表面处理相关测试.ppt

15-15,表面处理相关测试,品质工程课,张 洋,厂内电镀目前膜厚测试方法： 1、x-ray膜厚测定仪 2、金相法测试膜厚,一、膜厚测试,x-ray膜厚测定仪,金相法测试膜厚,1、x-ray膜厚测定仪 x射线（伦琴射线）的特征是波长非常短，频率很高。因此x射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的,具有很高的穿透能力。测定仪是依据对不同厚度的样件的穿透能力不同而测定出来。,一、膜厚测试,一、膜厚测试,一、膜厚测试,一、膜厚测试,一、膜厚测试,一、膜厚测试,金 相 测 试 膜 厚,一、膜厚测试,金 相 测 试膜 厚,一、膜厚测试,厂内涂装目前膜厚测试方法： 1、电磁式膜厚测定仪 2、金相法测试膜厚,金相法测试膜厚,电磁式膜厚测定仪,一、膜厚测试,一、附着强度,厂内电镀目前附着测试方法：锌镍-热冲击试验,一、附着强度,厂内电镀目前附着测试方法：镀锌-热冲击试验,一、附着强度,厂内涂装目前附着测试方法：胶带测试 大众： 刻线按din en iso 9227 中部件的尺寸允许值刻划。附着强度试验使用每宽25mm具有（10 1）n的粘附力的胶带，用手把胶带仅仅地压在样品表面，然后用一个垂直样品表面的动作猛的移除胶带。要求：样品表面不应该有大范围涂层脱落。涂层上有一些零星点被胶带拔起是符合的。,一、附着强度,涂装gmw3359：（耐湿试验gmw14729 胶带测试gmw14829） 进行耐湿性试验96h后，无气泡或其他外观变化（允许有白斑）耐湿性试验10分钟后进行胶带测试，需要有99%以上涂层保留,一、附着强度,磷酸锌 gm4435m：依gm4465p进行耐湿性试验至少96h，无气泡或其他外观变化（允许有白斑） 耐湿性试验后10分钟后，依gm9071p method b进行胶带测试，需有99%以上涂层保留 gm9071p： method a cross hatch tape test 十字划痕胶带测试,一、附着强度,gm9071p： method b x-cut test x划线测试,一、盐雾试验,一、盐雾试验,依据iso9227要求的盐雾试验操作要求：,一、盐雾试验,一、盐雾试验,一、盐雾试验,一、盐雾试验,一、大众表面处理,ofl-：表面保护单词缩写字符（德语） b：磷酸盐化 c：电解镀锌 r ：电镀镀锌合金（如电解锌镍） t ：锌片涂层 三个数字中，第一个数字表示严重度（保护等级）；后两个数字表示表面处理、外观和后处理,厂内常见格式：如ofl-b140、ofl-c340、 oflr645、ofl-t647,电镀及涂装的差别 电镀(electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。 涂装：将涂料涂覆于基底表面形成具有防护、装饰或特定功能涂层的过程。,一、大众表面处理,一、大众表面处理,常见表面处理类型及相对应规范： 1、磷酸盐化（tl240） 2、电解镀锌（tl217） 3、电解镀锌合金（一般为锌镍合金）（tl244） 4、锌片涂层（tl233、tl245） 5、表面处理标准（vw13750） 测试项目及测试方法对应规范： 1、膜厚（iso4042） 2、摩擦系数( din946、nes d3002、iso2320、iso16047、vw01131、 vw01129等) 3、附着强度（ din en iso 2819 、 din en iso 9227 、 din en iso 10683 等） 4、盐雾试验（iso9227、pv1200、pv1210等）,一、大众表面处理,常见表面处理后处理 钝化： 利用钝化液中的氧化性物质与金属产生氧化还原反应，促使在金属表面生成一层金属的氧化化合物、达到有效保护金属的目的。如fefe+时标准电位为0.44v，钝化后跃变到+0.51v，而显示出耐腐蚀的贵金属性能。,一、大众表面处理,常见表面处理后处理 封闭处理： 钢铁磷化或铝阳极氧化以后的处理过程之一。用于填充和封闭磷化膜或氧化膜的孔隙，以提高抗蚀性、绝缘性，并增加美观。 封闭剂是由有机缓蚀剂、表面活性剂、水溶性高分子聚合物等材料组成，具有良好的分散性、成膜性和封闭能力，金属浸涂后经固化成膜，膜层平整丰满、透明光亮、耐磨耐蚀，从而有效地隔绝环境中的浸蚀性介质对金属零件的腐蚀。 润滑剂： 降低摩擦副的摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质,一、大众表面处理,氢脆： 氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防，不可治。