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表面处理技术 工艺技术部徐加有2008年6月17日 一航兴华 一 研究金属防护的重要意义 金属防护是控制金属腐蚀的一种技术 由于金属的腐蚀直接造成金属破坏的现象普遍存在 金属材料在大气 海水 土壤或其它特种介质中使用会发生不同程度的腐蚀 可以说腐蚀无处不在 因此为了保证产品的性能 延长产品的使用寿命 几乎所有的工业部门都要涉及到金属防护技术 腐蚀对现代工业造成的严重破坏 资料统计表明 多数工业发达国家因腐蚀造成的损失约占国民生产总值的1 3 5 我国近年的统计表明 每年大约有10 20 的钢铁变为铁锈 腐蚀不仅造成直接损失是严重的 而且造成停工 停产的间接损失也是严重的 甚至危机人民的生命和财产安全 因而必须采取有效的防护措施 由于航空 航天技术的飞速发展 出现了不少性能更好的高强度和超高强度的材料 加上航空 航天器的结构都非常紧凑 多数结构零件的形状都比较复杂 因此从材料的微观组织结构上和受力条件上都造成对腐蚀更为敏感 另外由于飞行速度超过音速后 高温 高速的工作条件 要求材料具有许多新的性能 例如耐高温和超高温 耐温度的急剧变化 耐腐蚀和抗氧化 耐冲刷 耐磨 耐热震 耐疲劳和耐辐射等等 事实证明 许多性能仅靠材料本身的研制已经难以奏效 针对这些情况 必须依靠防护方法来实现 特别在军事 国防和尖端科学技术上的采用的新的镀覆技术 要求赋予涂层许多包括电 磁 光在内的新性质 并要求系统中的所有的器件必须高度灵敏可靠 因此涂覆材料和被涂覆的基体材料都发生了很大变化 也促进了金属防护和表面处理技术向更高水平发展 二 防护涂层的分类及施加涂层方式 按照镀覆层的使用目的分为 防腐蚀镀层 防护装饰镀层 抗磨损镀层 电性能镀层 工艺要求镀层 特殊要求镀层 我厂表面处理方法 所有涂层的涂层材料的选择主要决定以下因素 涂层的外观施加涂层工艺是否容易进行涂层的工作条件对涂层的性能要求 电化序 金属活动性顺序 li 锂 k 钾 ca 钙 na 钠 mg 镁 al 铝 mn 锰 zn 锌 cr 铬 fe 铁 cd 镉 co 钴 ni 镍 sn 锡 pb 铅 h 氢 cu 铜 hg 汞 ag 银 pt 铂 au 金 金属的化学及电化学腐蚀 化学腐蚀与电化学腐蚀原理图 铁与酸反应 铁被腐蚀 腐蚀速率较慢 铁作负极 阳极 被腐蚀腐蚀速率较快 钢铁腐蚀示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 a 阳极性镀层 镀层与基体金属构成腐蚀微电池时 镀层为阳极首先溶解 镀层不仅起到机械保护作用 而且起到电化学保护作用 如钢上镀锌 b 阴极性镀层 镀层与基体金属构成腐蚀微电池时 镀层为阴极 镀层只能对基体起到机械保护作用 当镀层完整无缺时 才起到保护作用 一旦镀层破坏 不但保护不了基体 反而加速基体的腐蚀 如钢上镀镍或铬 阴极性镀层的保护能力往往决定于它的孔隙率大小 阳极性镀层的保护能力则决定于它的厚度 三 设计人员 工艺人员 对零件防腐蚀所要考虑的因素 凡需镀覆的零部件 应尽量减少孔 槽 缝 接头 并应有足够的坡度 以防止腐蚀介质的聚集和滞留 带有螺纹连接 压合 搭接 铆接 点焊 单面焊等组件 因存在缝隙 原则上不允许在溶液中镀覆 镀覆工艺对基体材料力学性能有不同程度的影响 特别是受力件 在选择镀覆层时 