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第三章電鍍基礎(chǔ)3【鍍液性能與鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)6(或4)學(xué)時(shí)(文件)

 

【正文】 得鍍層金屬重量,用 Faraday定律計(jì)算 Q金 ? Q總 的測(cè)量: 由于電鍍過(guò)程中陰極電流密度 ic是變化的, 因此,應(yīng)使用庫(kù)倫計(jì)測(cè)量通過(guò)陰極的總電量 測(cè)量陰極電流效率 ?c的原理 陰極電流效率 %100???總金理論實(shí)際MMc? Q總 通過(guò)陰極的總電量 , Q金 消耗于 鍍層金屬沉積的電量 銅庫(kù)侖計(jì)是一種特殊形式的電解槽 。 按待測(cè)溶液的電鍍工藝條件通入電流。光亮鍍層外觀類似鏡面。 ? 如果工件過(guò)度腐蝕,造成機(jī)械損傷,又不允許返修, 就作 廢品 處理 ?;蛘吖庹斩葹?300~ 600Lx(勒克斯 )的近似自然光 (如 40W 日光燈 )下,相距 750~ 800mm的 距離。 目前使用較多的方法是采用樣板對(duì)照 或封存比較。稱量溶解前、后鍍層的重量,再計(jì)算鍍層的平均厚度 (克 /平方米 ) 將鍍層全部溶解求平均厚度 分析法 :當(dāng)鍍層溶解后,用 化學(xué)分析法 測(cè)定溶解的鍍層金屬量即可確定鍍層的重量。 在 20℃ ,鋅鍍層的 ht =?m/sec。 ? 待氣泡析出時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),直至裸露出中間鍍層或基體金屬為止。 鍍層厚度測(cè)量方法概況 平均厚度 局部厚度 破壞法 無(wú)損法 鍍層全部溶解 稱重法 分析法 鍍層局部化學(xué)溶解 計(jì)時(shí)液流法 點(diǎn)滴法 鍍層局部電化學(xué)溶解 陽(yáng)極溶解庫(kù)倫法 鍍層斷面厚度 金相顯微鏡法 輪廓儀法 干涉顯微鏡法 磁性法 渦流法 ?射線反向散射法 陽(yáng)極溶解庫(kù)侖法 將專用電解池壓緊在鍍層受檢部位,注入 規(guī)定的試驗(yàn)溶液 。 3 5 6 6 ?6 ? ? 6 ?15 ?12 ? 9 ?15 9 25 金屬杯 橡皮墊 陽(yáng)極溶解庫(kù)倫法測(cè)量用電解池 Q所通陽(yáng)極電量, ?a 陽(yáng)極電流效率, k鍍層金屬電化學(xué)當(dāng)量,計(jì)算出溶解鍍層的重量 W,又已知被溶鍍層的面積 S和密度 d,故可計(jì)算局部鍍層厚度 h。因此磁體脫離被檢工件表面的斷開(kāi)力,或者通過(guò)鍍層與磁體的磁路磁阻值,與鍍層厚度有一定的函數(shù)關(guān)系。為減小誤差, 基體金屬厚度應(yīng)符合儀器要求。 渦流法測(cè)鍍層 (涂層 )厚度 ?射線反向散射法 ( 適于鍍層 ?m以下 ) 原理 : 用放射性同位素釋放出 ?射線,在射向被測(cè)試樣后,一部分進(jìn)入金屬的 ?射線被反射至探測(cè)器。 第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn) 2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 外觀檢查 厚度測(cè)量 孔隙率 (掌握) 鍍層結(jié)合力 鍍層硬度 鍍層脆性 鍍層內(nèi)應(yīng)力 耐蝕性 孔隙是指貫通鍍層的孔道。 孔隙率 GB 593586 輕工產(chǎn)品金屬鍍層的孔隙率測(cè)試方法 測(cè)量方法 (1) 貼濾紙法 將 “檢測(cè)試劑” 浸在濾紙上,將濾紙緊貼在被檢鍍層表面。有色反應(yīng)產(chǎn)物在涂膜上形成有色斑點(diǎn)。 結(jié)合力 (結(jié)合強(qiáng)度 ) 把單位面積上的電鍍層從基體或中間鍍層上分離開(kāi)所需要的力。 ? 將試樣沿一直徑等于試樣厚度的軸 , 彎曲 180176。 鍍層不應(yīng)起皮,脫落 。角 ,由基體金屬向鍍層方向銼, 鍍層不得揭起或脫落 。 2mm 邊長(zhǎng) 1mm 劃格法測(cè)結(jié)合強(qiáng)度 摩擦法 摩擦拋光 在面積 6cm2的鍍層表面上,應(yīng)一根直徑為 6mm、末端為光滑半球形的圓鋼條作工具,摩擦 15秒。 鋼球摩擦滾光 將試樣放入一個(gè)內(nèi)部裝有直徑 3mm的鋼球和用皂液作潤(rùn)滑劑的滾筒或振動(dòng)滾光機(jī)內(nèi),其轉(zhuǎn)速或振動(dòng)頻率及試驗(yàn)時(shí)間視試樣的復(fù)雜程度而定。 