鍍層的結(jié)合力是鍍層和金屬兩者之間的結(jié)合強(qiáng)度，也是指鍍層從金屬剝落所需要的力度。那么，怎樣才能判斷鍍層結(jié)合力好與差呢？[敏感詞]給大家科普12種實(shí)用方法。

鍍層結(jié)合力不好，多數(shù)原因是鍍前處理不良所致。此外，鍍液成分和工藝規(guī)范不當(dāng)或基體金屬與鍍層金屬的熱膨脹系數(shù)懸殊，均對(duì)鍍層結(jié)合力有明顯影響。CB/T 5270- -200X《金屬 基體上的覆蓋層(電沉積層和化學(xué)沉積層)附著強(qiáng)度試驗(yàn)方法》規(guī)定了測(cè)試方法。評(píng)定鍍層與基體金屬結(jié)合力的方法很多，但大多為定性方法，定量測(cè)試方法由于諸多困難，僅在試驗(yàn)研究中應(yīng)用。通常用于車間檢驗(yàn)的定性測(cè)量方法。是以鍍層金屬和基體金屬的物理-力學(xué)性能的不同為基礎(chǔ)。即當(dāng)試樣經(jīng)受不均勻變形、熱應(yīng)力或外力的直接作用后檢查鍍層是否有結(jié)合不良現(xiàn)象。具體方法可根據(jù)鍍種和鍍件選定。

1、彎曲試驗(yàn)

彎曲試驗(yàn)是在外力作用下使試樣彎曲或拐折，由于鍍層與基體金屬(或中間鍍層)受力程度不同，兩者間產(chǎn)生分力，當(dāng)該分力大于其結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，鍍層即從基體(或中間鍍層)上剝落。任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均認(rèn)為是結(jié)合力不好。此法適用于薄型零件線材，彈簧等產(chǎn)品的鍍層結(jié)合力試驗(yàn)。彎曲試驗(yàn)通常有以下幾種:(1)將試樣沿直徑等于試樣厚度的軸，反復(fù)彎曲180°，直至試樣斷裂，鍍層不起皮、不脫落為合格。(2)將試樣沿直徑等于試樣厚度的軸，彎曲180°，然后放大四倍檢查彎曲部分，鍍層不起皮、不脫落為合格。(3)將試樣固定在臺(tái)鉗中，反復(fù)彎曲試樣。直至基體斷裂，鍍層不起皮、不脫落，或放大四倍檢查，鍍層與基體不分離均為合格。(4)直徑為1mm以下的線材，將其繞在直徑為線材直徑3倍的軸上;直徑為1mm以上的線材，繞在直徑與線材相同的金屬軸上均繞成10個(gè)~15個(gè)緊密靠近的線圈，鍍層不起皮、不脫落為合格。

2、銼刀劃痕試驗(yàn)銼刀法是將鍍件夾在臺(tái)鉗上，用一種粗齒扁銼銼其鋸斷面，銼動(dòng)的方向是從基體金屬向鍍層，矬刀與鍍層表面大約成45%角。結(jié)合力好的鍍層，試驗(yàn)中不應(yīng)出現(xiàn)剝離。此法不適用于很薄的鍍層以及鋅鎘之類的軟鍍層。劃痕試驗(yàn)是用一刃口磨成30°銳角的硬質(zhì)劃刀劃兩條相距為2mm的平行線。劃線時(shí)，應(yīng)施以足夠的壓力，使劃刀一次就能劃破鍍層達(dá)到基體金屬。如果兩條劃線之間的鍍層有任何部分脫離基體金屬，則認(rèn)為結(jié)合力不好。本試驗(yàn)的另一劃法是:劃邊長為1mm的正方形格子，觀察格子內(nèi)的鍍層是否從基體上剝落。

3、熱震試驗(yàn)( ASTM B571)

將受檢試樣在一定溫度下進(jìn)行加熱，然后驟然冷卻，便可以測(cè)定許多鍍層的結(jié)合力，這是基于鍍層金屬與基體金屬(或中間鍍層)的熱膨脹系數(shù)不同而發(fā)生變形差異。將試樣放在爐中加熱至表10-1-1中所規(guī)定的溫度，溫度誤差±10℃，時(shí)間一般為0.5h ~ 1h，然后放人室溫水中驟冷，檢查鍍層是否起泡、脫落。

