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不同镀层的入门基础知识

作者 Admin 浏览 发布时间 21/06/25

 

锌Zn

        镀锌是较常见的零件防腐表面处理方法,锌镀层有各种颜色,主要是由不同的钝化剂决定的。不同颜色锌镀层的防腐性能是不一样的,一般以蓝白锌最差,军绿锌最好。常用的彩锌,防腐效果较好,相对成本较低。

锌在干燥空气中,比较稳定,不易变色,在水中及潮湿大气中则与氧或二氧化碳作用生成氧化物或碱性碳酸锌薄膜,可以防止锌继续氧化,对下一层镀层或基材起到保护作用。

        锌在酸或碱以及硫化物中极易遭受腐蚀。锌镀层一般都要经钝化处理,在铬酸或铬酸盐液中钝化后,形成的钝化膜由于不易与潮湿空气发生反应,因此防腐能力大大加强。

        对于弹簧零件,薄壁零件和机械强度要求较高的钢铁零件,必须进行除氢处理,铜及铜合金零件可不除氢。

镀锌成本低、加工方便、效果良好。

在大气条件和其他良好环境中使用的钢铁零件普遍使用镀锌,但不宜作摩擦零件的镀层。


镉Cd

        在海洋性大气中;海水接触环境中;70℃以上的热水中使用的零件,铬镀层比较稳定,耐蚀性强,润滑性好,且不溶于碱,它的氧化物也不溶于水,在稀盐酸中溶解很慢,但在硝酸里却极易溶解。

        镉镀层比锌镀层质软,镀层的氢脆性小,附着力强,而且在一定电解条件下,所得到的镉镀层比锌镀层美观。

但镉在熔化时所产生的气体有毒, 可溶性镉盐也有毒。

在一般条件下,镉为钢铁为阴性镀层,在海洋性和高温大气中为阳极镀层。

        镉镀层主要用来保护零件免受海水或与海水相类似的盐溶液以及含有饱和海水蒸汽的大气腐蚀。

航空、航海及电子工业零件、弹簧、螺纹零件等很多都用镀镉。镉镀层可以抛光、磷化和作油漆底层,但不能作食具。


铬Cr

        铬镀层一般有装饰铬、硬铬、无光铬等。镀装饰铬的零件表面光亮,美观,一般先镀一层铜,再在铜表面镀铬。硬铬主要用于量具的表面处理,表面比较亮,耐磨、防锈。

        铬在潮湿的大气、碱、硝酸、硫化物、碳酸盐的溶液中以及在有机酸中非常稳定,易溶于盐酸及热浓的硫酸。

在直流电的作用下,如铬层作为阳极则容易溶于苛性钠溶液。

        铬层附着力强,硬度高,HV800-1000,耐磨性好,光反射性强,同时还有较高的耐热性,在480℃以下不变色,500℃以上开始氧化,700℃硬度显著下降。

其缺点是硬、脆,容易脱落,当受交变的冲击负荷时更为明显,并具有多孔性。

        金属铬在空气中容易钝化生成钝化膜,因而改变了铬的电位。因此铬对铁就成了阴极镀层。

        在钢铁零件表面直接镀铬作防腐层是不理想的,一般是经多层电镀(镀铜→镍→铬)才能达到防锈、装饰的目的。

目前广泛应用在提高零件的耐磨性、修复尺寸、光反射以及装饰等方面。

松孔铬

        松孔铬是耐磨镀铬的一种特殊形式,它与一般镀铬的明显区别是在镀铬层的表面上产生网状沟纹或点状孔隙。

目的是为了保存足够的润滑油,以改善摩擦条件,减少两摩擦面的金属接触,提高耐磨性。

  广泛应用于内燃机的气缸、气缸套、活塞环、活塞销以及上述零件磨损后的修复等方面。

铜Cu

        铜在空气中不太稳定,易于氧化,在加热过程中尤甚。

        同时具有较高的正电位, 不能很好地防护其他金属不受腐蚀, 但铜具有较高的导电性,铜镀层紧密细致,与基体金属结合牢固,有良好的抛光性能等。

        铜比铁的电位较高。 对铁来说是阴极性镀层。

        铜镀层很少用作防护性镀层。

        一般是用来提高其他材料的导电性,作其他电镀的底层,防止渗碳的保护层,在轴瓦上用来减少摩擦或作装饰等。 


镍Ni

        镍在大气和碱液中化学稳定性好,不易变色,在温度600℃以上时,才被氧化。

        在硫酸和盐酸溶液中溶解很慢,但易溶于稀硝酸。在浓硝酸中易钝化,因而具有好的耐腐蚀性能。镍镀层硬度高、易于抛光、有较高的光的反射性并可增加美观。

        其缺点是具有多孔性, 为克服这一缺点,可采用多层金属镀层,而镍为中间层。

        镍对铁为阴性镀层,对铜为阳极性镀层。

        通常为了防止腐蚀和增加美观用,所以一般用于保护一装饰性镀层上,铜制品上镀镍防腐较为理想。但由于镍比较贵重,多用铜锡合金代替镀镍。


锡Sn

        锡具有较高的化学稳定性,在硫酸、硝酸、盐酸的稀溶液中几乎不溶解,在加热的条件下,锡缓慢地溶于浓酸中。在浓、热的溶液中溶解并生成锡酸盐。硫化物对锡不起作用。锡在有机酸中也很稳定,其化合物无毒。锡的焊接性很好。在一般条件下,锡镀层对铁属于阴极性镀层,对铜则属于阳极性镀层。

        广泛用于食品工业的容器上和航空、航海及无线电器材的零件上。 还可以用来防止铜导线不受橡胶中硫的作用, 及作为非渗氮表面的保护层。


铅Pb

        铅在硫酸、二氧化硫及其它硫化物和硫酸盐中不受腐蚀,但在高温(>200℃)的浓硫酸中及浓盐酸中则发生强烈的腐蚀,在稀盐酸中反应缓慢,在有机酸—醋酸、乳酸、草酸中比较稳定。

        在化学工业中应用较多, 如加热器、结晶器、真空蒸发器等内壁镀铅。


铜锡合金

        电镀铜锡合金是在零件上镀铜锡合金后,不必镀锡,而直接镀铬。

        对于钢制零件用低锡青铜(含锡5-15%),对于铜及铜合金零件用高锡青铜 (含锡约38%以上)。

        低锡青铜镀层防腐能力良好,其物理、力学性能和工艺性能比中锡(含锡15-25%)及高锡青铜镀层好。

        镍是一种比较稀少而贵重的金属, 目前在电镀工业上广泛采用电镀铜锡合金来代替镀镍。


锌、铬、镍区别如下:

    从价格上来看:从低到高为镀锌,镀镍,镀铬。材料上和人工上的差别决定价格。

        从工艺上来看:常规的镀锌镀镍为滚镀(适用于10μm以下,小样件,量大),镀铬为挂镀(适用于10μm以上,大样件,一次性量小)

        从外观上来看:镀锌白色,光泽较暗;镀镍银色,有光泽;镀铬白色,有光泽

        从防锈能力上来看:镀锌一般,镀镍好,镀铬最好。

镀层测量:中科朴道高精度涂镀层测厚仪