电镀差异.doc

关于两次电镀工艺差异
第一次：电镀前清洗，碱性除油，弱酸除油（此处开始有氢脆风险）；为了满足电镀层达到12U，电镀时间相应的比较长，增加了氢脆风险。去氢前电镀层可保证达到12u后，由于去氢处理是在电镀后，放置于密闭容器内，加温到200~230度，保持该温度4~6小时恒温处理。由于200~230的问题比较高，对电镀层的附着会有影响，故为了保证电镀层的要求，去氢后又重新电镀相对比较短的时间，故又增加了氢脆的风险。导致去氢不彻底，产生氢脆现象。

第二次：电镀前清洗，碱性除油；为了解决氢脆问题，前期电镀时间相应缩短，降低氢脆的风险；去氢后不再做电镀，直接打封闭剂，这样做法没有办法保证12u的电镀层，但是基本可以将氢去除。但是也没有办法保证100%的去除干净，只能说是大大降低氢脆风险。

关于电镀、机械镀锌、达克罗简介：
1、 电镀后去氢是没有办法保证100%的避免氢脆，这个问题无论是在国内和国外都是没有办法完全根除的问题；只能说降低氢脆风险。（附件1：电镀锌工艺及去氢）
2、 国外机械镀锌也可以降低氢脆风险，但是也不是完全能够解决的，机械镀锌的前期除油也是用酸性物质除去表面氧化物和油脂，这个过程用弱酸，且时间比较短，仍然有氢脆风险；表面涂覆过程，他用的是玻璃珠将锌粉撞击到产品表面上，这个过程完全不会遇到酸，所以降低了氢脆的风险。由于机械镀锌涂层的附着力没有电镀锌的好，故不能够做去氢处理，但是国外在做过机械镀锌后，通常做法，是将产品平铺在通风晾干48小时，以降低氢脆风险。该种处理仍然不能够完全杜绝氢脆的发生。（附2：机械镀锌工艺）
3、 如果想完全解决氢脆的根本问题，就是在除油过程和涂层着色都不能够有酸性物质的介入，能够完全解决的工艺即：达克罗。（附件3：达克罗工艺）
附件1：
电镀工艺过程中的镀前预处理和镀后处理
电镀工艺过程一般包括电镀前预处理、电镀及镀后处理
1．      镀前预处理
镀前预处理的目的是为了得到干净新鲜的金属表面，为最后获得高质量镀层作准备.要进行脱脂、去锈蚀、去灰尘等工作。步骤如下：
第一步 使表面粗糙度达到一定要求，可通过表面磨光、抛光等工艺方法来实现
第二步 去油脱脂，可采用溶剂溶解以及化学、电化学等方法来实现；
第三步 除锈，可用机械、酸洗以及电化学方法除锈；
第四步 活化处理，一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。
2、电镀锌
通过电流在电解液（盐酸）中，锌离子与铁离子交换，将锌离子置换到产品表面，形成锌的镀层，根据客户对电镀要求的不同，电镀的时间随着镀层的厚而增加时间（这个过程中是增加氢脆风险主要过程）。
3．镀后处理
(1)钝化处理。所谓钝化处理是指在一定的溶液中（铬酸盐）进行化学处理，在镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜的表面处理方法.钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广，镀Zn、Cu及Ag等后，都可进行钝化处理。
(2)除氢处理。有些金属如锌，在电沉积过程中，除自身沉积出来外，还会析出一部分氢，这部分氢渗入镀层中，使镀件产生脆性，甚至断裂，称为氢脆.为了消除氢脆，往往在电镀后，使镀件在一定的温度下热处理数小时，称为除氢处理。
4、打封闭
　在镀锌层上涂覆蜡、清漆或其它有机涂层可以改善润滑性能或提高耐蚀性。
5、烘干
电镀后由于产品仍然潮湿，如不及时烘干冷却，包装后容易产生水气，水气会使产品表面起白色物质，影响电镀质量。

