的現(xiàn)象非常普遍，例如由金屬制成的日用品、生產(chǎn)工具、機(jī)器部件、船殼等，由于保養(yǎng)不好就會(huì)腐蝕，從而造成大量金屬的損耗。第一節(jié)金屬腐蝕的分類(lèi)和

4、危害(2)土壤腐蝕各種埋在地下的水、石油、煤氣等的輸送管道及地第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法一、正確選用金屬材料和改變金屬的組成根據(jù)使用環(huán)境及金屬的性質(zhì)，正確選用金屬材料。二、金屬保護(hù)層獲得金屬保護(hù)層的方法有電鍍、化學(xué)鍍、熱噴鍍、熱滲鍍、熱浸鍍、真空蒸發(fā)鍍、包鍍等。三、非金屬保護(hù)層非金屬保護(hù)層近幾年來(lái)被廣泛應(yīng)用。四、化學(xué)保護(hù)層第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法一、正確選用金屬材料和改變金屬的組在金屬表面，用化學(xué)方法形成一層耐蝕的氧化物或復(fù)鹽薄膜，常用的方法有化學(xué)氧化、陽(yáng)極氧化、磷化、鈍化等。1)覆蓋保護(hù)層與基體金屬材料結(jié)合力要好。2)覆蓋保護(hù)層應(yīng)完整、孔隙率要小。3)覆蓋保護(hù)層應(yīng)具有良好的物理、化學(xué)及力學(xué)性能

5、。4)覆蓋保護(hù)層厚度均勻、細(xì)致。五、電化學(xué)保護(hù)層利用原電池的電化學(xué)原理來(lái)進(jìn)行金屬保護(hù)，即只要能夠把引起金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原電池反應(yīng)消除，金屬的腐蝕就可以防止了。第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法在金屬表面，用化學(xué)方法形成一層耐蝕的氧化物或復(fù)鹽薄膜，常這種方法是把要保護(hù)的鋼鐵設(shè)備（如石油管道、船舶外殼、鋼閘門(mén)等）作為陰極，另外用不溶性電極作為輔助陽(yáng)極，兩者都在電解質(zhì)溶液里，接上外加直流電源。利用犧牲陽(yáng)極對(duì)被保護(hù)金屬進(jìn)行陰極極化，從而達(dá)到保護(hù)的目的，稱(chēng)為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法（又稱(chēng)為保護(hù)器保護(hù)法）。1.外加電源陰極保護(hù)法2.犧牲陽(yáng)極保護(hù)法3.陽(yáng)極保護(hù)法第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法這種方法是把要保護(hù)的鋼鐵設(shè)備（如石油管

6、道、船舶外殼、鋼利用直流電對(duì)被保護(hù)金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化，從而達(dá)到保護(hù)的目的，稱(chēng)為陽(yáng)極保護(hù)法。在腐蝕介質(zhì)中加入少量能降低腐蝕速度的物質(zhì)來(lái)防止腐蝕的方法，稱(chēng)為緩蝕劑保護(hù)法。(1)無(wú)機(jī)緩蝕劑適用于中性溶液和堿性溶液，而在酸性溶液中效率較低。無(wú)機(jī)緩蝕劑，又可分為陽(yáng)極緩蝕劑與陰極緩蝕劑。1)陽(yáng)極緩蝕劑：陽(yáng)極緩蝕劑能抑制陽(yáng)極過(guò)程。2)陰極緩蝕劑：陰極緩蝕劑能抑制陰極極化過(guò)程。4.緩蝕劑保護(hù)法第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法利用直流電對(duì)被保護(hù)金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化，從而達(dá)到保護(hù)的目的，(2)有機(jī)緩蝕劑有機(jī)緩蝕劑適用于酸性溶液中，具有特殊的吸附能力。(3)氣相緩蝕劑某些有機(jī)緩蝕劑在常溫下具有較大的蒸氣壓，易揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的有機(jī)

