应化0901梁昌万11(2).doc

镀层性能检测及方法 梁昌万 镀层性能测试，主要涉及外观检测，结合力检测，厚度检测，孔隙率检测，硬度检测，内应力检测镀层脆性检测以及焊接性能检测等。 一 电镀层外观检测 属零件电镀层的外观检验是最基本、最常用的检验。外观不合格的镀件就无需进行其它项目的测试。 验时用目力观察，按照外观可将镀件分为合格的有缺陷的和废品三类。 外观不良包括有针孔，麻点，起瘤起皮起泡脱落阴阳面斑点烧焦暗影树枝状和海绵状江沉积层以及应当镀覆而没有镀覆的部位等缺陷。 二 结合力试验 镀层结合力是指镀层与基体金属的结合强度，即单位面积的镀层从基体金金属的结合强度，即单位面积的镀层从基体金属上剥离所需要的力。 层结合力不好，多数原因是镀前外理不良所致。另外，镀液成分与工艺规范不当或基体金属与镀层金属的热膨胀系数县殊，均对镀层结合力有明显影响 评定镀层与基体金属结合力通常采用定性方法。定性测量法，是以镀层金属和基体金属的物理-机械性能的不同为基础，即当试样经受不均匀变形，热应力和外力的直接作用后，检查镀层是否有结合不良现象。具体方法可根据镀种和镀镀件选定：(一)弯曲试验;(二)锉刀试验;(三)划痕试验;(四)热震试验。1 弯曲试验 试验原理 将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，以规定直径的弯心将试样弯曲到所要求的角度后，卸除试验力检查试样承受变形性能。 试验程序1 半导向弯曲1.1 试样一端固定，绕弯心直径进行弯曲，如图4所示。1.2 试样弯曲到规定的弯曲角度或出现裂纹、裂缝或裂断为止。2 导向弯曲2.1 试样放置于两个支点上，将一定直径的弯心在试样两个支点中间施加压力，使试样弯曲到规定的角度或出现裂纹、裂缝、裂断为止。2.2 试样在两个支点上按一定弯心直径弯曲至两臂平行时，可一次完成试验，然后放置在试验机平板之间继续施加压力，压至试样两臂平行。此时可以加与弯心直径相同尺寸的衬垫进行试验。2.3 当试样需要弯曲至两臂接触时，首先将试样弯曲到如图2所示，然后放置在两平板间继续施加压力，直至两臂接触为止，如图6。 3 试验时应在平稳压力作用下，缓慢施加试验力。 4 弯心直径必须符合有关标准的规定，弯心宽度必须大于试样的宽度或直径。两支辊间距离为(d+2.5a)0.5a，并且在试验过程中不允许有变化。5.试验应在1035下进行。在控制条件下，试验在235下进行。 三 电镀层厚度测量 电镀层厚度的测量方法有破坏检测法与非破坏检测法两大类。其中破坏检测法有点滴法液流法溶解法电量法和金相显微法等多种;非破坏检测法有磁性法涡流法射线反向散射法和光切显微镜法等等。 测量时除溶解法等是镀层的平均厚度外，其余多数是镀层的局部厚度。因此，测量时至少应在有代表性部位测量三个以上厚度，计算其平均值作为测量厚度结果。 四 孔隙率的测定 镀层的孔隙是指镀层表面直至基体金属的细小孔道。孔隙大小影响镀层的防护能力。测定孔隙的方法有贴滤法涂膏法浸渍法等.。 1贴滤纸法：将浸有测试溶液的润湿纸贴于经预处理的被测试闰上，滤纸上的试液渗入孔隙中与中间镀层或基体金属作用，生成具有物征颜色的斑点在滤纸上显示。然后以滤纸上有色斑色的多少来评定镀层孔隙率。. 2涂膏法：将含有相应试液的膏状物涂覆于被测试样上，通过泥膏中的试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作用，生成具有特征颜色的斑点，要据此斑点来评定镀层的孔隙率。 3浸渍法：将试样浸于相应试液中，通过试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作用，在镀层表面产生有色斑点，然后检查镀层表面有色斑点多少来评定镀层的孔隙率。本法适用于检验钢铁铜或铜合金和铝合金基体表面的阴极性镀层的孔隙率。 五 镀层显微硬度的测定 硬度是镀层的重要机械性能之一。镀层的硬度决定于镀层金属的结晶组织。为了消除基体材对镀层的影响和镀层厚度对压痕尺寸了限制，一般用显微硬度法。即采用显微硬度计上特制的金刚石压头，在一定静负荷的作用下，压入试样的镀层表面或剖面，获得相应正方角锥体压痕。然后用硬度上测微目镜将压痕放大一定倍率，测量其对压痕对角线长度。 六 镀层内应力的测定 层内应力是指在没有外在载荷的情况下，镀层内部所具有的一种平衡应力。用来测量镀层宏观应力的方法有：幻灯投影法电阻应变仪法螺旋收缩仪法X射线衍射法等多种。 七 电镀层脆性长度 镀层脆性是镀层物理性能中的一项重要指针。脆性的存在往往会导致镀层开裂，结合力下降，乃至直接影响镀件的使用价值。 镀层脆性的测试，一般通过试样在外力作用下使之变形，直至镀层产生裂纹，然后以镀层产生裂纹时的变形程度或挠度值大小，作为评定镀层脆性的依据。 测定镀层脆性的方法有杯突法静压挠曲法等。测定镀层韧性的方法有心轴变曲法等。 氢脆性的测 金属材料在氢和应力联合作用下产生的早期脆断现象叫氢脆。测定氢脆的方法有延迟破坏试验缓慢弯曲试验等方法。 延迟破坏试验：此法适合于超高强度钢的氢脆试验，是一种灵敏而可信的试验方法。试验时，将做成的三根缺口棒状试样放在持久强度试验机或蠕变试验机上，在材料脆断的时间，若三根平行试验的试样在规定的时间内均不脆断，即为合格。 缓慢弯曲试验：此法对低脆性材料比较灵敏。测试时应注意：试片在热处理后如果变形，应静压校平;镀前应消除应力，镀扣要严格除氢;试前应选足够数量的试样材料进行空白试验，便于分析试验结果和选择合适的折断轴直径。 挤压试验：将需检验的垫圈在同一直径的螺杆上，每一螺杆套1015个，螺杆两端旋上螺母，然后夹在虎钳上，用扳手将螺母旋紧到垫圈开口处挤平。放置24小时，然后松开，用5倍放大镜检查受试垫圈产生裂纹和断裂的结果以脆断率表示，脆断率=b/aX100(%)，(a-受试垫圈总数,b-产生裂纹或断裂数。 八 镀层焊接性能测试 镀层焊接性是表示焊锡在欲焊在欲焊金属表面流动的难易程度。评定镀层焊接性的方法有流布面积法润湿时间法和蒸汽考验法 流布面积法：本法是将一定质量的焊料放在待测试样表面上，滴上几滴松香异丙醇剂，放在加热板上加热至250，保持2分钟，取下试样，然后用面积仪检查计算焊料涂布面积。评定方法：流布面积愈大，镀层焊接愈好 润湿时间法：本法是通过熔融焊料对规定试样全部润湿的时间来区别焊接性。测试时，将10块一定规格的试样先浸以松香丙醇焊剂，再浸入250的熔融焊料中，浸入时间根据10块不同编号的试样，分别控制110S，然后立即取出。冷却后后检查试样是否全部被润湿，取后以全部被润湿的试样的最短时间，评定镀层焊接性能。一般以2S