鋅層的存在給鍍鋅鋼的焊接帶來了一定困難,主要的問題有:焊接裂紋及氣孔的敏感性增大、鋅的蒸發及煙塵、氧化物夾渣及鍍鋅層熔化及破壞。其中焊接裂紋、氣孔和夾渣是最主要的問題。
焊接性
(1)裂紋
在焊接過程中,熔化的鋅浮在熔池的表面或位於焊縫根部。由於鋅的熔點遠遠低於鐵,熔池中的鐵首先結晶,液態鋅會沿著鋼的晶界滲入其中,導致晶間結合變弱。而且鋅與鐵之間易形成金屬間脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10,進一步降低了焊縫金屬的塑性。因此在焊接殘余應力的作用下易沿晶界裂開,形成裂紋。
影響裂紋敏感性的因素:①鋅層的厚度:鍍鋅鋼的鋅層較薄,裂紋敏感性小,而熱鍍鋅鋼的鋅層較厚,裂紋敏感性較大。②工件厚度:厚度越大,焊接拘束應力越大,裂紋敏感性越大。③坡口間隙:間隙越大,裂紋敏感性越大。④焊接方法:用手工電弧焊焊接時裂紋敏感性小,而用CO2氣體保護焊焊接時裂紋敏感性大一些。
防止裂紋的方法:①焊前在鍍鋅板焊接處開坡口V、Y形或X型坡口,用氧乙炔或噴砂等方法去除坡口附近的鍍鋅層,同時控制間隙不宜過大,一般1.5mm左右。②選用含Si量低的焊接材料。氣體保護焊時應採用含Si量低的焊絲,手工焊時採用鈦型、鈦鈣型焊條。
(2)氣孔
坡口附近的鋅層在電弧熱的作用下產生氧化(形成ZnO)及蒸發,並揮發出白色煙塵和蒸氣,因此極易在焊縫中引起氣孔。焊接電流越大,鋅的蒸發越嚴重,氣孔敏感性越大。用鈦型、鈦鈣型焊條焊接時,在中等電流范圍內不易產生氣孔。而用纖維素型和低氫型焊條焊接時,小電流和大電流下均易產生氣孔。另外焊條角度應盡量控制在30°~70°范圍內。
(3)鋅的蒸發及煙塵
用電弧焊焊接鍍鋅鋼板時,熔池附近的鋅層在電弧熱的作用下氧化成ZnO並蒸發,形成很大的煙塵。這種煙塵中主要成分為ZnO,對工人的呼吸器官具有很大的刺激作用,因此,焊接時必須採取良好的通風措施。在同樣焊接規范下,用氧化鈦型焊條焊接時所產生的煙塵量較低,而低氫型焊條焊接時產生的煙塵量較大。
(4)氧化物夾渣
焊接電流較小時,加熱過程中形成的ZnO不易逸出,易造成ZnO夾渣。ZnO比較穩定,其熔點為1800℃。大塊狀的ZnO夾渣對焊縫塑性具有非常不利的影響。利用氧化鈦型焊條時,ZnO呈細小均勻分布,對塑性及抗拉強度影響都不大。而用纖維素型或氫型焊條時,焊縫內的ZnO較大、較多,焊縫性能差。
贊
『貳』 鍍鋅板塗層偏薄是什麼原因造成的
1.鍍鋅層本身與基體金屬的附著力不好,導致鍍鋅層開裂和脫落(與鍍液成分和鍍層厚度有關)。
2.鋅鍍層內混入氣體,在塗裝塗層烘烤時發生膨脹,造成塗層脫落。
3.熱鍍鋅板鍍層較厚、鍍層晶粒較粗,以致成型後表面粗糙度過大及零件表面黏附過多鋅粉,干擾了磷化膜的正常形成。
4.因為鍍鋅板鍍層中Al的溶解,以致Al3+在磷化槽中積聚,使磷化膜結晶粗大。
5.鈍化膜表面太光滑或有油污、水漬影響附著力。
6.金屬鋅的活性強,富有反應性,使得塗層的黏度下降。
7.鋅的二次生成物(鹼式復鹽)易溶於水,多數顯示鹼性,使用過程中,透過塗層的水與基板上的鹽類發生溶解,破壞塗裝塗層的附著力。
8.鋅因為各種原因(如微電池作用)產生的銹蝕產物(白銹Zn(OH255%·ZnCO340%·H2O5%)使體積膨脹(增加幾十倍),影響塗裝塗層的附著力。
9.鋅在pH為9~11之內是比較穩定的,透過塗裝塗層的水或水溶液的pH如果不在此范圍內,鋅則會溶解析出,從而影響塗裝塗層的附著力。
