机械镀--镀层质量检验与控制方案研讨样本.doc

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机械镀-镀层质量检验和控制
澎1   王世华2
1.天津市昊扬机械镀技术研究所，天津 300191；
2.南开大学中心试验室，天津300071 
摘要：叙述了相关机械镀镀层特点、镀层质量控制，工业应用相关技术标准。
关 键 词：机械镀；镀层；检验。
    现在，机械镀工艺技术在中国生产应用已初具规模，关键表现在：出口零部件有，电力用紧固零件、五金，建筑类制钉、射钉、环链、冲压件，钻尾钉及相关机械产品使用高强钢弹性零件和紧固件；中国应用方面关键有，高速公路用紧固螺栓、电力用紧固零部件，及机械产品高强钢紧固零件等。
    工业技术应用市场化过程，同时也对其本身提出了对应技术标准及技术升级要求。中国机械镀生产厂及中国外采购商，全部在开始关注机械镀产品镀层技术标准和检测验收。在中国，机械镀锌工艺技术应用，现在，关键有三个类型机械镀促进剂（引发剂）技术配方和相关工艺技术操作在生产上应用，在镀层技术质量上，因不一样促进剂配方结构特点及操作要领就反应出不一样镀层优劣情况。针对这种情况，本文依据相关机械镀技术标准，列举不一样零部件产品机械镀镀层，提出检测判别方法来评定镀层优劣情况，使相关用户，对机械镀工艺技术生产应用和质量检测提升到一定认知水平。
1.户外用电力、高速公路螺栓机械镀锌重防腐厚镀层检测和控制
    因为是户外使用，所以全部关键要求零件表面镀层含锌量达成350克/平米，或镀层厚度为50微米以上；也有更高要求，目标是要满足户外使用紧固件达成10-30年以上不生红锈（1）。如，美国输电铁塔镀锌螺栓标准ASTM-A394-93除要求电力螺栓防腐通常可采取镀层含锌量350克/平米热镀锌或机械镀锌外，对特定环境机械镀锌镀层厚度也专门提出了镀层最小平均含锌量为1.65盎司/平方呎（5.02克/平方分米或71.7微米镀层厚度）和任意点处镀层最小含锌量为1.05
盎司/平方呎（4.569克/平方分米或65.27微米镀层厚度）中国《电力金具通用技术条件》GB 2314-1997技术标准也明确提出螺栓镀锌含量最低为380克/平方米
(约54.285微米锌镀层厚度)这些镀层含锌量要求，全部是基于锌镀层是电化学阳极保护镀层来确定，镀层含锌量多少，是和防腐蚀年限成正比。镀层厚度检测可采取磁性测厚仪或金相镀层显微剖面来检测。
    对镀层和基体结协力，可按相关技术标准或常规镀层结协力检测标准来检测。
    另外，对机械镀生产工艺技术优劣水平考评时，可依据机械镀形成镀层特点，在批量生产时，每次滚筒生产零件倒出后，对整体零件镀层韧性目视检察时，不应存在镀层表面在零件凸刃处产生镀层被冲击脱落现象，而且抽检要求达成镀层常规硫酸铜试验四次以上；镀层结协力及韧性检察为：用钢制榔头凸刃处冲击零件表面镀层时，可许可被冲击镀层从局部脱落镀层碎渣，但镀层脱掉后，底部不可露裸底层铜色或铁基体。
    这两个检察关键点将表现该机械镀工艺技术水平优劣。因为机械沉积镀层生产厂操作技术方法各异，同时要抽检考评机械镀镀层密度结构，这是按澳大利亚AS-3566.2-技术标准对镀层进行金相显微剖面制备，然后按标准结构密度图形对比，并按密度图形确定8级标准来考评选较确定。镀层密度8级金相剖面显微镀层观察时，镀层空洞就很微小和量少，这一点对户外重防腐锌镀层来讲尤为关键。对镀层外观检验，除考评表面光亮度（机械镀镀层特征表面为光滑半光亮镀层、不如电镀层全光亮，但镀层表面光滑、光亮优于热浸镀锌）外，还要检验镀层表面是否有游离金属（锌）粉存在。
    考评方法是，镀后零件镀层擦拭皮肤时，检验皮肤表面不应挂有黑灰色锌粉。上述多个考评点在生产上全部能稳定达成时，就说明其厚镀层机械镀工艺技术生产已达成优良应用技术水平。并在其环境保护及清洁生产工艺对比认同时，对于户外紧固件重防腐锌镀层技术领域，替换污染严重手工操作热浸镀锌工艺，将含有可比竞争性。