应考虑其应力集中敏感性 强度 疲劳性能要求 选择镀覆层时应注意其使用温度范围 超过允许的使用温度时 不仅影响其耐蚀性 耐磨性等性能 甚至某些镀覆层会导致基体金属开裂和脆断 对有配合公差零件的防护处理 设计时应留有镀覆层余量 在密闭情况下应考虑有机挥发气氛对锌 镉镀层的腐蚀作用 根据电化学特征 结构设计中尽量避免两端盲孔等溶液无法进入或流动的区域和结构 当孔较小 较深时 要增加工艺横孔 以提高溶液流动性和改善电场分布 提高镀层均匀性和可镀性 1 镀锌 1 1锌镀层的性能锌易溶于酸 也能溶于碱 是两性金属 锌在干燥的空气中几乎不发生变化 在潮湿的空气和含有二氧化硫 硫化氢以及海洋性气氛中 锌的耐蚀性较差 尤其是在高温高湿含有有机酸的气氛中 镀锌层极易被腐蚀 锌镀层经钝化处理 染色或涂覆护光剂后能显著提高其防护性和装饰性 1 2锌镀层适用的基体材料 锌镀层对于钢 铜基体材料属于阳极性镀层 在一般的条件下具有较好的防护性能 在矿物油中能可靠的防止零件腐蚀 但在海水 海雾直接接触的情况下其防护性能不如镉 使用温度不应超过250 在低于 70 的环境中和高于70 的水中 其耐蚀性显著降低 在密封或空气不流通的情况下 非金属材料的挥发物 羧酸 酚 醛 氨气等 能腐蚀锌镀层 使得表面产生 白霜 为了提高耐蚀性 提高与橡胶热压结合时的结合力 易于焊接 通常在铝及铝合金上镀锌 1 3锌镀层的后处理 一 去氢零件在酸洗 阴极电解除油及电镀过程中都可能在镀层和基体金属的晶格中渗氢 造成晶格扭歪 内应力增大 产生脆性 称为氢脆 为了消除氢脆一般采取镀后处理 使氢逸出 去氢一般在烘箱内 温度为200 250 时间2个小时 去氢处理工序对弹性材料 0 5mm薄壁及机械强度较高的钢铁零件是必不可少的 二 钝化处理 为了提高锌镀层的耐蚀性 增加装饰性 改进涂料与基体金属的结合力 必须进行铬酸盐钝化处理 使得镀锌层表面生成一层稳定组织的致密钝化膜 随着钝化膜厚度的减薄 膜的色彩变化由红褐色 玫瑰红色 金黄色 橄榄绿色 绿色 紫红色 浅黄色 青白色变化 目前国内的钝化处理工艺有彩色钝化 白色钝化 黑色钝化 五酸草绿色钝化 彩色钝化 五酸草绿色钝化 黑色钝化 白色钝化 彩虹色钝化 耐蚀性好 膜层导电 一定的装饰性 工艺成熟 应用最广泛 白色钝化 装饰性好 耐蚀性差 适用于使用环境好 要求不高的零件黑色钝化 有一定的装饰性 耐磨性好 耐蚀性好 适用于有一定装饰和耐磨要求的零件 军绿色钝化 有一定的装饰性 耐蚀性很好 导电性差 适用于有一定外观装饰和好的防腐性能要求的零件钝化膜形成后要经过老化处理 60 15min左右为宜 烘烤温度超过70 使得钝化膜发生失水龟裂 耐蚀性严重下降 见下图 各种钝化膜耐蚀性 军绿钝化 黑色钝化 彩色钝化 白色钝化 镀锌钝化膜高温烘烤龟裂图片 1 4镀锌层的使用建议 1 4 1镀锌层的使用范围 1 使用温度在250 以下 要求耐腐蚀而不要求装饰和耐磨的零件 2 为减缓接触腐蚀又不能进行阳极化处理的铝合金零件 3 要求识别标志的零件 进行着色处理 4 在煤油 汽油工作的零件 与橡胶垫接触的零件 1 4 2下列情况不允许使用锌镀层 1 工作温度超过250 的钢零件 2 抗拉强度大于1240mpa的钢制零件 3 气孔比较多的铸件 4 不允许增加表面电阻的接地零件 5 与纤维织物接触的零件 6 锌的腐蚀产物影响产品或部件正常功能的零件 1 4 