除鋅、鎘、鉛、錫和鉛錫合金鍍層外,在 下列基體 上鍍層的 加熱溫度如下: 鋼和鑄鐵 300177。 10℃ 鋅、鎘鍍層做加熱試驗(yàn)時(shí),溫度為 180~ 200℃ ; 鉛、錫及鉛錫合金鍍層加熱溫度為 140~ 160℃ 。 刷光法 用直徑 ?,做成直徑 100mm的輪刷。 杯突法 使用杯突儀,把一個(gè)直徑為 20mm的鋼球,按 ?,對(duì)試樣推突至規(guī)定深度,然后觀察突出處的鍍層變化。 建議采用的測(cè)試方法 GB5933— 86“輕工產(chǎn)品金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試方法” 鍍層 方法 鋅銅合金 鉻 銅 鎳 鎳 鉻 銀 錫 銅錫合金 鋅 金 塑料 鍍層 鎘 彎曲法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 銼刀法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 劃痕法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 摩擦法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 加熱法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 熱循環(huán)法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 刷光法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 杯突法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 陰極處理法 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 拉力試驗(yàn) 制作試樣,用專門夾具進(jìn)行測(cè)試 基材 鍍層 基材 鍍層 基材 支板 T形拉力試樣 (a) 基材 鍍層 (4mm) (b) (c) (d) 基材 鍍層 () 支板 環(huán)形剪切法試樣 基材 鍍層 (5mm) 60? 錐形法試樣 第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn) 2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 外觀檢查 厚度測(cè)量 孔隙率 鍍層結(jié)合力 鍍層硬度(掌握) 鍍層脆性 鍍層內(nèi)應(yīng)力 耐蝕性 由于電鍍層的 厚度一般較薄 (幾十微米以下 ),為了消除基體材料對(duì)測(cè)量鍍層硬度的影響, 一般采用顯微硬度法 進(jìn)行測(cè)量。 式中: Hv 顯微硬度值 (kg/mm2), P 硬度計(jì)載荷 (g), d 四方形壓痕對(duì)角線平均長(zhǎng) 度 (?m)。影響內(nèi)應(yīng)力大小的一切因素都影響鍍層脆性。 測(cè)量方法 (1) 千分卡法 在不銹鋼基體上鍍覆欲測(cè)脆性的鍍層并剝離下來(lái),從鍍層中間剪出一狹條,用外徑千分卡測(cè)出鍍層厚度 h,然后將狹條彎曲成 U 形,嵌入千分卡口中,慢慢捻動(dòng)卡口,直至鍍層脆裂。 鍍層條(厚 h) 斷時(shí)讀數(shù) 2R RhB2? (2) 定性測(cè)量方法 (結(jié)合力必須良好 ) ? 彎曲法 將試樣一端鉗牢,然后彎曲,用五倍或十倍放大鏡觀察彎曲部位,至出現(xiàn)第一條裂紋,記下彎曲角度 (脆性較大時(shí) ),或作 90176。直徑愈小脆性愈小。 沖頭 試樣 固定模 夾模 第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn) 2. 鍍層質(zhì)量檢驗(yàn) 外觀檢查 厚度測(cè)量 孔隙率 鍍層結(jié)合力 鍍層硬度 鍍層脆性 鍍層內(nèi)應(yīng)力 耐蝕性 內(nèi)應(yīng)力(電析應(yīng)力 ) 測(cè)量方法 (1) 陰極彎曲法 用一薄而窄的金屬片, 將一面絕緣 (背向陽(yáng)極 ),另一面 (向著陽(yáng)極 )電鍍 。 當(dāng)鍍層產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí),鍍層收縮, 基體被拉伸而變形, 向陽(yáng)極彎曲 。 