電鍍鋅如何用于黑色金屬鑄件
通常所講黑色金屬鑄件,一般分為鑄鋼件和鑄鐵件,這里僅討論鑄鋼件的電鍍鋅,鑄造碳鋼具有較高的強度和較好的塑性,鑄造性能和焊接性能-,可切削性差,化學鎳磷電鍍,可用作軋鋼機機架、軸承座、連桿、箱體、曲拐及缸體等。由于鑄鋼件具有優良的機械加工性能,能壓鑄成幾何形狀復雜的工件,而且價格便宜,所以在機械制造領域應用廣泛。鑄鋼件通常需要進行鍍鋅處理,在電鍍過程中,化學鎳電鍍,氫易于析出,造成---析氫,不利于金屬離子在工件表面沉積,鍍層容易脫皮、需專門的前處理工序。
1.鑄鋼件基材成分及前處理
鑄鋼件為zg270-500鑄鋼件,其成分(均為分數)為:0.40%c、0.50%si、0.90%mn、0.04%p與s、98.16%fe。
鑄鋼件首-行防滲出預處理,然后進行除油:5%998除油王,θ為50~55℃,t為5-10min化學除油處理及陽極電解除油,酸洗除銹:鹽1酸15%,多功能酸洗添加劑1.5%,室溫,t為1~2min,預浸后不水洗直接鍍鋅。
鉀鹽鍍鋅溶液配方如下:
kcl 240g/l zncl2 50g/l 硼酸 30g/l lan―919 18ml/l 室溫 ph 5.6~5.8 jκ1.0a/dm2
電鍍20~30min,鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍后處理:出光―r·g135三價鉻藍白鈍。
堿性鋅溶液配方如下:
燒1堿 140g/l 氧化鋅 120g/l rg―2005開缸劑 10ml/l rg―2005光亮劑 2ml/l 室溫 jκ 1.---/dm2 電鍍30min,鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍后處理:出光―r·g165三價鉻彩鈍。
2.電鍍層測試
1)附著力。按照gb/t5270-2005金屬基體上的金屬覆蓋層電沉積和化學沉積層附著強度試驗方法評述標準,對鍍鋅層附著強度進行檢測試驗;
2)厚度與致密度。jsm-6360lv掃描電子顯微鏡檢測;
3)外觀。按照gb/t9799-1997金屬覆蓋層鋼鐵上的鋅電鍍層標準,對鋅鍍層的外觀與厚度進行檢測;
4)鍍層成分分析。電鍍層化學成分分析表明;沿著基體金屬向鍍層方向,鋅的分數在遞增,鐵在遞減,這是由于電鍍過程起始階段,基體金屬上的鐵原子與鋅形成合金,電鍍化學鎳,隨著電鍍進程的深入,鍍層主要以鋅與高分子配合物形成高分子配合物為主,基體金屬被鋅層所覆蓋,因而距離基體金屬較遠處的鍍層,主要是鋅,這也加強了基體的防腐性能。
3.鍍層致密度檢測
電鍍層在放大5000倍時的表面形貌,電鍍層致密度-,-了鍍層附著力與nss試驗的-防腐性能。
4.鍍鋅層的厚度檢測
采用sem測量的鍍鋅層厚度。測量鍍鋅層不同部位的δ為8~10μm,達到規定的標準,而且厚度均勻。
5.耐腐蝕性試驗。
電鍍溶液的分類
離子濃度高可以提高容許的---電流密度。但材料的成本也上升。隨之鍍液從槽內帶出的損耗和引起的污水處理成本也增加。寧波電鍍
2、添加的組分
鍍液中添加的組分不宜太多,否則難于控制和調整,實際上無法保持工藝的穩定。即便是非分解性的組分,也會帶來分析和調整的困難。組分的壽命也要考慮,會自 行分解或在電解過程中發生變化、半衰期短的盡量不用。有些化合物加入后十分有效,但污水難于處理的也不宜加入,化學鎳電鍍,否則會遇到環境污染的---。有毒物質更要慎填加。
3、溶液的工作溫度