10.鋅與存在於塗料(某類油性塗料)中或塗層中的脂肪酸發生反應,可生成溶解於水的金屬皂(樹脂金屬鹽),常常成為塗裝塗層脆化甚至剝離的原因。原子灰直接刮塗在鍍鋅板上附著力極差,其原因是由於鍍鋅層與不飽和聚酯相互反應生成金屬鹽,產生銹蝕、小泡,進而造成原子灰大面積脫落。鍍鋅板需經特殊處理(如鈍化、專用鈑金膩子或採用緻密的底漆層隔離等)才能與原子灰配套使用。
『叄』 為什麼3MM鋼板鍍鋅後會變脆
因為3mm的基板是熱軋鋼板,或者是Q235B的鋼板。
延伸率系數不夠。
而鍍鋅廠目前無法控制精確的溫度,只能確定的是鋅液在500℃以上,但是局部是500還是600誰也答不上來,對於拐角這種地方,應力本來集中,在經過鍍鋅處理後,材料的韌性會進一步下降。
材料變脆,因此你的零件會斷掉。
而且我估計斷掉的位置也在T型附近。
對吧?
解決的方法,選擇3.0mm的鍍鋅板去製作零件,
而不是製作好零件後再去鍍鋅。
當然如果你願意使用我現在銷售的新日鐵生產的鍍鋁鎂鋅,就更好了。
這個材料比鍍鋅板好不是一星半點。
當然如果純粹從成本考慮的話,使用國產的鍍鋅板也行。
『肆』 氯化鉀鍍鋅問題
第一節 氯化銨鹽鍍鋅
1. 故障現象:新配氯化銨鍍鋅,鋅層發黑,鈍化不亮。
原因分析:它只使用平平加,且加入量過大。平平加的作用是同其它光亮劑配合使用時作載體。在酸性鍍鋅溶液中,雖然對光澤性起一些作用,但它的主要貢獻是能使其它光亮劑穩定、均勻地分散於鍍液中,充分發揮其它光亮劑的作用。它用量少,作用也不大,過多亦無益處。
處理方法:停止添加平平加,採用大電流處理,消耗掉多餘的平平加,再補充氨三乙酸和聚乙二醇。
2. 故障現象:鍍鋅層經鈍化後,發現表面有密集的小泡,小泡呈半圓形。
原因分析:起泡有兩種,一種是脆性所引起的,另一種是鍍層同基體結合力不良引起的。脆性是指鍍層中由於夾雜無機或有機雜質,內應力增大而發脆。一般情況下引起的脆性因素是由於光亮劑加入過多。結合力是指鍍層同基體金屬結合的牢不牢。引起結合力不良的因素主要有以下兩方面:一、基體表面油污未除盡;二、鍍槽中重金屬雜質如鉛、銅等含量太高,影響了鋅的電沉積,使鋅中雜質過多,從而造成結合力不良。
處理方法:首先應判斷是由何種原因引起。先觀察一下鍍鋅層的光亮性,如非常光亮,應查光亮劑的加入量,如加入量過多,故障就可能引起脆性。如光亮劑正常,應檢查經前處理過的零件表面是否有油污。把零件放入水中浸一下,提出觀察它的濕潤性是否良好(金屬表面的水膜成一片,表明濕潤性良好)。如果是表面有油膜未除盡,應加強前處理工作。如果表面油污已除盡,則應檢查一下經鋅粉處理的周期。周期長的話,鍍液很可能是銅、鉛雜質過多引起的。解決方法是加入氨三乙酸或烏洛托品(六次甲基四胺),依靠它對重金屬的絡合作用來降低金屬雜質離子的影響。如果加入後起不到掩蔽金屬雜質的作用,說明金屬雜質已達相當的數量,需要用鋅粉來進行處理。
3. 故障現象:返鍍成品(因鈍化後表面不合要求或厚度未達到標准,用稀Hcl或HNO3將鈍化膜去除,然後直接在鋅鍍層上復鍍鋅)發現起泡。
原因分析:復鍍產品表面起泡,多數是由於原來的鍍鋅層表面的鉻酸鹽鈍化膜未除盡造成的。
處理方法:適當延長復鍍零件在稀Hcl或HNO3中的浸漬時間,使表面鈍化膜完全除盡,然後再進行復鍍。
4. 故障現象:掛鍍零件,鍍層外觀色澤正常,經低濃度鉻酸白鈍化,鈍化膜發黑。
原因分析:鍍鋅層中如果雜質過多,不僅會引起前述的起泡現象,也會發生稀硝酸出光後鋅層變黑(或者出光不亮)的現象。零件從鍍鋅槽中出槽時,外觀鋅層是正常的,
只有經出光或鈍化後才會出現這種現象。
處理方法:由於鍍液中金屬雜質過多,需要用鋅粉進行處理,故障即可消除。