3下列情况使用时锌镀层不能进行钝化处理 要求导磁和焊接的零件 在过氧化氢介质中工作的零件 1 2 2 镀镉 2 1镉镀层的性能镉镀层呈银白色 经钝化处理后 具有多种颜色 如经铬酸盐钝化后 镉镀层略带金黄色 经五酸钝化后为军绿色 经磷化后为浅黄色 镉镀层致密 柔软 延展性好 2 2镉镀层适用的基体材料 镉镀层主要用作钢铁零件的防护层 在一般大气和工业条件下 相对于钢铁基体而言 镉镀层为阴极性镀层 而在含有工业杂质的潮湿大气或海洋性大气条件下 镉镀层属于阳极性镀层 镉镀层一般用在钢铁紧固件 管道零件 吊挂等重要受力件 同时也适用于铝及铝合金 镁合金以及橡胶接触的钢零件及铜零件上 由于镉价格较贵 而且镉的污染危害极大 因此 镉镀层的应用受到限制 通常采用锌镀层或合金镀层来代替镉镀层 目前镉镀层只用于某些无线电零件 电子仪器的底板以及军工产品上 特别是用于与铝接触的钢零件以及湿热地区使用的仪表零件上 2 3镉镀层的后处理 一 去氢镉镀层和锌镀层一样 往往使钢铁件产生 氢脆 但镉镀层要比锌镀层产生氢脆的倾向小 因此 镀镉 尤其是低氢脆镀镉 是结构钢 高强度钢和弹簧元件的重要防护方法 但电镀后仍要进行严格的除氢处理 注意 镉镀层在较高的温度下 并同时存在某种应力时 能使钢或钛合金产生 镉脆 镉镀层熔点低 在高温下工作时熔化 并进入基体金属表面缺陷 使得材料发生脆断 这种脆化效应在镀镉的钢或钛合金上可以产生 也可以在与镉层相接触的钢和钛合金上产生 因此 镉镀层的适用温度一般规定在230 以下 引起脆化的程度可以排出顺序 镉 铅 锡 锌 另外 在密闭或空气不流通的环境中非金属材料挥发的有机气氛或加速镉镀层的腐蚀 二 钝化处理经钝化处理可以得到各种颜色 和锌镀层的钝化工艺一样 但具体各成分浓度不一样 2 4镉镀层的使用建议 2 4 1镉镀层的使用范围 1 工作温度低于230 的钢 铜与铜合金零件 2 与海雾 海水直接作用的零件 3 在温度超过60 水中工作的零件 4 弹性零件 具有渗碳表面的零件 5 要求封严配合的零件 形状复杂或深孔的零件 6 与铝及铝合金 镁合金的钢 铜及铜合金的螺纹件 2 4 2下列情况不宜使用镉镀层 1 工作中受摩擦的零件 2 在硝酸为基的氧化剂及其蒸气中工作的零件 3 接触食品的零件 2 4 3下列情况不允许使用镉镀层 1 钛合金零件或与钛合金接触的零件以及装配钛合金零件用的工具 2 接触液压油 燃油的零件 3 抗拉强度超过1240mpa的钢制零件2 4 4特殊要求 1 要求导电 导磁和焊接的零件 镉镀层不能钝化 2 在军用电气 电子 仪器 仪表等内部零件 尤其关键部位 如采用镀镉层 应采取防止有机气氛腐蚀的措施 3 抗拉强度超过1240mpa的钢制件如采用低氢脆镀镉层 松孔镀镉层 时 为防止 后脆 镀后应涂漆 3 镀镍 3 1镍镀层概述镍是银白色的金属 能耐稀酸和稀碱 但会受浓盐酸 氨水 硝酸 铵盐 氰化物的腐蚀 镍在空气中不稳定 光亮的表面在空气中会变暗 镍镀层相对于铁基体是阴极性镀层 防护性能与孔隙率关系密切 而镍镀层往往多孔 因此 在钢铁上通常采用铜 镍 铬防护层 镍的硬度高 故镍镀层常用于需要硬度和耐磨性的场合 也用于电铸 通过芯模上电沉积金属 然后将两者分离而制取零件的工艺 镍在常温下具有磁性 当加热到360 时便失去磁性 镍镀层有暗镍 半光亮镍 光亮镍 高硫镍 黑镍 珍珠镍 3 2镍镀层适用的基体材料 