表面處理的基本知識

關(guān)于表面處理的基本知識1表面處理概論金屬的腐蝕表面處理的目的常用的表面處理方法常用金屬材料的表面處理第2頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1.1金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕

金屬與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的腐蝕。它的特點(diǎn)是金屬與干燥的氣體相接觸，在金屬表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)（不產(chǎn)生電流），生成相應(yīng)的化合物。電化學(xué)腐蝕

相互接觸的不同金屬，在電解液中會(huì)發(fā)生腐蝕。它的特點(diǎn)是金屬與周圍介質(zhì)作用的過程中，使金屬從不帶電的原子狀態(tài)變成離子狀態(tài)，產(chǎn)生有電流的氧化還原反映。第3頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1.2表面處理的目的防腐蝕裝飾外觀抗磨損電性能工藝要求第4頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1.3常用的表面處理方法電鍍及復(fù)合電鍍?nèi)珏冧\、鍍鎳-二氧化硅復(fù)合鍍層化學(xué)鍍?nèi)缁瘜W(xué)鍍鎳電化學(xué)處理如陽極氧化化學(xué)處理如鋼鐵氧化、磷化第5頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1.4常用金屬材料的表面處理鋼鐵材料

（防腐蝕）鍍鋅、鍍鎘、鍍鎳、氧化、磷化；（耐磨）鍍硬鉻、化學(xué)鍍鎳；（導(dǎo)電及便于釬焊）鍍銅、鍍銀、鍍錫。銅及銅合金（防腐蝕）鍍鋅、鍍鎘、鍍鎳、鈍化；（耐磨）鍍硬鉻、化學(xué)鍍鎳；（導(dǎo)電及便于釬焊）鍍金、鍍銀、鍍錫。鋁及鋁合金（防腐蝕）硫酸陽極化（熱水封閉或鉻酸鹽封閉）；（識別標(biāo)記）硫酸陽極化后著色；（減少對基體疲勞性能影響）鉻酸陽極化、化學(xué)氧化。第6頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2電鍍的基本知識電鍍常識電鍍過程中的基本術(shù)語鍍覆方法術(shù)語

鍍前處理和鍍后處理術(shù)語測試和檢驗(yàn)相關(guān)術(shù)語第7頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.1電鍍常識

表面處理的基本過程大致分為三個(gè)階段：前處理，中間處理和后處理。

第8頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.1.1前處理

零件在處理之前，程度不同地存在著毛刺和油污，有的嚴(yán)重腐蝕，給中間處理帶來很大困難，給化學(xué)或電化學(xué)過程增加額外阻力，有時(shí)甚至使零件局部或整個(gè)表面不能獲得鍍層或膜層，還會(huì)污染電解液，影響表面處理層的質(zhì)量。包括除油、浸蝕（酸洗）、磨光、拋光、滾光、噴砂、局部保護(hù)、裝掛、加輔助電極等。

第9頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.1.2中間處理

是賦予零件各種預(yù)期性能的主要階段，是表面處理的核心，表面處理質(zhì)量的好壞主要取決于這一階段的處理。

第10頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.1.3后處理

是對膜層和鍍層的輔助處理。

第11頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2電鍍過程中的基本術(shù)語2.2.1陽

極

2.2.2陰

極

2.2.3鈍

化

2.2.4氫

脆

2.2.5基體材料

2.2.6電

解

第12頁,共64頁，2024年2月25日，星期天電鍍圖示第13頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.1陽

極

能夠接受反應(yīng)物所給出電子的電極，即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。

第14頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.2陰

極

反應(yīng)于其上獲得電子的電極，即發(fā)生還原反應(yīng)的電極。

第15頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.3鈍

化

在一定環(huán)境下使金屬表面正常溶解反應(yīng)受到嚴(yán)重阻礙，并在比較寬的電極電位范圍內(nèi)使金屬溶解反應(yīng)速度降到很低的作用。

第16頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.4氫

脆

由于浸蝕，除油或電鍍等過程中金屬或合金吸收氫原子（使基體金屬晶格歪扭，造成較大內(nèi)應(yīng)力）而引起的脆性。

第17頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.5基體材料

能在其上沉積金屬或形成膜層的材料。

第18頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.2.6電

解

使電流通過電解質(zhì)溶液而在陽極，陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。

第19頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3鍍覆方法術(shù)語2.3.1化學(xué)鈍化2.3.2化學(xué)氧化2.3.3電化學(xué)氧化2.3.4電鍍2.3.5磷化2.3.6鋼鐵發(fā)藍(lán)（鋼鐵化學(xué)氧化）2.3.7光亮電鍍第20頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.1化學(xué)鈍化