鍍鋅鎘層的加熱試驗(yàn)溫度為( 190土10)℃必須注意:易氧化的金屬應(yīng)在惰性氣氛或還原氣氛中加熱。若帶有焊縫的鍍件做熱震試驗(yàn)，其焊料熔點(diǎn)低于上述規(guī)定的溫度時(shí)。允許相應(yīng)降低加熱溫度，但在評(píng)定結(jié)果中應(yīng)予以說明。只有當(dāng)鍍層與金屬基體的膨脹系數(shù)有明顯的差別時(shí)，采用此方法才比較有效。

4、膠帶牽引試驗(yàn)

膠帶牽引試驗(yàn)是使用壓敏膠帶(透明膠帶或有特定粘接層的膠帶)，在一個(gè)穩(wěn)定的力牽引下檢查鍍層是否從基體金屬表面上剝離。膠帶檢驗(yàn)主要用于不適合用其他會(huì)破壞底材或使底材變形才能測(cè)試鍍層結(jié)合力的場(chǎng)合，如塑料表面或印制版表面鍍層的結(jié)合力測(cè)量。

5、摩擦拋光試驗(yàn)

對(duì)于相當(dāng)薄的鍍層可以使用該方法。其基本原理是當(dāng)鍍件的局部面積被摩擦拋光時(shí)，既有摩擦力的作用，也有熱量的產(chǎn)生。可能造成鍍層的表面硬化和發(fā)熱。對(duì)于薄鍍層，在此條件下附著強(qiáng)度不良的區(qū)域，覆蓋層就會(huì)起泡而與基體分離。

操作方法：若鍍件的形狀及尺寸允許，在面積小于6cm2的鍍覆面上，以一根直徑為6cm頂端加工成平滑半球形的鋼條作拋光工具，摩擦15s，所施加的壓力應(yīng)在每一行程中足以擦光鍍層，但不削去鍍層。如結(jié)合力不好，鍍層會(huì)起泡，繼續(xù)摩擦，泡會(huì)不斷增大至破裂，直至鍍層從基體上剝離。也可將試件放在一個(gè)內(nèi)部裝有直徑為3mm鋼球的滾簡或震動(dòng)拋光機(jī)內(nèi)，并以肥皂水溶液作潤滑劑進(jìn)行摩擦拋光試驗(yàn)。當(dāng)覆蓋層的附著強(qiáng)度非常差時(shí)會(huì)起泡。但是，本實(shí)驗(yàn)方法不適用于較厚的鍍層。

6、噴丸試驗(yàn)

基本原理是借助重力或壓縮空氣流使鐵丸或鋼丸落在試樣的表面上，由于錘擊作用使鍍層變形。如果鍍層與基體結(jié)合力不好，鍍層將會(huì)起泡。試驗(yàn)方法之一是用一個(gè)長150mm。內(nèi)徑19mm的管子作為鐵丸或鋼丸(直徑約為0.75mm)的儲(chǔ)存器，并連接一個(gè)噴嘴，向該裝置內(nèi)通入壓力為0.07MPa~0.21MPa的壓縮空氣，噴嘴與試樣之間的距離為3mm~12mm。另一種方法是采用一種用于鋼件噴丸的標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)裝置，用來評(píng)價(jià)鋼鐵基體上厚度為100μm-600μm銀覆蓋層的附著強(qiáng)度。噴丸設(shè)備用普通壓縮空氣鋼丸噴射器。鋼丸平均直徑為φ0.4mm及硬度不小于HV350的圓形鋼丸，通過篩選確定尺寸大小，并且要符合表10-1 -2給出的要求。

每周至少要對(duì)鋼丸的尺寸檢查一次，其方法是從噴嘴中取出100g鋼丸進(jìn)行篩選。噴丸前，所有試樣應(yīng)在(190 ±5)℃條件下保溫2h以消除應(yīng)力。保護(hù)所有不需噴丸的表面。用非破壞性的方法(例如磁性方法)，測(cè)量鍍銀層的厚度。凡是鍍銀層厚度小于100μm或大于600μm以及[敏感詞]和最小厚度之差大于125μm的試樣均應(yīng)舍去。標(biāo)出可噴丸試樣的[敏感詞]厚度，并將它們分組擺放，各組間的[敏感詞]厚度差是125μm或更小。對(duì)鍍銀表面噴丸時(shí)，所需最小噴射強(qiáng)度與測(cè)得的鍍層[敏感詞]厚度的關(guān)系如圖10-1-1所示。