关于氢脆问题（GB5267）
1、螺纹紧固件氢脆产生的原因及危害
螺纹紧固件在制造的过程（如：调质（淬火＋高温回火）、氰化、渗炭、化学
清洗、磷化、电镀、滚压碾制和机加工（不适当的润滑而烧焦）等工序）和服
役环境中，由于阴极保护的反作用或腐蚀的反作用，氢原子有可能进入钢或其
他金属的基体，并滞留在基体内，在低于屈服强度（合金的公称强度）的应力
状态下，它将可能导致延伸性或承载能力的降低或丧失、裂纹（通常是亚微观
的），直致在服役过程或储存过程中发生突然断裂，造成严重的脆性失效。螺
纹紧固件，尤其是高强度紧固件经冷拔、冷成形、碾制螺纹、机加工、磨削
后，再进行淬硬热处理、电镀处理，极易受氢脆的破坏。导致紧固件氢脆的原
因很多，但是电镀处理工序是关键的因素之一。

紧固件由于氢脆产生的脆性断裂，一般发生的很突然，是无法预料的，故这种
失效的形式造成的后果是很严重的。尤其是在有安全性能要求时，减少氢脆的
产生是很有必要的，因此，电镀紧固件去除氢脆是一项很重要的工作工作。
2、紧固件易产生氢脆失效危险的情况及特征
A、高抗拉强度或硬化或表面淬硬；
B、吸附氢原子；
C、在拉伸应力状态下。
随着零件硬度的提高、含碳量的增加、冷作硬化程度的强化，在酸洗和电镀过
程中。氢的溶解度和因此产生吸收氢的总量也将增加，也就是说零件的氢脆敏
感性就越强。直径较小的零件比直径较大的零件氢脆敏感性就强。
3、减少电镀紧固件氢脆的措施
A、加工硬度大于或等于320HV 的电镀紧固件，在清洗过程前，应增加应力释放
过程；在清洗过程中，应使用防腐蚀酸、碱性或机械方法进行。浸入到防腐酸
的时间尽可能的设计为最小持续时间。
B、硬度超过320HV 的紧固件在进行冷拔、冷成形、机械加工、磨削后进行热处
理工序时，则应符合ISO9587D 的规定；
C、应尽可能避免有意引入残余应力办法。如：螺栓、螺钉在热处理后碾制螺
纹；
D、经热处理或冷作硬化的硬度超过385HV 或性能等级12.9 级及其以上的紧固
件不适宜采用酸洗处理，应使用无酸的特殊方法，如：碱性清洗、喷砂等方
法。
E、热处理或冷作硬化的硬度超过365HV 的紧固件，应采用大阴极功率电镀溶液
电镀工艺。
F、钢制紧固件为了进行电镀，表面应经特殊处理，即经最小浸入时间清洗后再
进行电镀。
G、选择合适的镀层厚度，因为，镀层厚度的增加，增加了氢释放的难度；
H、以下紧固件产品电镀后必须进行去处氢脆处理：
①、性能等级大于或等于10.9 级的螺栓、螺钉和螺柱；
②、硬度大于或等于372HV 的弹性垫圈或弹性垫圈组合件；
③、性能等级大于或等于12 级的螺母；
④、自攻螺钉、自攻自钻螺钉、自攻锁紧螺钉等表面淬硬类紧固件；
⑤、抗拉强度大于或等于1000Mpa 或硬度大于或等于365HV 金属弹性夹等紧固
件。
4、去除氢脆的措施
去除氢脆的措施实际上就是烘干过程，可以说是为了使氢脆减少到最小，在给
定的温度下和规定的时间内，将零件加热的过程。电镀后烘干过程就是将钢中
的氢蒸发和不可逆收集而释放氢原子的过程，在标准附录A 中给出了烘干过程
的详细资料。根据零件的产品品种、几何形状、材料、性能等级或硬度、清洗
工艺、镀层种类及电镀工艺的不同，制定的烘干工艺也不同。去除氢脆时应注
意以下几点：
A、不应采用超过零件回火的温度进行烘干；
B、烘干过程应最好在电镀后（最好在一小时内），铬酸盐钝化处理前立即进
行；
C、烘干温度在200℃---230℃是合理的，一般采用较低的烘干温度和较长的烘
干时间；
D、烘干持续时间在2h—24h 内选取，一般8h.是烘干持续时间的典型示例__