2   各类零部件机械镀镀层检测

2．1 高强钢零部件机械镀锌
    这类零件镀层厚度通常为：5-50微米镀层厚度范围，产品有射钉、弹簧零件、紧固件、冲压件等，应用机械镀锌关键是预防镀锌过程对这类淬火钢基体产生渗氢并造成对零件基体氢脆危害。机械镀镀层沉积过程不通电，没有电化学阴极析氢现象，所以对淬火钢基体不产生氢脆危害，这就是机械镀工业应用价值。
    对这类零件镀层质量检测一样按上述“1”叙述各项要求进行检测外，需要时，还要对镀层进行必需后处理铬钝化；对于钝化检测要求，按美国ASTM-
B695-00技术标准《钢铁上机械沉积锌镀层 标准规范》通用72小时盐雾试验不产生白色锈蚀物为镀层钝化合格。但镀层钝化正常合格和机械镀锌工艺操作关键点、促进剂配方结构有着相互依靠关系。也就是镀层表面光滑、光亮，不挂游离锌粉，并镀层金相显微剖面按AS-3566.2-技术标准显微检测达成镀层结构密度8级，达成这些项目标技术要求，镀层后处理钝化质量就有了技术确保。
    另外，若机械镀工艺操作技术关键点不完善，在零件尖刃部位，经过10倍放大镜检验时，将见到露裸铁基表现象产生。所以，机械镀工艺生产技术操作控制仍是关键，对不一样形状零件要作对应技术操作调整来适应；这也适合生产中时有发生镀层冲击脱落现象技术处理。
2．2 钻尾钉机械镀混合锌锡粉镀层
    中国各型号钻尾钉机械镀混合锌锡粉镀层，是按澳大利亚AS-3566.2-技术标准实施生产，机械镀层检测项目有：镀层厚度25微米和45微米等级；金相剖面显微密度8级要求；镀层结协力；镀层钝化72小时不产生白锈；镀层含锡量20%和25%技术等级要求；镀后镀层表面浸涂料加温固化。这些检测项目合格后，镀层盐雾试验可经过1000小时以上。
    机械镀混合锌锡粉镀层户外使用寿命和镀层正确充足含锡量及镀层金相显微密度标准8级关键相关，这就要求工艺技术操作和沉积用促进剂及相关应用原料适合稳定，并可经过技术要求各项检测指标。
3.相关机械镀技术标准参考
    用户依据产品技术要求，采取相关机械镀镀层时，行之有效方法应是对镀后产品进行任意产品数量抽检，并以此对产品镀层质量和技术工艺优劣作出正确判定。只有按相关技术标准项目反复检测合格，才能确定产品镀层质量经过和符合对应技术标准。
各类相关应用机械镀技术标准题目以下（2）：
（1）钢铁制件机械镀锌：JB/T 8928-1999年。
（2）机械镀锌通用技术标准：ASTM B695-00；《钢铁上锌机械沉积层标准规范》。
（3）输电铁塔镀锌螺栓标准：ASTM A394-93。
（4）钢结构连接用高强螺栓标准：ASTM A325M-97。
（5）公路护栏用波形梁标准： AASHTO M180-89。
（6）国家公路和运输管理协会，行业通用机械镀锌标准：AASHTO -M298-92。
（7）木材基体材料用制钉标准：ASTM F 547-77（Reapproved 1995）。
（8）美军应用机械镀标准：MIL-C-81562B。
（9）通用汽车企业机械镀锌企业标准：GM 4345M, GM4344M, GM4346M。
（10） 福特汽车企业机械镀锌企业标准： ESF-MIP67-A ,ESF-MIP68-A。
（11） 克来斯勒汽车企业机械镀锌企业标准：PS-8956, PS1536, PS4850 。
（12）澳大利亚钻尾钉机械镀防腐标准：AS-3566.2-
    机械镀工艺优势，在于适应相关机械零部件防腐蚀；镀层没有氢脆危害，可常温生产操作，可调整镀层金属粉种类来提升防腐能力，工艺生产对环境污染少，属于清洁生产工艺。用户可参考上述相关机械镀技术标准实施规范生产和质量检验。