5. 故障現象:具有螯合作用的銨鹽鍍鋅溶液(氨三乙酸、檸檬酸)在鍍液中經常接觸鐵件,鐵雜質必然積累,當超過一定量後,將使出光後的光亮鍍層出現蘭紫色,脆性增大,甚至於有些部件鍍層剝落和破裂。
原因分析:造成上述現象的原因是鐵零件落入槽中腐蝕造成的。
處理方法:下班前用磁鐵吸出落入槽中的零件,這種情況下鐵雜質積累是很慢的。經常用鋅粉處理。在處理其它金屬雜質的同時,能去除部分鐵離子。(加入適量的硫脲緩蝕鐵的腐蝕,對控制鐵的污染也能起些作用)。
6. 故障現象:零件經銨鹽鍍鋅鈍化(尤其是天蘭色、白鈍化後),在其表面出現一攤攤「漿糊」狀斑跡。
原因分析:造成該故障的原因有兩種:一、零件離開鍍槽後暴露在空氣中的時間過長,然後再鈍化。在擱置期,表面鋅層同空氣及鍍液發生化學作用,在鍍鋅層表面產生腐蝕產物,這樣鈍化後出現「漿糊」狀斑跡。二、零件在電鍍過程中,直接加入未經稀釋的平平加,它一下子不容易散開,粘附後造成斑跡。
處理方法:一般來說,造成這種故障的原因是前一種。在生產中,零件一出槽應立刻水洗(對酸性鍍鋅可在稀的熱鹼液中浸一下,對鹼性鍍鋅可在5%的檸檬酸液中浸洗),然後再經水洗、鈍化,「漿糊」狀斑跡就不會出現。若表面已有腐蝕產物,可在工件放在出光溶液中適當延長浸亮時間再去鈍化,依靠出光液來將腐蝕產物溶解。但是這種方法鍍層損失大。或者也可以將零件浸入濃的鹼溶液中浸幾秒,憑借鹼把腐蝕產物去掉,然後再用水沖洗干凈。如果是直接加入濃的平平加引起的,則應改變加入的方法,稀釋後加入,應充分攪拌。
第二節 鋅酸鹽鍍鋅
1. 故障現象:新配鋅酸鹽鍍液,鍍層發暗、起霧,局部發黑。
原因分析:因原材料不純往往發生這類故障。原材料包括ZnO、NaOH、鋅陽極和水質。
處理方法:如果是重金屬雜質引起的,可加入1~3g/L鋅粉或使用CK-778 0.5g/L,充分攪拌並過濾.然後在每升鍍液中加入4~8ml/L水玻璃,或加入2~4g/L酒石酸,或加入1g/L EDTA二鈉,進一步掩蔽金屬雜質。如果使用質量差的NaOH(特別是掛鍍時),應加入2~4g/L酒石酸,即可得到米黃色鍍層。若水質硬度太高,可加入浙江黃岩熒光化工廠生產的「鋅酸鹽鍍鋅水質調整劑」 4ml/L,就能得到米黃色鍍層。
2. 故障現象:新配鋅酸鹽鍍液,按工藝要求嚴格配製,雜質凈化亦有進行,但開始總是鍍不好。
原因分析:是新配槽液Zn2+濃度分層所致。鍍液下層Zn2+濃度大,上層Zn2+濃度低,造成Zn2+上下濃度不一致。
處理方法:電解數小時,並稍許攪拌,鍍幾槽即好。
3. 故障現象:整流器輸出電流為300A,電鍍幾分鍾後下降到200A,如人為升高到300A,但沒幾分鍾,電流又下跌到150A,後來再調,卻再也調不上去。
原因分析:電流300A,電鍍幾分鍾後由於陽極進入鈍態,致使電流下降到200A,如此時人為升高到300A,相當於外界推陽極進一步處於穩定的鈍化狀態,這樣電流又很快地處於150A左右了。
處理方法:適當提高NaOH含量,有利於鋅陽極的活化,並增大陽極面積。鋅在鍍鋅時致鈍電流密度約為1.5~2A/dm2,故陽極電流密度不得超過2A/dm2。此外,陽極表面應經常清洗,防止結垢。因為陽極表面結垢後,相當於減少了陽極的真實面積。
4. 故障現象:鋅酸鹽鍍液中異金屬雜質對鍍層引起的不良影響太大,由它們引起的故障現象列於下表:
異金屬雜質 允許含量(mg/L) 故障現象
Cr3+ ≤1 高電流密度處發霧,呈棕灰色,含量高時fI下降
Pb2+ ≤5 硝酸出光後,有黑色條紋,鈍化不亮,低DK處呈灰黑色,甚至無鍍層
Cu2+ ≤10 低DK處呈灰蘭色,加速陽極溶解