附件2：
1、机械镀锌
1.1除油祛锈
　　采用机械、化学或电化学方法除制件表面的油污、氧化皮或锈迹。对于高强度制件，通常采用电解碱性除油或阳极碱性除油。采用酸浸蚀时加入适当的缓蚀剂，以减小产升氢脆的可能性。
1.2预镀
　　预镀处理通常是采用化学浸铜的方法使制件表面预镀上一层较薄的铜层，铜层的厚度不作要求，也可不进行预镀处理。是否进行预镀处理，由供需双方协商决定。 （一般不预涂）
1.3机械镀锌
　　除制件外，镀锌滚桶内至少应包括以下物质：a）锌粉用于形成镀锌层的主要成分；b）冲击介质通常采用玻璃珠或其他在机械镀锌工序中与所采用的化学物质基本不起化学反应的物质。冲击介质主要作用是随着滚筒的旋转，产生机械冲击力，将锌粉碰撞沉积于制件表面；c）促进剂主要作用是促进锌粉均匀地沉积在制件表面；d）液体介质通常采用水。
1.4分离
1.5漂洗
1.6干燥
1.7铬酸盐钝化处理
　　对类型Ⅱ镀锌层，应在含六价铬离子的钝化液中进行钝化处理。
1.8涂覆蜡、清漆或其它有机涂层
　　在机械镀锌层上涂覆蜡、清漆或其它有机涂层可以改善润滑性能或提高耐蚀性。
1.9．清除氢脆处理
　　虽然高强度钢在机械镀锌过程中是不产生氢脆的，但在除油去锈，特别是在酸浸蚀法去锈过程中，仍有产生氢脆的可能。所以这类制件在经过机械镀锌之后，承受载荷之前，应在室温下至少放置48小时，或由供需双方协商采用适当的方式消除氢脆。
.2外观
.2.1镀锌层应覆盖所有的有效面积，包括螺纹的齿根、齿尖和边角。
.2.2镀层外观应色泽均匀，呈非光亮或半光亮状态。注：机械镀的特点决定了机械镀锌层不如电镀锌层光滑和光亮
2.3镀层无起皮、无夹杂、无结瘤、无气孔及其它影响外观和性能的缺陷。
2.4由制件基体表面的砂眼、夹杂等缺陷而造成的镀锌层外观缺陷和表层因漂洗干燥引起的污迹，颜色和光泽的不均匀，不应视为镀锌外观不合格。

附件3：
达克罗工艺流程

涂覆作业的目的是要让工件的表面均匀地涂上一层达克罗涂层,要使涂层在工件的各处均能达到厚薄均匀一致,涂层厚了既浪费涂液,又影响涂覆的表面质量,所以不论采用何种方式进行涂覆,均要设法使涂液在工件的表面均匀地分布。达克罗的涂覆工艺,按涂履方式不同分为浸涂甩干、喷涂、刷涂等几种方法。
2.2.1预处理
2.2.1.1除油：分有机溶剂(如三氯乙烯等)和碱性溶液除油。经过前处理的零件表面要求能够被水完全浸润。重油工件一般先采用联合清洗机高压清洗，或采用二氯甲烷超声波清洗工艺，再进行喷丸处理。油污较少的工件可以省去清洗这步，直接抛丸处理。例如某些标准件，经搓丝机出来后，直接进行抛丸，随后浸达克罗液，进炉固化。
2.2.1.2喷砂除尘和降温：抛丸机使用的钢丸的直径范围为0.1-0.6mm，用压缩空气除尘，除去的粉尘经专门的集粉器收集后集中处理，经抛丸除尘后的零件温度高达60℃左右,待降至20℃时方可进行下道工序。
2.2.2达克罗处理
1.1、浸涂甩干：适用于标准件和其它小的工件，工件一般要浸液十到二十秒，为使六价铬和钢铁基材充分形成纯化膜；离心甩干时要正转反转各两次，每次十到二十秒，对于特殊件要用夹具，难甩的零件要用人工辅助，比如用棒在离心筐中搅一下，且转速要快，总之是要保证零件上不能有积液、挂液、气泡、漏涂等。通过多次正反转甩液、多次调整甩干速度，根据实际上的涂覆效果定最后的工艺参数。
1.2、喷涂、刷涂一般用于大件，用于难浸涂、难离心甩干的零件。喷涂的涂层均匀，涂层较厚，结合力差但光洁度好，抗腐蚀性强但效率低，施工中要注意安全，喷涂时浆液的粘度要适当的降低。
     达克罗液分为母液和基液（有的供应商将达克罗液分为三种：主剂、架桥剂、增粘剂，三种溶剂必须配合使用。）基液是由是极细的片状铝粉和锌粉组成，母液由酸及铬盐类组成。使用时将两者混合配制成槽液。槽液须连续循环或搅拌，防止基料沉降。因为它不易保存很长时间，所以应现配现用。配制时，槽液温度不宜过高，（小于20℃），防止溶液自身发生反应。
      涂层厚度由浸渍及甩干时间、甩干速度等工艺参数确定。一般浸达克罗液 0.5～2.0分钟。不同零件甩干时转速不同,一般为200-300转／分钟。浸达克罗液的次数根据不同零件的要求而定,浸一次达克罗液涂层增厚三到四微米，一般浸二到三次。
2.2.3固化
经达克罗液浸渍处理后的工件经甩干，放置于不锈钢网带输送带上，对小的工件，需带上手套，进行人工分理，要求工件间不互相粘连。对于较大的工件，例如地铁螺栓，须放置在专门的料架上，再将料架放在网带上入固化炉烘烤固化。固化温度为：280-330℃，时间25-40分钟。
固化分为两个阶段：在第一阶段中工件吸热升温，称为预热，温度控制在 60～80℃、10分钟。此阶段中须注意升温不可过急，应让工件缓缓吸热，让涂层中的水份逐渐逸出，以避免涂层起泡产生缺陷。第二阶段为涂层的高温固化，此时固化炉中的温度一定要控制在工艺要求的范围内，不可过高或过低，因为它决定了涂层在工件上的最终性能。
2.2.4冷却
由于固化的温度较高，须对固化好后的工件进行强冷，以缩短冷却的时间，减小固化炉的长度，节省投资费用。
2.2.5后处理
当涂层较厚时，会因为涂层固化前不易流平或工件形状的原因造成甩干时涂膜不均匀。固化后出现外观粗糙、粉化的现象。这时需要对工件表面作少许修正，常用的方法是：用优质的硬毛刷清理工件表面。
达克罗生产工艺特点
    达克罗涂层的处理工艺有点类似油漆,达克罗液买来以后,进行调配，然后直接浸涂在零件上,再烘干固化即可。 达克罗的基本处理方法是浸涂,实际处理时根据待处理零件的处理量以及零件的大小、形状、质量和要求的性能不同而采用挂或网篮浸。涂层厚度一般为二到十五微米，可根据防腐要求通过改变浸渍时间、甩干速度来调整涂层厚度。工作环境无污染，整洁。