處理每組試樣前，必須在標(biāo)準(zhǔn)試樣上試驗(yàn)調(diào)整噴丸強(qiáng)度。其方法是用厚度為1.6mm的碳鋼片加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣：長(76 +0.2)mm，寬(19 +0.1) mm，厚(1.30 +0.02 )mm，其硬度范圍是HV400至HV500。如圖10-1 -2所示，將試樣緊固在夾具中，對(duì)暴露面噴丸。噴丸后將試樣從夾具中取出，用深度規(guī)測(cè)量噴丸表面的曲率。測(cè)量時(shí)，試樣以四個(gè)直徑為5mm的球支撐，形成一個(gè)32mmx16mm的矩形。在試片上，沿著與試片的中心位置對(duì)稱的直線上，在32mm的長度內(nèi)，以深度規(guī)測(cè)量試樣中心的弧高度?；「叨戎档臏y(cè)量精度為25μm。按上述規(guī)定測(cè)量時(shí)，其弧高度不應(yīng)超過38μm?；「叨炔缓弦髸r(shí)?？烧{(diào)整噴丸條件。以便得到要求的弧高度。如果銀鍍層結(jié)合力不良，將延伸或變形，并且會(huì)起泡。

7、拉伸剝離試驗(yàn)

(1)焊接拉伸刺離試驗(yàn)。將一根75mmx10mmx0.5mm的鍍錫低碳鋼或鍍錫黃銅試片，在距一端10mm處彎成直角將較短一邊的平面焊到試樣鍍層表面上。對(duì)長邊施加垂直于焊接面的拉力。如果覆蓋層的附著強(qiáng)度小于焊接點(diǎn)的強(qiáng)度，覆蓋層將與基體分離；若覆蓋層的附著強(qiáng)度大于焊接點(diǎn)的強(qiáng)度，則在焊接處或在覆蓋層內(nèi)部發(fā)生斷裂。試驗(yàn)方法如圖10-1-3。

該方法的缺點(diǎn)：在焊接過程中焊點(diǎn)的溫度可能會(huì)改變鍍層的附著強(qiáng)度。因此可以用有足夠抗拉強(qiáng)度的固化合成樹脂膠黏劑，代替焊接進(jìn)行剝離試驗(yàn)。本試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)厚度小于125μm的鍍層。(2)粘膠帶拉伸剝離試驗(yàn)。將一種纖維粘膠帶(粘膠帶的附著強(qiáng)度值大約是每25mm的寬度為8N)粘附在鍍層上，用一定質(zhì)量的橡皮滾筒在上面滾壓，以除去粘接面內(nèi)的空氣泡。間隔10s后，用垂直于鍍層的拉力使膠帶剝離，若鍍層無剝離現(xiàn)象說明結(jié)合強(qiáng)度好。本試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)印制電路板中導(dǎo)體和觸點(diǎn)上鍍層的附著強(qiáng)度，試驗(yàn)面積至少應(yīng)有30mm2。

8、磨鋸、鑿子試驗(yàn)

磨、鋸、鑿子試驗(yàn)是將帶有鍍層的試樣或零件分別用磨削鋼鋸或者鑿子進(jìn)行機(jī)械沖擊，觀察鍍層是否出現(xiàn)與基體脫落、起皮等現(xiàn)象。磨是用一砂輪，磨削鍍件的邊緣，磨削的方向是從基體至覆蓋層。如果附著強(qiáng)度差，覆蓋層會(huì)從基體上刺離。也可以用鋼鋸代替砂輪，但要注意對(duì)鋼鋸所施加的力的方向，應(yīng)力圖使覆蓋層與基體分離。磨鋸試驗(yàn)對(duì)鎳和鉻這些較硬的金屬鍍層特別有效。鑿子試驗(yàn)適用于厚的覆蓋層(大于125μm)。方法之一是將一銳利的鑿子，置于鍍層突出部位的背面，并給予猛烈的錘擊。如果結(jié)合強(qiáng)度好，即使鍍層可能破裂或鑿穿，鍍層也不與基體分離。另一種方法是與“”鋸子試驗(yàn)”結(jié)合進(jìn)行的。試驗(yàn)時(shí)，先垂直于覆蓋層鋸下一塊試樣，如果附著強(qiáng)度不好，覆蓋層會(huì)剝落;如果斷口處覆蓋層無剝落現(xiàn)象，則用銳利的鑿子在斷口邊緣盡量撬起鍍層，若鍍層能夠剝下相當(dāng)一段，則表明鍍層的附著強(qiáng)度差。每次試驗(yàn)前，鑿子刃口應(yīng)磨鋒利。對(duì)于較薄的覆蓋層可以用刀子代替鑿子進(jìn)行試驗(yàn)。并且可以用一個(gè)錘子輕輕敲擊。鑿子試驗(yàn)對(duì)于鋅、鎘等軟金屬覆蓋層不太適用。

9、纏繞試驗(yàn)