常溫工作的電鍍溶液當然比較理想,可以節省設備投資和能源消耗。但工作溫度區間不宜太窄,否則仍避免不了要配備加溫設施,甚至配備冷卻設備。總體來講,鍍 液要求加溫并不一定都會提高成本,這要看實際要保持的溫度和相應獲得的好處。綜合的效益取決于選擇協調的工藝。寧波電鍍
4、相應的配套工藝
一般地說,選用的鍍液要具備較高的操作柔性。對操作要求苛刻的鍍液并非好的鍍液。有些鍍液---雖好,但對輔助工作要求條件很敏感,必將在生產中窮于應付。 鍍液不宜過分地要求工藝配套,或者容許參數范圍過窄,以避免難于調整維護。例如要求表面準備過嚴,便相應要增加成本和廢品率。
5、研發與生產
電鍍在很大程度上是服務性的工藝,而其本身從化學和電化學角度也是一種較復雜的工藝系統。電鍍工藝的選擇實際上還與產品本身的設計和結構、零件的材料和加 工方法、組件和部件的裝配過程、產品的貯存環境和貯存期、使用的條件與預期壽命等諸多因素息息相關。自身的特點還有工藝的穩定性和柔性、與人力資源和環境 要求的協調、材料的供應和能源配備等等。因此,-是對于新的工藝研究,必須有中間放大和開發的過程以找出問題,否則不適應和被動常會發生。
電鍍加工后處理的除氫方法
氫脆在工程上是一種比較普遍的現象,尤其在電鍍加工生產過程中極易導致金屬材料產生氫脆,電鍍過程中的氫脆主要發生在酸洗、電鍍等工序中。
因此許多制件在進行電鍍加工后,都會進行去氫處理,避免氫脆而導致的危害。下面小編來介紹一下除氫的方法。
1、一般除氫方法
(1)將需除氫的鍍件放在烘箱內(放在真空爐內),或在熱油中(適用于鍍硬鉻件),在200~250℃下處理3h以上。
(2)熱油中除氫能獲得與在烘箱中除氫具有同樣的---,由于其受熱均勻,對鍍層還具有填充孔隙的作用,有利于提高鍍層的防護功能,對設備要求也簡單。
2 、根據工件要求提出除氫方法
例如鍍硬鉻,在鍍硬鉻時由于電流效率過低,只有13%~18%,大部分電流消耗在氫的析出上,氫容易擴散到鍍層和基體金屬的晶格中,滲氫較為---,從而引起疲勞強度的降低,影響動、靜負載強度,故在設計中應提出鍍鉻后除氫處理的要求。經除氫處理之后可去除滲入鍍層和基體中60%~70%的氫,從而大大減輕了脆性而不會降低其硬度。 電鍍加工
3、熱油代替在烘箱內除氫
鍍鉻的電流效率很低,因而鍍層孔隙率較高,且鍍層極易鈍化,同時由于鋼鐵件表面的鉻層優勢陰極性鍍層,當鍍層厚度較薄時極易引起銹蝕。為---這一缺陷環節,可采取熱油除氫代替在同樣工藝條件下的烘箱中除氫工藝。實踐證明,該工藝方法既可保持工件各部分的溫度均勻,達到完整的除氫---,又可有效想鉻層的孔隙、裂縫中填充油脂,從而提高了鉻層的防護能力。
例如,鍍鋅后,除氫是采用加熱的方法將氫從金屬中趕走的。除氫的功效與除氫的溫度、保溫時間的長短有關。除氫的溫度越高,時間越長,除氫就越---。但不能超過250攝氏度。因為在這個溫度下鍍鋅層的結晶組織會變形、發脆、抗蝕性能下降。除氫時還應注意以下幾點:
(1)零件的使用安全系數。安全重要性大的零件,應適當延長除氫時間。
(2)零件的幾何形狀和截面積。帶有容易產生應力集中的缺口、小角度等細小、較薄的零件應加強除氫。
(3)零件的滲氫程度。在表面處理中產生氫多、處理時間長的零件,應加強除氫。
(4)零件使用中的受力性質。當零件受到高的張應力作用時應加強除氫,只受壓應力時不會產生氫脆。 電鍍加工
(5)除氫前必須保持鍍層表面清潔,除氫應在鈍化前處理,以-除氫---和鈍化層的。
(6)除氫應-時間連續,不可中間停止。盡可能等烘箱降至室溫時,再開烘箱取出零件。
(7)零件件電鍍后盡量不要返工。如不得已要電鍍,可用堿性溶液退掉鍍層,并在電鍍后延長除氫時間。
(8)除氫處理應在電鍍后3小時內進行。