將制件放在含有氧化劑的溶液中處理，使表面形成一層很薄的鈍態(tài)保護(hù)膜的過程。

第21頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.2化學(xué)氧化

通過化學(xué)處理使金屬表面形成氧化膜的過程。

第22頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.3電化學(xué)氧化

在一定電解液中以金屬制件為陽極，經(jīng)電解，于制件表面形成一層具有防護(hù)性，裝飾性或其它功能氧化膜的過程。

第23頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.4電鍍

利用電解原理，使金屬或合金沉積在制件表面，形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。

第24頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.5磷化

在鋼鐵制件表面上形成一層不溶解的磷酸鹽保護(hù)膜的處理過程。

第25頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.6鋼鐵發(fā)藍(lán)（鋼鐵化學(xué)氧化）

將鋼鐵制件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中，使之于表面形成通常為藍(lán)（黑）色的薄氧化膜的過程。

第26頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.3.7光亮電鍍

在適當(dāng)條件下，從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。

第27頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4鍍前處理和鍍后處理術(shù)語

2.4.1化學(xué)除油

2.4.2電解除油2.4.3出

光

2.4.4機(jī)械拋光

2.4.5有機(jī)溶劑除油2.4.6除

氫

2.4.7鍍前處理2.4.8鍍后處理

第28頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.1化學(xué)除油

在堿性溶液中借助皂化作用和乳化作用清除制件表面油污的過程。

第29頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.2電解除油

在含堿溶液中，以制件作為陽極或陰極，在電流作用下，清除制件表面油污的過程。

第30頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.3出

光

在溶液中短時(shí)間浸泡，使金屬形成光亮表面的過程。

第31頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.4機(jī)械拋光

借助于高速旋轉(zhuǎn)的抹有拋光膏的拋光輪，以提高金屬制件表面光亮度的機(jī)械加工過程。

第32頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.5有機(jī)溶劑除油

利用有機(jī)溶劑清除制件表面油污的過程。

第33頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.6除

氫

將金屬制件在一定溫度下加熱處理或采用其它方法，以驅(qū)除在電鍍生產(chǎn)過程中金屬內(nèi)部吸收氫的過程。

第34頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.7鍍前處理

為使制件材質(zhì)暴露出真實(shí)表面，消除內(nèi)應(yīng)力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及內(nèi)應(yīng)力等種種前置技術(shù)處理。

第35頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.4.8鍍后處理

為使鍍件增強(qiáng)防護(hù)性能，提高裝飾性能及其它特殊目的而進(jìn)行的（諸如鈍化、熱熔、封閉和除氫等）處理。第36頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6測試和檢驗(yàn)相關(guān)術(shù)語

2.6.1不連續(xù)水膜

2.6.2孔隙率2.6.3針孔2.6.4變色2.6.5結(jié)合力2.6.6起皮2.6.7剝離

2.6.8桔皮2.6.9海綿狀鍍層

2.6.10燒焦鍍層2.6.11麻點(diǎn)2.6.12粗糙2.6.13鍍層釬焊性第37頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.1不連續(xù)水膜

通常用于表面被污染所引起的不均勻潤濕性，使表面上的水膜變的不連續(xù)。

第38頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.2孔隙率

單位面積上針孔的個(gè)數(shù)。

第39頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.3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

的某些點(diǎn)

的電沉積過程受到障礙，使該處不能沉積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。

第40頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.4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)。

第41頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.5結(jié)合力

鍍層與基體材料結(jié)合的強(qiáng)度。

第42頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.6起皮

鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。

第43頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.7剝離

某些原因（例如不均勻的熱膨脹或收縮）引起的表面鍍層的破碎或脫落。

第44頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.8桔皮

類似于桔皮波紋狀的表面處理層。

第45頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.9海綿狀鍍層

在電鍍過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。

第46頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.10燒焦鍍層

在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、松散等質(zhì)量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質(zhì)。

第47頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.11麻點(diǎn)

