表面處理類型介紹
表面處理:利用各種物理、化學或機械的工藝過程改變基材表面狀态、化學成份、組織或形成特殊的表面覆層,以獲得原基材表面所不具備的某些性能,如獲得高裝飾性、耐腐蝕、抗高溫氧化、減摩、耐磨、抗疲勞性能及光、電、磁等多種表面特殊功能。
1. 鍍鋅
鍍鋅指的是在金屬或其他材料的表面鍍一層鋅,主要起到美觀防鏽等作用的表面處理。目前主要采用的鍍鋅方法為熱鍍鋅。
熱鍍鋅也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅,是将除鏽後的鋼件浸入500°C左右融化的鋅液中,使鋼構件表面附着鋅層,從而起到防腐的目的。熱鍍鋅的鋅層一般在35μm以上,可以高達200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好,鋅層緻密,沒有有機物夾雜,鋅在幹燥的空氣中幾乎不發生變化;在潮濕的空氣中,鋅表面會生成緻密的堿式碳酸鋅膜;在二氧化硫,硫化氫以及海洋性氣氛中,鋅的耐腐蝕性較差,尤其在高溫高濕含有機酸的氣氛中,鋅層極易被腐蝕。鋅鍍層經過鈍化處理、染色或塗覆蓋劑後,能顯著提高其防護性和裝飾性。
冷鍍鋅也叫電鍍鋅,在盛有鍍鋅液的鋅槽中,經過清洗和特殊預處理的待鍍件作為陰極,鋅作為陽極,兩級分别與直流電源正負極聯接,利用電流從正極向負極的定向移動,就會在待鍍件上沉積一層鋅。電鍍鋅的鋅層一般為5μm~15μm。比熱鍍鋅要薄,但是鍍層較薄,對待鍍件的規格大小影響較小,防護能力比熱鍍鋅産品的要差。
2. 鍍銀
銀是銀白色金屬,有極強的反光能力和良好的導熱導電性,主要用在反光鏡和儀器儀表的線路接頭。
3. 鍍銅
銅是粉紅色的金屬,導電、導熱性能好,鍍銅層用于局部防滲碳、印制闆和焊絲電鍍。
4. 化學鍍鎳
化學鍍鎳是在通過自催化電化學反應獲得的鎳-磷合金,鍍層具有高耐磨性和耐蝕性,因而在國内外得到迅速發展和應用。
優點:化學鍍鎳是集防腐性和耐磨性于一身的優異功能性鍍層,這是其它表面鍍層所不具備的, 同時深鍍能力強、均鍍能力強,完全達到“仿型效果”;
缺點:成本高。(化學鍍鎳2-3元/dm2·10um;鍍鉻0.6-1.0元/ dm2·10um ),槽液維護要求高、槽液壽命短和鍍後需進行熱處理才能達到與硬鉻相當的硬度等。
化學鍍鎳發展的另一個重要原因是國内外對環境保護的日益重視。化學鍍鎳液除鎳離子外,其餘為食品級有機酸等,不污染環境。
歐美國家已規定,與人體接觸的物件如手飾、眼鏡等不允許鍍鎳,因為有些人對鎳金屬過敏。
5. 磷化
磷化有厚膜和薄膜兩種,磷化膜重量為1~5g/m2用作油漆底層,厚度為0.5~2.5μm,10~40g/m2用作耐蝕防護和減磨,厚度為5~15 μm 。
油漆前磷化不用在産品圖上注明,箱體、閥體等鑄件采用磷化主要是防鏽用,後來因清潔度達不到要求,鑄造公司磷化工藝已取消。液壓油箱、柴油箱類零件基本已不采用磷化工藝。
6. 裝飾鉻
有銅-鎳-鉻體系和鎳-鉻體系兩種,裝飾鉻具有經久不變的青白色外觀和較高的硬度,同時防腐蝕性能優良。生活用品自行車零件和衛浴用品很多采用裝飾鉻鍍層。
7. 鍍硬鉻
鍍硬鉻是指在基體上鍍較厚的鉻層。硬鉻層具有較低的磨擦系數和高的硬度。
硬鉻鍍層是電鍍金屬中最耐磨的鍍層,用砂紙法測得鍍層相對耐磨性為:Ag4,Ni49,硬Ni59,硬鉻500。
硬鉻層主要用在油缸上的活塞杆、活塞和滑閥類零件。活塞杆采用尺寸鍍鉻,後兩種鍍後需進行磨加工。
硬鉻層厚度在20μm以上才具有一定的防腐蝕能力,活塞杆鍍鉻層厚度産品圖為0.019~0.125mm,一般控制在0.03~0.05mm。
硬鉻件電鍍前打磨要仔細,最後一道磨痕要細,并進行抛光處理。不然磨痕會在鍍鉻時引起麻點和氣痕。
鍍前除油要很徹底。
8. 氧化發黑
氧化是在較高溫度(140℃)條件下,在含有氧化劑的氫氧化鈉堿溶液中,生成以磁性氧化鐵(Fe3O4)為主要成分的氧化膜,一般呈黑色或藍黑色,膜層厚度約為0.6-1.5μm,因此氧化處理不影響零件精度。
氧化處理适用于不允許電鍍或塗油漆的零件,以及在油中工作的精密機械零件的防護。
氧化膜層防鏽能力較差,氧化後需進行皂化處理,并且需在105-110℃變壓器油中浸5-10分鐘。也可以氧化後直接浸脫水防鏽油,防鏽效果更好。
9. 達克羅塗層
在金屬表面上,塗覆一層非電解鋅鉻酸鹽溶液(即含有鱗片狀鋅、鋁、CrO3及專用有機物的高分散混合水溶液),300℃左右保溫烘烤一定的時間後,塗膜中的六價鉻被還原成3價鉻,生成無定形的複合鉻酸鹽化合物(nCrO3·mCr2O3)。該物質覆蓋在基材表面及填塞在鋅片、鋁片之間,冷卻後的金屬表面即被覆蓋上6-8μm銀灰色的非電解鋅鉻酸鹽特種高防腐塗層。
達克羅性能,腐蝕性、高耐候性、無氫脆性、高滲透性、高耐熱性、符合各種摩擦系數、扭力扭矩的要求。
外露的螺栓、螺母、墊片類緊固件零件,10.9級高強度螺栓、螺母需選用達克羅塗層,其餘選用鍍鋅工藝,内部(如箱體内)使用的螺栓、螺母、墊片類緊固件零件選用氧化和鍍鋅工藝。
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