在不锈钢上镀镍可以改善不锈钢的钎焊性能和温控性能 防止零件在300 600 条件下工作时钢铁零件的氧化 要求防护或装饰性的零件 作为氧气系统的防护层的铜及铜合金 防燃气腐蚀的铝及铝合金 改善导电性 改善钎焊性能的钛及钛合金 3 3 使用建议 3 3 1镍镀层的使用范围 1 装饰性镀层的底层或中间层 2 中温度600 以下条件工作的零件 3 要求钎焊的不锈钢零件 4 钝态金属电镀的底层 5 在氧气系统中工作的铜合金零件 3 3 2黑镍镀层的使用范围 1 要求黑色外观 但不承受摩擦的零件 2 黑色油漆的底层 3 不要求反光的仪器 仪表零件 3 3 3下列情况不宜使用镍镀层和黑镍镀层 1 在浓过氧化氢溶液中工作的零件 2 以硝酸为基的氧化剂中工作的零件 3 在矿物油中工作的零件 可控硅管座镀镍 乐器镀镍 4 镀金 4 1金镀层的性能金具有很高的化学稳定性 只溶于王水 不溶于其它酸 金镀层耐蚀性强 导电性好 易于焊接 耐高温 并具有一定的耐磨性 硬金 因而广泛用于精密仪器仪表 印刷版 集成电路 电子管壳 电接点等要求电参数性能长期稳定的零件电镀 镀金层外观为金黄色 延展性好 易抛光 而且具有很好抗变色性能 具有良好的装饰性和导电性 可用于仪器 仪表的导电零件 对于钢 铜 银及其合金基体而言 金镀层为阴极性镀层 镀层的孔隙影响其防护性能 低于3 m的金镀层是多孔的 不宜用银做底层 3 m以上的金镀层其底层厚度可按需要确定 在黄铜上沉积金镀层时 都需要用镍做底层 防止金属基体中的锌向金镀层表面中扩散 4 2金镀层适用的基体材料 用于电气上使用的铜及铜合金零件以减少电阻 用于波导管和多导线接线柱的接点处的铜及铜合金零件 要求耐磨导电的铜零件 在防腐蚀和耐磨条件下要求导电和抗磨的铜及铜合金零件 4 2使用建议 4 2 1金镀层的适用范围 1 要求导电高并耐磨的零件 2 防腐蚀和耐磨条件下导电与抗磨零件 3 长期保持低接触电阻的零件 4 隔热部件 5 用于装饰和提高反射能力的零件应使用金镀层 不用金合金镀层 6 在黄铜上镀金时 应采用镍底层 以防止基体中的锌向金镀层表面扩散 插头 插座镀金 线缆接头镀金 5 镀银 5 1银镀层的性能银是银白色金属 可锻 可塑 易抛光 有极强的反光能力和良好的导热 导电性 焊接性能也很好 镀层较软 能承受弯曲和冲击 并具有优异的减摩作用 银镀层具有较高的化学稳定性 与水和大气中的氧均不起作用 但易溶于稀硝酸和热的浓硫酸 在含有卤化物 硫化物的空气中 银镀层很快变色 破坏其外观和反光性能 并改变电性能 对于钢铁或铜基金属来说 银镀层是阴极性镀层 银原子容易扩散和沿材料表面滑移 在潮湿的大气中易产生 银须 造成短路 故镀银层不宜用于印刷电路板电镀 5 2银镀层的适用范围 电子工业 仪器仪表制造业及无线电产品的零部件都广泛采用镀银来减少金属表面的接触电阻 提高金属的焊接能力 但不能做大气条件下黑色金属防护层 与含硫橡胶或其它含硫非金属材料相接触的零件不能镀银 在一定温度和应力同时作用下 银镀层能使钛合金产生 银脆 银镀层使用的最高温度为400 在铜基体上无镍镀层做底层时 使用温度为150 5 3镀后处理 为防止银镀层遇到大气中硫化物 卤化物等腐蚀介质 使得银镀层变色 目前国内常用的防银变色的方法有 1 化学钝化法 2 电解钝化法 3 涂覆有机保护膜法 4 电镀贵金属法等 5 4使用建议 5 4 1银镀层的使用范围 1 提高零件的导电性 