在電鍍或腐蝕中，與金屬表面上形成的小坑或小孔。

第48頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.12粗糙

在電鍍過程中，由于種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現(xiàn)象。

第49頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2.6.13鍍層釬焊性

鍍層表面被熔融焊料潤濕的能力。

第50頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.GB/T13911

金屬鍍覆和化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)宣貫主題內(nèi)容和適用范圍表示方法表示符號顏色表示符號獨(dú)立加工工序名稱符號第51頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬鍍覆和化學(xué)處理的表示方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬和非金屬制件上進(jìn)行電鍍、化學(xué)鍍、化學(xué)處理和電化學(xué)處理的表示。第52頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.2表示方法金屬鍍覆的表示方法：基體材料/鍍覆方法·鍍覆層名稱鍍覆層厚度鍍覆層特征·后處理舉例：Fe/Ep·Zn12·c2C化學(xué)和電化學(xué)處理的表示方法：基體材料/處理方法·處理名稱處理特征·后處理（顏色）舉例：Al/Et·A(s)·Cl(BU)獨(dú)立加工工序的表示方法：基體材料/獨(dú)立工序名稱舉例：Fe/SD第53頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3表示符號基體材料表示符號鍍覆方法、處理方法表示符號鍍覆層表示符號鍍覆層厚度表示符號化學(xué)處理和電化學(xué)處理名稱的表示符號鍍覆層特征、處理特征表示符號后處理名稱表示符號電鍍鋅和電鍍鎘后鉻酸鹽處理表示符號第54頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.1基體材料表示符號材料名稱符號鐵、鋼Fe銅及銅合金Cu鋁及鋁合金Al塑料PL硅酸鹽材料（陶瓷、玻璃等）CE其他非金屬NM第55頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.2鍍覆方法、處理方法表示符號方法名稱英文符號電鍍ElectroplatingEp化學(xué)鍍AutocatalyticplatingAp電化學(xué)處理ElectrochemicaltreatmentEt化學(xué)處理ChemicaltreatmentCt第56頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.3鍍覆層表示符號鍍覆層名稱用鍍層的化學(xué)元素符號表示合金層名稱以組成該合金的化學(xué)元素符號和含量表示如果需要表示某種金屬鍍覆層的金屬純度時(shí)，可在該金屬的元素符號后用括號（）列出質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，精確至小數(shù)點(diǎn)后一位。多層鍍覆時(shí)，按鍍覆先后，自左至右順序標(biāo)出每層的名稱、厚度和特征，每層的標(biāo)記之間應(yīng)空出一個(gè)字母寬度。也可只檣出最后鍍覆層的名稱與總厚度，并在鍍覆層名稱外加圓括號，以與單層鍍覆層相區(qū)別，但必須在有關(guān)技術(shù)文件中加以規(guī)定或說明。第57頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.4鍍覆層厚度表示符號

鍍覆層厚度用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為μm。厚度數(shù)字標(biāo)在鍍覆層名稱之后，該數(shù)值為鍍覆層厚度范圍的下限。必要時(shí)，可以標(biāo)注鍍層厚度范圍。第58頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.5化學(xué)處理和電化學(xué)處理名稱的表示符號處理名稱英文符號鈍化PassivatingP氧化OxidationO電解著色ElectrolyticcolouringEc磷化磷酸鹽處理磷酸錳鹽處理ManganesephosphatetreatmentMnPh磷酸鋅鹽處理ZincphosphatetreatmentZnPh磷酸錳鋅鹽處理ManganesezincphosphatetreatmentMnZnPh磷酸鋅鈣鹽處理ZinccalciumphosphatetreatmentZnCaPh陽極氧化硫酸陽極氧化SulphuricacidanodizingA(S)鉻酸陽極氧化ChromicacidanodizingA(Cr)磷酸陽極氧化PhosphoricacidanodizingA(P)草酸陽極氧化OxalicacidanodizingA(O)第59頁,共64頁，2024年2月25日，星期天3.3.6鍍覆層特征、處理特征表示符號特征名稱英文符號特征名稱英文符號光亮Brightb松孔Porousp半光亮Semi-brights花紋Patternspt暗Mattem黑色Blackeningbk緞面Satinst乳色Opalescenceo雙層Doublelayerd密封Sealingse三層d復(fù)合Compositioncp普通Regularr硬質(zhì)Hardnesshd微孔Micro-porousmp瓷質(zhì)Porcelainpc微裂紋Micro-crackmc導(dǎo)電Conductioncd無裂紋Crack-freecf絕緣insulationi第60頁,共64頁，2024年2月25