7、物分子能吸附在金屬表面上，從而起到保護(hù)作用。第二節(jié)金屬腐蝕的防護(hù)方法(2)有機(jī)緩蝕劑有機(jī)緩蝕劑適用于酸性溶液中，具有特殊的吸附第三節(jié)鍍層的分類(lèi)一、電鍍層的作用電鍍層的主要作用如下：1)提高金屬零件在使用環(huán)境中的耐蝕性能。2)裝飾零件的外表，使其光亮美觀。3)改變或提高零件的功能。二、對(duì)鍍層的要求不同的產(chǎn)品，對(duì)鍍層的要求不同，但就其共性來(lái)說(shuō)，對(duì)鍍層的主要要求有：第三節(jié)鍍層的分類(lèi)一、電鍍層的作用電鍍層的主要作用如下1)鍍層與基體，包括鍍層與鍍層之間，應(yīng)有良好的結(jié)合力。2)在零件的主要表面上，鍍層應(yīng)厚度均勻、細(xì)致。3)鍍層應(yīng)具有一定的防護(hù)性能，例如點(diǎn)滴試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)性能。4)鍍層應(yīng)具有一定的裝飾性能

8、，例如良好的外觀。5)鍍層應(yīng)具有規(guī)定的功能指標(biāo)，例如硬度、焊接性、導(dǎo)電性等。6)鍍層厚度應(yīng)符合圖樣要求。三、鍍層的分類(lèi)方法第三節(jié)鍍層的分類(lèi)1)鍍層與基體，包括鍍層與鍍層之間，應(yīng)有良好的結(jié)合力。2)根據(jù)目前應(yīng)用于生產(chǎn)的情況，單金屬鍍層有銅、鎳、鉻、鋅、金、銀、鐵、鈷、錫等30多種。(1)防護(hù)性鍍層是指應(yīng)用于大氣及其他環(huán)境下防止基體金屬腐蝕的鍍層。(2)防護(hù)-裝飾性鍍層是指應(yīng)用于大氣下，使基體金屬既防腐蝕又美觀的鍍層。(3)修復(fù)性鍍層是指應(yīng)用于已磨損的零件(如軸承、軋輥等)的局部或整體修復(fù)的鍍層。(4)特殊要求鍍層是指應(yīng)用于某些有特殊要求的制品表面上的鍍層。1.按鍍層作用分類(lèi)第三節(jié)鍍層的分類(lèi)根據(jù)目

9、前應(yīng)用于生產(chǎn)的情況，單金屬鍍層有銅、鎳、鉻、鋅、金1)耐磨鍍層：如鍍硬鉻，是用于提高零件滑動(dòng)接觸面上耐磨性的電鍍層。2)減摩鍍層：用于減少零件表面上滑動(dòng)摩擦的鍍層。3)反光鍍層：如鍍銀、鍍裝飾鉻等。4)防反光鍍層：如鍍黑鎳、黑鉻等。5)導(dǎo)電性鍍層：對(duì)某些金屬零件，為了提高其表面導(dǎo)電性能，通常鍍銅、銀、金等。6)導(dǎo)磁鍍層：是指用于提高某些金屬零件的磁性要求的鍍層。7)熱加工鍍層：是指用于零件局部不要求進(jìn)行熱處理(如滲碳和滲氮)的屏蔽。第三節(jié)鍍層的分類(lèi)1)耐磨鍍層：如鍍硬鉻，是用于提高零件滑動(dòng)接觸面上耐磨性的電8)抗氧化鍍層：如鍍鉻、鍍鉑銠合金等。9)耐酸鍍層：如鍍鉛等。(1)陽(yáng)極性鍍層是指在一定

10、的條件下，鍍層的電位負(fù)于基體金屬電位的一種鍍層。這類(lèi)鍍層覆蓋在金屬制品表面，既有隔離介質(zhì)起機(jī)械保護(hù)作用，又有電化學(xué)保護(hù)作用，所以多數(shù)作為防護(hù)性鍍層。2.按鍍層與基體金屬的電位分類(lèi)第三節(jié)鍍層的分類(lèi)8)抗氧化鍍層：如鍍鉻、鍍鉑銠合金等。9)耐酸鍍層：如鍍鉛(2)陰極性鍍層是指在一定條件下，鍍層的電位正于基體金屬電位的一種鍍層。這類(lèi)鍍層覆蓋在金屬表面，只有隔離介質(zhì)起機(jī)械保護(hù)作用。第三節(jié)鍍層的分類(lèi)(2)陰極性鍍層是指在一定條件下，鍍層的電位正于基體金屬電第四節(jié)鍍層的選擇一、鍍層的選擇原則選擇鍍層的種類(lèi)和厚度，主要取決于下列因素：1)被覆蓋金屬的種類(lèi)和性質(zhì)。2)該金屬零件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸公差。3)該金