稳定接触电阻的零件接插件插针镀银 2 要求高反射率 高频导电的零件 插拔耐磨的零件 3 需要高温焊接 高频焊接的零件 4 要求改善抗磨性能的耐蚀钢或镍基合金零件 5 防止高温粘接的零件 5 4 2下列情况不允许使用银镀层 1 工作温度超过148 的没有镍底层的铜及铜合金或以铜为底层的钢零件 2 与含硫橡胶或含硫的非金属材料相接触的零件 3 在含硫高的环境中工作的零件 4 工作温度超过400 的零件 注意 为了保持银镀层的电参数 应在银镀层表面镀钯或镀铑 通讯类零件镀银 接插件插针镀银 6 硬铬及防护装饰性镀铬 6 1铬镀层的性能铬是稍带浅蓝色的银白色金属 硬铬的硬度为hv900 1200 铬镀层具有很高的硬度 反光能力和抗失光性 较好的耐热性 优异的耐磨性和外观装饰性 由于铬表面很容易形成钝化膜 氧化膜 因此在空气中很稳定 不容易变色失去光泽 除了盐酸和热硫酸外 其它物质对铬没有浸蚀作用 而且铬表面憎水 憎油 不容易被污染 这更增加了铬的稳定性 由于铬镀层本身具有微型裂纹且多孔 因此单层铬镀层不宜做防护层用 为提高其抗腐蚀能力 需要先镀铜 镍等底层 6 2镀铬的分类 1 硬铬镀层 2 松孔铬镀层 3 装饰性镀层 4 乳白铬镀 5 黑铬镀层 模具镀硬铬 镀装饰铬 6 3适合镀铬的基体材料 铬的标准电位比铁低 但由于铬在大气中具有钝化能力 所以铬镀层对于钢为阴极性镀层 对于铜及铜合金 黄铜除外 为阳极性镀层 对于铝和铝合金为阴极性镀层 一些需装饰性的钢铁零件需要镀装饰铬 一些钢铁精密仪器仪表表面需要镀铬 润滑条件下需要耐磨的钢铁零件及一些特殊用途 如枪管等需要镀铬 一些要求耐磨的铜及铜合金零件 承受滑动摩擦的铝及铝合金零件需镀铬 还有无润滑条件下受摩擦较大的钛及钛合金零件需要镀铬 6 4镀后处理 为了降低铬镀层的脆性 去除基体金属的氢脆 同时尽可能的使铬层的硬度不受影响 要对镀铬层进行除氢 6 5使用建议 6 5 1铬镀层的使用范围 1 要求耐磨的零件 修复磨损件的尺寸 采用镀硬铬 2 识别标志采用黑铬镀层 3 要求较高反射能力表面的零件 要求装饰外观的零件采用装饰铬镀层 4 高压条件下的耐磨零件 要求吸附润滑油的耐磨零件 在中温下防止气体腐蚀的钢零件采用松孔铬镀层 6 5 2下列情况不允许使用铬镀层 1 在恶劣或海水条件下工作的钢零件 2 形状复杂有要求有均匀镀层的零件 7 镀锡 7 1锡镀层的基本性能锡是银白色金属 无毒 可焊 延展性好 由于可焊性好 在空气中不易变色 几乎不与硫化物作用 因此 铜引线焊片等零件可以用镀锡来代替镀银 与橡胶接触的零件也常采用镀锡 锡镀层可以用来减摩 防止活塞滞死 提高精密螺纹件的密封性 在低温下 锡镀层转变为粉末状的灰锡 这一点在使用时要特别注意 在某种情况下 锡镀层会长 晶须 薄镀层更甚 因此 易短路的电子元件使用锡镀层要十分谨慎 方法是含铅3 以上的锡镀层不会长 晶须 7 2适用锡镀层的金属 在一般条件下 锡镀层对钢铁基体而言是阴极性镀层 只要镀层达到基本上没有孔隙的厚度 就有较好的防护作用 因此 薄钢板镀锡是锡镀层最主要的用途 在铜及铜合金上镀锡可以改善钎焊性能 防止导电零件表面氧化 防止导线在橡胶中硫的作用对铜的腐蚀 7 3 使用建议 7 3 1锡镀层的使用范围 1 要求改善焊接性能的零件 2 工作温度在100 以下的导电零件 3 与含硫的非金属接触的零件 4 氧气系统的防护 5 局部渗氮 