氢脆一经产生，就消除不了。在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(106量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200以上数小时，可使内氢减少)恢复钢材的性能。因此内氢脆是可逆的。,一、大众表面处理,一、大众表面处理,1、磷酸盐化 （tl240） 需检查项目：1 盐雾试验（如上表） 2 晶体结构检查；镀层晶体结构均匀分布且紧密粘附，不 允许残留盐 ，磷酸锌镀层放大500倍，要求粒状，棱角的晶体结构式棱形针状结构，晶粒尺寸约为4umx8um 3 膜重；27g/m2,2、电解镀锌 （tl217）,一、大众表面处理,一、大众表面处理,镀层厚度,附着强度,电镀制程流程：入料热脱脂水洗酸洗水洗电解脱脂水洗中和水洗电镀锌水洗 出光钝化水洗热水洗烘干后处理出料,一、大众表面处理,电镀制程流程：入料热脱脂水洗酸洗水洗电解脱脂水洗中和水洗电镀锌水洗 出光钝化水洗热水洗烘干后处理出料 热脱脂：通过碱或碱性溶液、表面活性剂的皂化和乳化作用清除电镀 零件表面的油脂的过程。 电解脱脂：将金属浸在特定的电解液中，通上直流电进行电解处理，以达到脱脂的目的； 溶液很容易渗透到油膜下的工件表面，发生还原或氧化反应，析出大量的氢气和氧气。它们脱离金属表面浮出，产生强烈的搅拌作用，猛烈地冲击和撕裂油膜，使吸附在工件上的油膜被碎成细小的油珠，迅速与工件脱离，进入溶液后成为乳浊液，从而达到脱脂的目的 出光：硝酸对锌镀层具有化学抛光作用。经过2%硝酸出光后，光亮处作用不明显，对稍暗处镀锌层的抛光作用却十分明显，暗处也变得白净且有光泽了。使色差变小。整体看上去亮度明显均匀了,一、大众表面处理,盐雾试验,3、电解镀锌合金（一般为锌镍合金）（tl244）,一、大众表面处理,工艺流程：入料热脱脂酸洗水洗中和水洗电解脱脂水洗电镀水洗钝化烘干封闭烘干 电偶腐蚀: 指两种或两种以上具有不同电位的金属接触时形成的腐蚀 电解锌和电解锌镍的差别（7%镍耐腐蚀3倍以上,13%镍耐腐蚀5倍以上） 1、电位差：锌为活泼金属，镍为中等强度还原剂 2、腐蚀后产物不同 锌镀层氧化产物为zno，结构疏松，起不到保护作用 锌镍镀层腐蚀产物为zncl24zn（oh）2 均匀致密。不易导电 3、热稳定性及耐磨性,37,一、大众表面处理,38,一、大众表面处理,注意： tl244里 1、需要测试中性盐雾试验（nss）和交变循环试验(pv)的必须进行钝化和封闭。 2、只需测试中性盐雾试验（nss）则不能有封闭,39,一、大众表面处理,交变循环试验：pv1210 交变循环试验：pv1200,40,一、大众表面处理,41,一、大众表面处理,42,一、大众表面处理,热冲击试验（附着强度） 热冲击试验按照din en iso 2819。 试件在（30010）c下存放30分钟，紧接着浸入温度为15c至25c的水中。 要求：锌涂覆层没有气泡状或大面积的脱落。 镍含量 当使用测量仪时，按照din en iso 3497，须用x射线荧光法进行试验。 当结果有争议时，按pv1214或pv1216进行仲裁。 对oflr642，oflr643，oflr645，oflr672，oflr673和oflr677的要求：12%16%； 对oflr647 和oflr648的要求：10%15%； 对oflr649的要求：10%18%。,43,一、大众表面处理,44,一、大众表面处理,结构均匀,4、锌片涂层（tl233 tl245） 美 加 力 涂 装 流 程,一、大众表面处理,4、锌片涂层（tl233 tl245） tl233,一、大众表面处理,一、大众表面处理,检查项目： 1、盐雾试验 2、附着强度 3、膜厚 可能相关检查项目： 4、摩擦系数 膜厚：,一、大众表面处理,冷凝水试验： 盐雾试验：,49,一、大众表面处理,附着强度：,50,一、大众表面处理,以ofl-t630为例 热存放盐雾试验：热存放 180，96 h后（热存放/循环空气），盐雾试验480h后，无基体金属腐蚀 中性盐雾试验：按din en iso 9227 进行中性盐雾试验和划刻线试验，在180进行96小时加热后,120小时后无s5表面腐蚀出现（螺纹部分72h） 480小时后无基体金属腐蚀,（螺纹部分240h） 冷凝水试验：240h后无气泡或涂层剥离，基体腐蚀等，在置于（232）环境下24小时后满足附着强度测试 附着强度 胶带测试 :依照 din en iso 10683,(7 1) n/25mm,无大