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不锈钢电镀后如何避免金属会变脆呢?
- 2020-06-23-

  在任何不锈钢电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在必定数量的氢离子。因此,不锈钢电镀过程中,在阴极分出金属(主反应)的同时,伴有氢气的分出(副反应)。析氢的影响是多方面的,其间较主要的是氢脆。氢脆是外表处理中较严峻的质量隐患之一,析氢严峻的零件在运用过程中就可能开裂,形成严峻的事端。外表处理技能人员有必要把握防止和消除氢脆的技能,以使氢脆的影响降低到较低极限。

  一、氢脆

  1氢脆现象

  氢脆一般表现为应力效果下的推迟开裂现象。曾经出现过轿车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在安装之后数小时内连续产生开裂,开裂份额达40%~50%。某特种产品镀镉件在运用过程中曾出现过批量裂纹开裂,曾安排过全国性攻关,制定严厉的去氢工艺。别的,有一些氢脆并不表现为推迟开裂现象,例如:不锈钢电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经屡次不锈钢电镀和酸洗退镀,渗氢较严峻,在运用中经常出现一折便产生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经屡次镀铬之后,堕地开裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。这些零件渗氢严峻,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来康复原有的耐性。

  2氢脆机理

  推迟开裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位分散集合,应力集中部位的金属缺点多(原子点阵错位、空穴等)。氢分散到这些缺点处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与资料内部的残留应力及资料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超越资料的屈服强度,就会导致开裂产生。氢脆已然与氢原子的分散有关,分散是需要时刻的,分散的速度与浓差梯度、温度和资料种类有关。因此,氢脆一般表现为推迟开裂。

  氢原子具有较小的原子半径,简单在钢、铜等金属中分散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的分散比较困难。镀镉层是较难分散的,镀镉时产生的氢,开始停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外分散,去氢特别困难。经过一段时刻后,氢分散到金属内部,特别是进入金属内部缺点处的氢,就很难分散出来。常温下氢的分散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢。温度升高,添加氢在钢中的溶解度,过高的温度会降低资料的硬度,所以镀前去应力和镀后去氢的温度选择,有必要考虑不致于降低资料硬度,不得处于某些钢材的脆性回火温度,不损坏镀层本身的功能。

  二、防止和消除的办法

  1.减少金属中渗氢的数量

  在除锈和氧化皮时,尽量选用吹砂除锈,若选用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等缓蚀剂;在除油时,选用化学除油、清洗剂或溶剂除油,渗氢量较少,若选用电化学除油,先阴极后阳极;在不锈钢电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。

  2.选用低氢分散性和低氢溶解度的镀涂层

  一般以为,在不锈钢电镀Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb时,进入钢件的氢简单残留下来,而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金属镀层具有低氢分散性和低氢溶解度,渗氢较少。在满足产品技能条件要求的情况下,可选用不会形成渗氢的涂层,如达克罗涂覆层可以替代镀锌,不会产生氢脆,耐蚀性提高7~10倍,附着力好,膜厚6~8um,相当于较薄的镀锌层,不影响安装。

  3.镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患

  若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,减少产生严峻渗氢的隐患。

  对不锈钢电镀过程中渗氢较多的零件原则上应尽快去氢,由于镀层中的氢和表层基体金属中的氢在向钢基体内部分散,其数量随时刻的延伸而添加。新的国际标准草案规则“zui好在镀后1h内,但不迟于3h,进行去氢处理”。国内也有相应的标准,对不锈钢电镀锌前、后的去氢处理作了规则。不锈钢电镀后去氢处理工艺广泛选用加热烘烤,常用的烘烤温度为150~300℃,保温2~24h。具体的处理温度和时刻应根据零件大小、强度、镀层性质和不锈钢电镀时刻的长短而定。去氢处理常在烘箱内进行。镀锌零件的去氢处理温度为110~220℃,温度操控的高低应根椐基体资料而定。关于弹性资料、0.5mm以下的薄壁件及机械强度要求较高的钢铁零件,镀锌后有必要进行去氢处理。为了防止“镉脆”,镀镉零件的去氢处理温度不能太高,一般为180~200℃。


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