11、屬零件的用途和工作條件(即使用環(huán)境、接觸偶)。4)鍍層的性質(zhì)和用途。二、鍍層的選擇方法鍍層的使用條件，按照氣候環(huán)境的嚴(yán)重程度可分為以下三類(lèi)：1.按使用環(huán)境選擇第四節(jié)鍍層的選擇一、鍍層的選擇原則選擇鍍層的種類(lèi)和厚表2-1鋼鐵和銅及其合金零件的覆蓋層厚度規(guī)定第四節(jié)鍍層的選擇表2-1鋼鐵和銅及其合金零件的覆蓋層厚度規(guī)定第四節(jié)鍍層的(1)防護(hù)性鍍層主要作用是保護(hù)基體金屬免受腐蝕，不規(guī)定對(duì)產(chǎn)品的裝飾要求。(2)防護(hù)-裝飾性鍍層除保護(hù)基體金屬外，還使零件美觀。(3)功能性鍍層除具有一定的保護(hù)作用外，主要用于特殊的工作目的。1)貴重金屬、不銹鋼、軋制的磁合金材料以及鎳銅合金等，一般不需要保護(hù)層。2.按鍍層用

12、途選擇3.按基體材料選擇第四節(jié)鍍層的選擇(1)防護(hù)性鍍層主要作用是保護(hù)基體金屬免受腐蝕，不規(guī)定對(duì)2)碳鋼、低合金鋼和鑄鐵零件，在大氣中容易被腐蝕，在鍍鋅、鍍鎘后還需經(jīng)過(guò)鈍化處理。3)鋼制彈簧零件，包括彈簧、彈簧襯墊、彈簧片等，在鍍鋅或鍍鎘后需要進(jìn)行驅(qū)氫處理。4)銅及其合金零件在濕熱帶使用的產(chǎn)品應(yīng)加以保護(hù)。5)鋁及其合金零件陽(yáng)極氧化后應(yīng)再進(jìn)行重鉻酸鹽封閉。6)鋅合金零件，可采用磷化、鈍化、電鍍。在腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下，兩種互相接觸的金屬會(huì)因其電極電位的不同而發(fā)生接觸腐蝕，作為陽(yáng)極的金屬會(huì)加速腐蝕。4.按金屬接觸偶原則選擇第四節(jié)鍍層的選擇2)碳鋼、低合金鋼和鑄鐵零件，在大氣中容易被腐蝕，在鍍鋅、鍍?nèi)?/p>

13、常用鍍層的性質(zhì)與用途鋅鍍層在大氣條件下對(duì)于鋼鐵零件為陽(yáng)極性鍍層，經(jīng)彩色鈍化后，可明顯地提高鍍層的保護(hù)性能并改善了外觀。1.鋅鍍層2.鎘鍍層第四節(jié)鍍層的選擇三、常用鍍層的性質(zhì)與用途鋅鍍層在大氣條件下對(duì)于鋼鐵零鎘鍍層在海洋和高溫大氣的環(huán)境中，對(duì)于鋼鐵零件為陽(yáng)極性鍍層，鍍層比較穩(wěn)定，耐蝕性強(qiáng)，潤(rùn)滑性能好，在航空及電子工業(yè)中應(yīng)用較多。錫鍍層對(duì)于鋼鐵零件為陰極性鍍層。鉛的電極電位比鐵正，鉛鍍層對(duì)于鋼鐵零件為陰極性鍍層。鉻鍍層對(duì)于鋼鐵零件為陰極性鍍層。3.錫鍍層4.鉛鍍層5.鉻鍍層6.銅鍍層第四節(jié)鍍層的選擇鎘鍍層在海洋和高溫大氣的環(huán)境中，對(duì)于鋼鐵零件為陽(yáng)極性鍍層銅鍍層對(duì)于鋅、鐵等金屬為陰極性鍍層。鎳鍍層對(duì)于鋼鐵零件為陰極性鍍層，只有在鍍層完全無(wú)孔隙時(shí)才能保護(hù)基體金屬。銀鍍層對(duì)于常用金屬為陰極鍍層。銅錫合金鍍層對(duì)于鋼鐵零件為陰極鍍層。鋁及其合金陽(yáng)極氧化膜是最主要的防護(hù)裝飾性氧化膜。7.鎳鍍