表面处理类型介绍
表面处理:利用各种物理、化学或机械的工艺过程改变基材表面状态、化学成份、组织或形成特殊的表面覆层,以获得原基材表面所不具备的某些性能,如获得高装饰性、耐腐蚀、抗高温氧化、减摩、耐磨、抗疲劳性能及光、电、磁等多种表面特殊功能。
1. 镀锌
镀锌指的是在金属或其他材料的表面镀一层锌,主要起到美观防锈等作用的表面处理。目前主要采用的镀锌方法为热镀锌。
热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌,是将除锈后的钢件浸入500°C左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。热镀锌的锌层一般在35μm以上,可以高达200μm。热镀锌覆盖能力好,锌层致密,没有有机物夹杂,锌在干燥的空气中几乎不发生变化;在潮湿的空气中,锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜;在二氧化硫,硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐腐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛中,锌层极易被腐蚀。锌镀层经过钝化处理、染色或涂覆盖剂后,能显著提高其防护性和装饰性。
冷镀锌也叫电镀锌,在盛有镀锌液的锌槽中,经过清洗和特殊预处理的待镀件作为阴极,锌作为阳极,两级分别与直流电源正负极联接,利用电流从正极向负极的定向移动,就会在待镀件上沉积一层锌。电镀锌的锌层一般为5μm~15μm。比热镀锌要薄,但是镀层较薄,对待镀件的规格大小影响较小,防护能力比热镀锌产品的要差。
2. 镀银
银是银白色金属,有极强的反光能力和良好的导热导电性,主要用在反光镜和仪器仪表的线路接头。
3. 镀铜
铜是粉红色的金属,导电、导热性能好,镀铜层用于局部防渗碳、印制板和焊丝电镀。
4. 化学镀镍
化学镀镍是在通过自催化电化学反应获得的镍-磷合金,镀层具有高耐磨性和耐蚀性,因而在国内外得到迅速发展和应用。
优点:化学镀镍是集防腐性和耐磨性于一身的优异功能性镀层,这是其它表面镀层所不具备的, 同时深镀能力强、均镀能力强,完全达到“仿型效果”;
缺点:成本高。(化学镀镍2-3元/dm2·10um;镀铬0.6-1.0元/ dm2·10um ),槽液维护要求高、槽液寿命短和镀后需进行热处理才能达到与硬铬相当的硬度等。
化学镀镍发展的另一个重要原因是国内外对环境保护的日益重视。化学镀镍液除镍离子外,其余为食品级有机酸等,不污染环境。
欧美国家已规定,与人体接触的物件如手饰、眼镜等不允许镀镍,因为有些人对镍金属过敏。
5. 磷化
磷化有厚膜和薄膜两种,磷化膜重量为1~5g/m2用作油漆底层,厚度为0.5~2.5μm,10~40g/m2用作耐蚀防护和减磨,厚度为5~15 μm 。
油漆前磷化不用在产品图上注明,箱体、阀体等铸件采用磷化主要是防锈用,后来因清洁度达不到要求,铸造公司磷化工艺已取消。液压油箱、柴油箱类零件基本已不采用磷化工艺。
6. 装饰铬
有铜-镍-铬体系和镍-铬体系两种,装饰铬具有经久不变的青白色外观和较高的硬度,同时防腐蚀性能优良。生活用品自行车零件和卫浴用品很多采用装饰铬镀层。
7. 镀硬铬
镀硬铬是指在基体上镀较厚的铬层。硬铬层具有较低的磨擦系数和高的硬度。
硬铬镀层是电镀金属中最耐磨的镀层,用砂纸法测得镀层相对耐磨性为:Ag4,Ni49,硬Ni59,硬铬500。
硬铬层主要用在油缸上的活塞杆、活塞和滑阀类零件。活塞杆采用尺寸镀铬,后两种镀后需进行磨加工。
硬铬层厚度在20μm以上才具有一定的防腐蚀能力,活塞杆镀铬层厚度产品图为0.019~0.125mm,一般控制在0.03~0.05mm。
硬铬件电镀前打磨要仔细,最后一道磨痕要细,并进行抛光处理。不然磨痕会在镀铬时引起麻点和气痕。
镀前除油要很彻底。
8. 氧化发黑
氧化是在较高温度(140℃)条件下,在含有氧化剂的氢氧化钠碱溶液中,生成以磁性氧化铁(Fe3O4)为主要成分的氧化膜,一般呈黑色或蓝黑色,膜层厚度约为0.6-1.5μm,因此氧化处理不影响零件精度。
氧化处理适用于不允许电镀或涂油漆的零件,以及在油中工作的精密机械零件的防护。
氧化膜层防锈能力较差,氧化后需进行皂化处理,并且需在105-110℃变压器油中浸5-10分钟。也可以氧化后直接浸脱水防锈油,防锈效果更好。
9. 达克罗涂层
在金属表面上,涂覆一层非电解锌铬酸盐溶液(即含有鳞片状锌、铝、CrO3及专用有机物的高分散混合水溶液),300℃左右保温烘烤一定的时间后,涂膜中的六价铬被还原成3价铬,生成无定形的复合铬酸盐化合物(nCrO3·mCr2O3)。该物质覆盖在基材表面及填塞在锌片、铝片之间,冷却后的金属表面即被覆盖上6-8μm银灰色的非电解锌铬酸盐特种高防腐涂层。
达克罗性能,腐蚀性、高耐候性、无氢脆性、高渗透性、高耐热性、符合各种摩擦系数、扭力扭矩的要求。
外露的螺栓、螺母、垫片类紧固件零件,10.9级高强度螺栓、螺母需选用达克罗涂层,其余选用镀锌工艺,内部(如箱体内)使用的螺栓、螺母、垫片类紧固件零件选用氧化和镀锌工艺。