保护不需渗氮的部位 6 对于形状复杂 要求镀层厚度均匀 而又不易电镀的弹性零件 可以采用化学镀锡 注意 与锡镀层接触的钢 铜和铜合金零件应镀锌或镀镉 铝合金件应阳极氧化 镁合金件应氧化后涂漆 黄铜镀锡 8 化学镀镍 8 1 化学镀镍的基本性能化学镀是在金属的催化作用下 通过可控制的氧化还原反应产生金属沉积的过程 也称为自催化镀或无电镀 与电镀相比 化学镀具有镀层厚度均匀 针孔少 不需直流电源设备 能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点 但成本高 主要用于不适合电镀的场合 化学镀镍镀层的特点 1 化学镀镍是镍磷合金 含磷3 14 之间 2 镀层为非晶态的层状结构 当磷含量高于8 时 镀层为非磁性的 3 抗腐蚀性高 高磷耐蚀性更高 4 硬度高 镀态显微硬度为500 600hv 低磷镀层在400 下热处理硬度可达到1000hv以上 5 易于钎焊 8 2不同基体上的化学镀镍 按基体对化学镀镍层 催化活性的不同 可分为四类 高催化活性的金属 如普通钢铁 镍 钴 铂 钯等 这些金属经过一般的电镀前的预处理就可以直接化学镀镍 有催化活性但表面易氧化的金属 如不锈钢 铝 镁 钛 钨 钼等 进行适当活化处理后 才能进行化学镀镍 非催化活性的金属 如铜 银 金等 它们需要做触发或催化处理后才能进行化学镀镍 化学镀镍有催化毒性的金属 如铅 镉 锌 锡 锑等 它们必须镀铜或镍以后才能进行化学镀镍 8 3使用建议 8 3 1化学镀镍磷合金镀层的使用范围 1 在600 以下工作的钢零件 2 要求耐磨 耐腐蚀的零件 3 形状复杂而又要求镀层均匀的零件 4 尺寸精度要求高的零件 5 修复耐磨零件的尺寸 6 电镀其他镀层的底层8 3 2下列情况不宜使用化学镀镍层在高载荷和剪切力大的场合注意 钛合金化学镀镍时只能返修一次 不合格的镀层去除后将零件在700 真空炉中退火除氢 化学镀镍件 9 铝的阳极氧化 9 1铝及铝合金氧化膜的性质铝及铝合金表面在空气中形成一层极薄的氧化膜 厚度为0 01 0 02 m 在大气中的抗腐蚀能力很低 因此对铝及铝合金进行氧化处理 铝的氧化分为化学氧化和电化学氧化 硫酸 铬酸 磷酸 草酸等 在这里说一下 铝及铝合金的硫酸阳极氧化 1 氧化膜的多孔性2 氧化膜的吸附性3 氧化膜的硬度4 氧化膜的电绝缘性和绝热性5 氧化膜可作为有机涂层的底层 铝合金阳极氧化图示 9 2铝及铝合金的着色 铝及铝合金阳极氧化膜除具有很好的耐蚀性和耐磨性以外 还能着上各种颜色 具有很好的装饰效果 着色法主要有三种 即染色法 整体着色法 电解着色法 这里主要介绍染色法 染色法时传统的着色方法 基于铝及铝合金阳极氧化膜的多孔结构 对有机染料分子的物理吸附 或染料分子基团与氧化膜形成了某种类型的价键 以及生成了某种络合物的结果 其染色过程是相当复杂的 目前还没有完全搞清楚 但可以肯定的是染料分子处于氧化膜孔的上端或膜的表层 如上图所示 这种染色方法的缺点是 一旦表面磨损 颜色即无 而且吸附的染料在阳光的作用下 很易氧化褪色 铝合金阳极化黑色 铝合金阳极化蓝色 铝合金阳极化多彩色 铝合金阳极化多彩色 9 3铝及铝合金氧化膜的封闭 铝及铝合金阳极氧化膜的多孔状结构 腐蚀介质容易从孔进入对铝基体产生腐蚀 必须经过封闭处理才能提高膜的耐蚀性 封闭的方法可以用物理和化学的两种方法 浸油 浸蜡等属于物理封闭 