Fe2+ ≤10 二次加式性能差,鈍化後吻變色,結合力差,鍍層脆性增大,鍍層起霧、發黑
Ni2+ ≤10 鍍層發脆,易產生條痕
處理方法:利用鋅粉和專用活性炭,處理鍍液中異金屬雜質離子效果見下表:
(註:分析儀器採用WFD—YZ原子吸收光譜)
處理結果(mg/L)
工藝類別 處理方法 異金屬雜質離子
鐵 銅 鉛 鉻
原DPE—Ⅲ
鍍鋅工藝 未處理 正常槽液含量 1.2 0.5 1 0.5
加金屬雜質後含量 31 17.5 20.5 6.25
處理後 鋅粉處理 31 16 18.75 7
專用炭處理 20 0.7 0.9 6.5
ZB—80
光亮鍍鋅 未處理 正常槽液含量 1.1 0.5 1 0.5
加金屬雜質後含量 29 17.5 14.5 5.25
處理後 鋅粉處理 3.5 3.2 9.6 4.3
專用炭處理 0.6 0.45 0.9 3.75
從上下這三個表格可以看出,槽液中加入0.1~0.2g/L的CK—778凈化劑,對於不含任何絡合劑的鍍鋅液中鐵、銅、鉛、鉻去除均有明顯效果。對於含有給合劑三乙醇胺的鍍液也有較好的效果。在生產中,加入CK—778凈化劑後應強力攪拌,使其與鍍液充分接觸,攪拌後應在2~3小時內立即進行過濾。
利用CK—778處理鋅酸鹽鍍鋅有害金屬結果:
處理前 金屬雜質
後含量 類別
工藝
類別 Fe(mg/L) Cu(mg/L) Pb(mg/L) Cr(mg/L)
受污染 處理後 有效率 受污染 處理後 有效率 受污染 處理後 有效率 受污染 處理後 有效率
ZB—80
光亮鍍鋅 1 805 1 98% 34.5 0.5 98% 40.5 2.5 94% 18 2 80%
2 22 1.5 93% 14.6 0.7 95% 5 1.9 83% 5 0.33 93%
3 30 1.04 97% 41 0.63 98% 17.5 1.65 91% 14 1.19 91%
原DPE—Ⅲ
鍍鋅工藝 1 37 4.88 87% 34.6 1.56 95% 8.75 1.9 78% 15 6.3 58%
2 22 1.84 91% 14.6 0.8 95% 5 1.9 83% 5 1.93 61%
5. 故障現象:某單位以DE為添加劑,鍍鋅件出槽時光亮如鏡,但在放置過程中,鋅層紛紛起皮脫落。
原因分析:這是由於鍍層脆性所致。剝落下來的鋅鍍層成碎塊,用手指研磨,很易成粉末狀。這些原因是因為片面要求鍍層光亮,盲目加入過多光亮劑香草醛之故。
處理方法:掛入廢鐵板進行大電流處理,人為消耗,直致色澤正常。另一種方法是加入顆粒活性炭,把過多的光亮劑香草醛吸附掉,然後沉澱過濾。生產中一般用前法。生產中添加劑使用應少加、勤加,正常的鍍鋅層呈米黃色即可。
6. 故障現象:鋅酸鹽鍍鋅會發生起泡現象。
原因分析:起泡原因是多方面的,其分述如下:
①鍍液本身的性質:電解液自身不足,對鋼表面的活化較差。
②添加劑的質量和用量:質量好的DE,應是淡黃色的,若發現分層,色如紅棕或咖啡色,則加入鍍液後即使不起泡,也會出現這樣或那樣的故障。添加劑加入過多,鍍層夾雜也多,內應力加大,也易起泡和產生脆性。冬天,在無加熱情況下,最易發生起泡。因為鍍液溫度低,添加劑吸附在零件表面多(溫度低,有利於添加劑的吸附),鍍層夾雜更多,更易起泡。此外,香草醛加入多,鍍層光亮性很足,脆性在,會由脆性引起起泡。
③鍍前處理(包括入槽前的弱酸腐蝕)不良。
④鍍液的凈化:金屬雜質離子含量太高也會引起鍍層起泡。
⑤操作條件控制不當:如電流過大、溫度很低,都將會引起有機物夾雜,引起起泡。
⑥掛具引起起泡。
⑦鍍層邊緣四周太厚,引起應力過大而起泡。