試驗(yàn)是將試樣(通常為帶狀或線狀鍍件)纏繞，試驗(yàn)的每一部分都能標(biāo)準(zhǔn)化，包括試驗(yàn)帶的長度和寬度。彎曲速率。彎曲動(dòng)作的均勻性及纏繞試樣所用圓棒的直徑。試驗(yàn)中出現(xiàn)任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均認(rèn)為是鍍層附著強(qiáng)度不好。試樣彎曲時(shí)，覆蓋層可以在試樣的里側(cè)，也可以在試樣的外側(cè)。一般只需檢查試樣的外側(cè)，就可以判斷鍍層的覆蓋強(qiáng)度如何。但是在有些情況下，檢查試樣的里側(cè)有可能使判斷更全面。

10、深引試驗(yàn)深引試驗(yàn)常常用來檢驗(yàn)薄板金屬鍍件的附著強(qiáng)度，常用的方法是“埃里克森杯突試驗(yàn)”和“羅曼諾夫凸緣帽試驗(yàn)”。是用某種沖頭把覆蓋層和基體金屬?zèng)_壓成杯狀和凸緣帽狀。在埃里克森杯突試驗(yàn)中，采用了一種適當(dāng)?shù)囊簤貉b置，將一直徑為20mm球形沖頭，以0.2mm/s~6mm/s的速度壓入試樣中至要求的深度，附著強(qiáng)度差的覆蓋層只要經(jīng)過幾毫米的變形就會(huì)起皮或脫落。當(dāng)附著強(qiáng)度好時(shí)，即使沖頭穿透基體金屬，覆蓋層也不會(huì)起皮。羅曼諾夫凸緣帽試驗(yàn)裝置由普通壓力試驗(yàn)機(jī)組成，并配有--套用來沖壓凸緣帽的可調(diào)式模具。凸緣直徑為63.5mm，帽的直徑為38mm。一般將試樣試驗(yàn)到帽破裂時(shí)為止。深引后的未損傷部分將表明深引如何影響覆蓋層的結(jié)構(gòu)。在所有情況下，都必須謹(jǐn)慎的處理試驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)樵囼?yàn)過程涉及到覆蓋層和基體金屬兩者的延展性。這些方法特別適用于較硬的鍍層(如鍍鎳和鍍鉻)。

11、陰極試驗(yàn)

把已經(jīng)鍍覆的試件放在溶液中作陰極，陰極上只有氫析出。通電時(shí)由于析出的氫氣通過某些覆蓋層擴(kuò)散，并且在覆蓋層和基體金屬之間任何不連續(xù)的部位積累，所產(chǎn)生的壓力將會(huì)使覆蓋層起泡。試驗(yàn)是將試樣放在90℃的5%的氫氧化鈉(d=1.054g/mL)溶液中，通過電流密度為10A/dm2的電流處理2min，在附著強(qiáng)度差的地方會(huì)形成許多小泡。如果經(jīng)過處理15min鍍層仍未起泡，可以認(rèn)為附著強(qiáng)度好。也可以用5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的硫酸溶液在60℃下，以10A/dm2的電流密度進(jìn)行電解處理。附著強(qiáng)度差的鍍層就會(huì)在5min~15min內(nèi)起泡。本方法只限于用在使陰極上析出氫氣能滲透的覆蓋層。如鎳或鎳+鉻覆蓋層附著強(qiáng)度差時(shí)，用此試驗(yàn)方法比較有效。而對(duì)鉛鎘、鋅、錫或銅等覆蓋層不太適用。

12、拉力試驗(yàn)

使電鍍?cè)嚇釉诶υ囼?yàn)機(jī)上承受張應(yīng)力直至斷裂，觀察斷口處鍍層與基體的結(jié)合情況，必要時(shí)可用小刀剝離檢查。試樣的規(guī)格。尺寸和其他要求按照力學(xué)性能試驗(yàn)中拉力試驗(yàn)的試棒設(shè)計(jì)，拉力試棒應(yīng)在和制件完全相同的條件下電鍍后再進(jìn)行結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)，[敏感詞]使拉力試棒的材料和熱處理工藝等與鍍件相同。此試驗(yàn)適用于鍍層較厚的鍍件。

鍍層結(jié)合力，影響電鍍的質(zhì)量和使用壽命，所以讓鍍層擁有良好的結(jié)合力，是電鍍師傅的一項(xiàng)重要工作。我們可以通過拉力試驗(yàn)、陰極試驗(yàn)、纏繞試驗(yàn)、拉伸剝離試驗(yàn)等方法檢查電鍍鍍層結(jié)合力的好與差。

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