陽(yáng)極 陰極 陰極 拉應(yīng)力 壓應(yīng)力 鍍層 鍍層 陰極彎曲法測(cè)量原理 測(cè)量試樣 自由端偏轉(zhuǎn)量 的方法很多, 如幻燈機(jī)法,讀數(shù)顯微鏡法,也可用肉眼直接觀察。 評(píng)定耐蝕性的方法,一類為大氣曝曬試驗(yàn),另一類為實(shí)驗(yàn)室人工加速試驗(yàn)。由于鍍層的應(yīng)力使螺旋管產(chǎn)生扭曲,借助于自由端齒輪變速裝置使指針偏轉(zhuǎn),根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算內(nèi)應(yīng)力。 鍍層內(nèi)應(yīng)力愈大,試樣偏轉(zhuǎn)愈大。 在電沉積過(guò)程中產(chǎn)生。以壓入深度值 (mm)作為脆性指標(biāo)。 ? 纏繞法 將一定直徑的銅絲進(jìn)行電鍍,然后在不同直徑的金屬圓棒上密排纏繞,用放大鏡觀察出現(xiàn)裂紋為止。如果 B = ,說(shuō)明鍍層兩端重迭而未斷裂,鍍層韌性好,脆性低。某些重金屬元素的共沉積也會(huì)引起鍍層脆性增大。 ? 測(cè)量硬度時(shí), 金剛鉆壓頭 一般是沿與鍍層 垂直方向壓入 ; ? 當(dāng)精確測(cè)定和鍍層表面不光滑時(shí) , 應(yīng)將鍍件鑲嵌在硬度與鍍層近似的特殊合金或塑料中,在欲測(cè)部位切開(kāi)、整平、磨光、清洗,然后將壓頭在鍍層橫截面上垂直壓入。 一定載荷 下將壓頭壓入待測(cè)鍍層,形成正方形壓痕 。 ? 在 60?C、 5% (wt) 硫酸溶液中,用 10A/dm2的電流密度,通電 5?15分鐘,觀察鍍層有否起泡或鼓凸。 然后觀察鍍層是否鼓泡或脫落。 烘箱溫度 :溫和條件 60℃ ,中等條件 75℃ ,嚴(yán)酷條件 85℃ 。 10℃ 鋁及其合金 200177。 本法適用于檢驗(yàn)小零件上的薄鍍層。隨著摩擦繼續(xù)進(jìn)行而出現(xiàn)長(zhǎng)大的鼓泡,則說(shuō)明結(jié)合強(qiáng)度差。銳角的 硬質(zhì)鋼劃刀 ,在零件表面上 相距約 2 mm 劃兩條平行線 ,劃線時(shí)應(yīng) 當(dāng)以足夠的壓力使單行程通過(guò)金屬鍍層,切割到基體金屬,用肉眼或 4~ 5倍放大鏡觀察鍍層, 不應(yīng)起皮,脫落 。 ? 直徑 1mm 或以下的線材 , 應(yīng)繞在直徑為 1mm的金屬線材的軸上 ,直徑 1mm以上的線材,繞在直徑與線材相同的金屬軸上,繞成 10~ 15個(gè)緊密靠近的 線圈, 鍍層不應(yīng)有起皮或脫落現(xiàn)象 。 鍍層不允許起皮,脫落 。 GB5933— 86“輕工產(chǎn)品金屬鍍層的結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試方法”包括: 彎曲法 銼刀法 劃痕法劃格法 加熱法 熱循環(huán)法 刷光法 杯突法 陰極處理法 摩擦法 彎曲法 將試樣彎曲,由于鍍層和基體金屬伸長(zhǎng)程度不同,鍍層受到從基體剝離 的力。 基 體 或 下層 鍍 層 金屬 含量(g /L) 貼 時(shí) ( 分 ) 鉻鍍層 , 單層或多層 Ni Cr , Cu Ni Cr 鋼 鐵 鐵氰化鉀 氯化銨 氯化鈉 10 30 60 10 藍(lán)色點(diǎn) : 孔隙直至鋼基體 同上 銅 及 其 合金 同 上 同上 同上 紅褐色點(diǎn) : 單層鎳 鋼鐵 鐵氰化鉀 氯化鈉 10 20 5 孔隙直至銅基體或銅鍍 銅 及 其 合金 同上 同上 10 層 多鍍層 (Cu Ni, Ni Cu Ni ) 鋼鐵 同上 同上 20 黃色點(diǎn) : 孔隙直至鎳 銅 鋼鐵 同上 同上 20 鍍層 錫 鋼鐵 鐵氰化鉀 亞鐵氰化鉀 氯化鈉 10 10 60 5 玫瑰紅點(diǎn) :孔隙直至鋁基體 陰極性鍍層 鋁 及 其 合金 鋁試劑 氯化鈉 150 10 錫 鍍層種類 溶液成分 斑點(diǎn)特征 貼濾紙法 澆浸法 溶液序號(hào) 基體或下層 鍍層金屬溶液成分 , 含量 ( g / L )斑點(diǎn)特征 1CuNiC u Ni , Ni C u Ni C rNi C rC u Ni C r鋼鐵鋼鐵 , 銅及其合金鋼鐵鋼鐵 , 銅及其合金鋼鐵鐵氰化鉀 1 0氯化鈉 1 5白明膠 2 0同貼濾紙法 2 陰極性鍍層 鋁及其合金鋁試劑 3 . 5氯化鈉 1 5 0白明膠 1 0鍍 層測(cè)量原理與貼濾紙法相同 澆浸法使用的溶液 第四章 鍍液性能與鍍層 質(zhì)量檢驗(yàn)
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