用这种方法封闭的氧化膜 耐光性不能令人满意 而且大规模的生产困难较大 所以 常用的方法是后者 在化学方法中有蒸汽封闭和沸水封闭 通常用蒸馏水或去离子水加热到95 以上 煮30 60min 9 4使用建议 9 4 1铝合金阳极氧化膜层使用范围 1 铝合金零件的防护 条件恶劣或要求耐蚀性比较高的零件 还应涂覆油漆作为补充保护 2 为了装饰和作识别标记而要求具有特殊颜色的零件 3 要求光亮外观 并有一定耐磨性的零件防护 4 为消除视觉疲劳而要求黑色外观的零件 5 孔隙率不超过三级的铝铸件 6 含铜量大于4 的铝合金零件 9 4 2下列情况不允许使用阳极氧化工艺 1 搭接 电焊或铆接的组合件 2 在阳极氧化时形成气囊不易排除的零件 3 与其他金属组成组合件 在阳极化过程中另一种金属影响铝合金零件表面成膜时注意 铝合金零件与其他金属接触使用时 应先进行阳极化处理 或在接触处涂漆再组合 10 钢铁的氧化 10 1钢铁氧化概述钢铁零件通过氧化处理 在金属表面生成稳定的氧化膜的过程钢铁发蓝 化学氧化是提高黑色金属防护能力的一种简便而又经济的方法 膜厚通常在0 5 1 6 m 因此 氧化处理后不影响零件的精度 膜层具有很好的吸附性 发蓝后的零件再进行浸油及其它填充处理 能进一步提高耐蚀性 钢铁零件发蓝膜是由不同的氧化铁所组成 膜层颜色随合金成分不同而不同 钢铁发蓝的零件适合在油中工作 防护能力较低 生产成本很低 工艺很稳定 适用于不适于电镀的精密机械零件 武器等 钢铁的氧化处理方法有 碱性氧化法 发蓝 因其氧化膜呈蓝黑色 故称 发蓝 无碱氧化法和酸性氧化法 目前应用最广泛的是碱性氧化法 零件发蓝处理后 要彻底清洗 热水烫干后进行封闭处理 先在1 的肥皂水 温度大于90 中浸2min 然后再浸机油 或脱水防锈油封闭 氧化处理可使某些零件产生脆性 如高强度钢 卡具 紧固件 锁环等 氧化前应消除应力 氧化后要除氢 齿轮发蓝处理 枪械发蓝处理 10 2使用建议 10 2 1化学氧化膜使用范围 1 在200 以下油中工作的零件 或精度高 尺寸公差小的零件 2 要求黑色外观而又不能采取其他方法处理的零件 10 2 2下列情况不宜采用氧化处理 1 不允许涂油的固定零件 2 锡焊的或铅锡焊料焊接的零件 3 与锌 镀锌零件组合零件 4 与铝和铝合金组合的制件 5 与塑料板 橡胶 皮革等制作的垫片组合的零件 11 钢铁磷化 11 1钢铁磷化概述磷化膜为暗灰色或黑色 膜层具有晶体结构 不导电 硬度低 不耐磨 弹性极小 基体变形时膜层容易脱落 磷化膜与油漆结合力较好 常用来做油漆的底层 单独的磷化膜防护能力较差 表面涂漆后装饰和防护性能大大提 磷化的优点是可以在管道 气瓶等形状复杂的钢制零件的内表面上 以及难以用电化学方法获得防护层的零件表面上得到防护层 磷化处理设备简单 操作方便 成本低廉 生产效率高 因此被广泛用于钢制零件的防锈 应用于汽车 船舶 机械 兵器以及航空 航天工业中 11 2使用建议 11 2 1钢铁磷化膜的使用范围 1 涂覆油漆和乳化处理的底层 2 要求电绝缘的钢零件 3 导管内腔和形状复杂零件的防护 4 不允许电镀的组合件的防护 5 渗碳 渗氮局部防护层11 2 2下列情况不宜使用磷化 1 薄或细的弹性零件 2 要求保持原表面粗糙度或具有精密尺寸的零件 磷化处理管道 12 镀铜 12 1镀铜概述铜是一种玫瑰红色具有良好的延展性 导电和导热性的金属 铜镀