處理方法:做好技術管理工作,嚴格遵守操作工藝,鍍液應定期分析,定期加料,添加劑少加勤加,定期過濾,應每季過濾一次。
①加入3~5g/L的NaCN,以增加對鋼鐵件的活化作用,同時又可掩蔽鍍液中重金屬雜質的影響。3~5g/L的NaCN基本符合排放條件。
②添加劑應用合格品,在使用過程中應連續滴加,以保持其含量一定。
③嚴格認真地做好鍍前處理工作,鋼鐵件鍍鋅應有完整的鍍前處理工序:化學除油、酸性除銹、電解除油、鍍前活化等四個主要工序。各工序應仔細操作,嚴格清洗。鍍前的一道浸酸活化工序是不可缺少的,再經清水洗滌,才能電鍍。活化是使鋼鐵件表面鈍化層去掉。
④一旦添加劑、光亮劑加入過多,或重金屬雜質多,或鍍液分解產物多,則應進行大處理。
⑤冬天應控制好液溫,溫度應在15℃以上,若無加溫裝置,則添加劑應盡量少。
⑥掛具不可用錫焊,如有焊點應浸塑處理。用塑料薄膜包紮起來並不好。
⑦嚴格控制鍍層厚度,邊緣不超過20μM,否則邊緣易起泡。
7. 故障現象:深鍍能力明顯較差。
原因分析:如果Zn2+濃度高,NaOH濃度低,會影響深鍍能力。另外,添加劑質量差或含量少也會影響深鍍能力。
處理方法:調整NaOH:ZnO = 10~12:1,對於某些盲孔較深的零件,深鍍能力要求高者,可加入「MB」防老劑(2—巰基苯並咪唑),加入量一般為0.1~0.2g/L。開始加入時效果應不明顯,一周後就會生效。
8. 故障現象:鍍層有較多的條紋和氣流。
原因分析:產生此類故障的原因主要是鹼性鋅酸鹽鍍鋅的電流效率太低,析氫所造成的。若增大陰極電流密度,則電流效率還會繼續降低。大量的析氫,致使鍍層產生氣流、條紋,這種現象在冬天液溫低時更明顯。
處理方法:陰極電流密度不宜過大,液溫控制在15℃以上,DK控制在1.5 A/dm2,若沒有加溫裝置,DK應控制在0.8 A/dm2。若現象較明顯,可加入一些表面活性劑,利於氫氣的析出。
9. 故障現象:電鍍大機架,電流開的小,深鍍能力差,深凹處無鍍層。電流開大,機架兩端燒毛。
原因分析:鋅酸鹽鍍鋅其深鍍能力是較好的。但對於復雜的零件來說,凹陷程度較深者,電流開的小,往往鍍層薄,鈍化後就被腐蝕掉,故必須用大電流。
處理方法:准確鍍液成分和添加劑、光亮劑用量恰當,盡可能開大電流,使零件的深凹處有一定厚度的鍍層。為避免機架兩端燒毛,可在機架兩端設置輔助陽極,讓一部分電流流到輔助陽極上
『伍』 65MN的彈簧鋼在熱處理後硬度為45HRC-50HRC,可是鍍鋅後還是變脆,是性能發生了變化,求權威驗證。
65Mn彈簧鋼熱處理後一般為屈氏體,硬度為45~50HRC,鍍鋅後若不進行去氫處理就會發生氫脆,所以通常對重要的彈簧都不進行鍍鋅處理,可以進行磷化、噴塑、塗漆等表面處理。若鍍鋅就要去氫。
『陸』 65Mn鍍鋅容易脆為何
65Mn彈簧鋼HRC38度為什麼鍍鋅完了會脆,不僅是65Mn鍍鋅會變脆,其他材料也存在這個問題,簡單介紹下電鍍的原理:
ZnCl2溶液,接入Zn陽極,Fe陰極,通電.電子由電源陰極跑出,至Fe陰極,進入溶液.由於ZnCl2是電解質,所以在溶液中實質上是Zn2+與Cl-,溶液中同時還有H+與O2-.電子進入溶液,Zn2+和H+都有得到電子的能力,通過條件控制,可以使Zn2+先獲得電子.由於電子雲集在Fe陰極附近,所以該反應也發生在Fe陰極.得到電子的Zn2+成為Zn,即金屬鋅,可以均勻地覆蓋在Fe陰極上.而在Zn陽極,電路需要獲得大量電子,由於Zn的還原性很強,強於Cl-,O2-,所以,電路所需的電子由Zn供給,Zn失電子轉化為Zn2+,進入溶液.同一時間,陽極陰極通過電子相等,所以溶液中Zn2+數量不變.