久美特工艺
1、浸泡离心旋转法

2、喷涂方式

久美特的特征
特征1 不用担心污染环境
1、使用水溶性
久美特技术针对环保使用水溶性处理溶液进行表面处理，因为完全溶解于水的关系，简单的设备就可以做到，可以说是一种对自然环境和操作环境都无害的表面处理方式。
2 、做到完全无铬
久美特技术在处理加工过程以及处理涂层中做到完全不使用含铬化合物。同时也符合ELV规范。
3、封闭式加工系统
久美特技术加工过程为无排水封闭式处理系统。另外在涂层喷涂过程中的排出气体液主要以水蒸气为主，不含有相关法律所规定的有害物质。

特征2 盐雾试验以及周期性重复试验条件下具有非常出色的耐腐蚀性
产品的耐腐蚀性在盐雾试验以及周期性重复试验条件下明显具有特别优秀的防锈能力。

特征3 出色的耐热耐腐蚀性
久美特涂层中不含有容易使耐热性变差的结晶水和有机树脂成分的表面处理技术，其涂层可以做到长时间耐高温。

特征4 具备防止和铝制材料发生非同种金属间接触性质腐蚀的效果
经过久美特处理的工件，在铝材、铁以及不锈钢螺栓一起固定的场合，可以防止电化学腐蚀。该技术广泛运用在汽车生产业中。
特征5 具有很好的附着性
经过久美特处理后管材的内表面也有防锈涂层，具有很高的防锈能力。

特征6 不会出现氢脆性现象
经久美特处理后材料的氢脆性，根据德耳测量法确认了材料发生破损折断是的挤压距离。不必担心经过久美特处理后材料会出现氢脆性现象。

特征7 能处理各种金属
除了铁和铸铁以外，不锈钢材料、铝制材料、粉末冶金材料等都可以通过久美特技术处理，其应用范围极其广泛。

特征8 久美特处理后可以进行表面再喷涂
    通过喷涂溶剂型三聚氰胺树脂喷涂涂料和粉状涂料确认了久美特处理后表面的再喷涂性。实验的结果，无论哪种涂料都具有良好的外观和划格法附着力性能。