上述實驗就是電鍍.電鍍中,陰極為鍍件,陽極為鍍層,溶液中含有鍍層金屬離子.通常使用的鍍層有鋅,鉻,鎳,銅,銀等,防腐蝕,增硬度,美觀.工業上往往還在溶液中加入*物.
一般我們是先熱處理到一定硬度,然後再鍍鋅,經過一系列的化學反應,對材料回造成一定影響,會出現脆化現象,要求較高的彈簧(如疲勞實驗300萬次-1000萬次)一般不鍍鋅或發藍.只要求表面防銹.
『柒』 氯化鉀酸性鍍鋅產品鋅層發脆起泡是什麼問題
酸性下,鋅與酸性溶液反應得到氫氣。發脆氣泡。
『捌』 氫脆現象的彈性緊固件電鍍鋅氫脆分析及預防
為有效地提高彈性緊固件(彈簧墊圈、錐形墊圈、鞍形墊圈、波形墊圈等)抗蝕防護性能和裝飾性,多半要進行表面處理,如發黑、磷化、電鍍鋅等處理。其中電解鍍鋅及鈍化處理應用更為廣泛。
加上彈性緊固件的硬度一般在42-50HRc之間,由於材料及表面處理的原因,它對氫比較敏感,在電鍍後,除氫處理未達到驅氫目的,其殘存的氫會造成彈性緊固件的延遲斷裂。
目前,由延遲斷裂氫脆引發的彈性緊固件斷裂自然是一個嚴重的產品質量問題,人們可以採取各種技術來減少和預防彈性緊固件的氫脆問題。
1、材料缺陷的影響
彈性緊固件材料表面缺陷對電鍍鋅的有害影響是不容忽視的,比如鋼板表面輕微裂紋折疊、斑痕蝕坑夾雜和超過允許深度的脫碳層,都會對彈性緊固件鍍鋅產生十分有害的影響,壓彎成型不當造成表面插劃傷,局部應力集中等都會有不良影響。
2、熱處理工藝的影響
熱處理工藝對彈性緊固件電鍍鋅後的氫脆是有較大影響的,若硬度≥45HRc時,均會誘發或導致彈性緊固件斷裂。
在確保熱處理技術參數的前提下,選擇適宜的加熱溫度,合理的加熱時間,充分予以回火。以最大限度地消除組織應力和熱應力,避免其有害影響。淬火加熱時應嚴防氧化和脫碳,網帶爐碳勢控制在0.60%-0.70%,鹽浴爐必須認真脫氧撈渣,進行硬度檢測時,嚴格注意表面層造成硬度虛假現象,使硬度測試值失真。一般應控制在42-44HRc為佳,不要超過45HRc。
3、電鍍過程的影響
彈性緊固件由於氫的侵襲往往發生氫脆斷裂,造成重大損失。析氫滲氫在整個電解鍍鋅中是不可避免的,析出的氫能夠滲入鍍鋅層,甚至滲入基體金屬內。鋅的吸氫大約在0.001%-0.100%,而鐵碳合金吸氫在0.1%左右。氫在金屬內使晶格扭曲,產生很大的內應力,致使其機械性能降低,析氫不僅對鍍層性能產生不利影響,如產生針孔、麻點、氣泡等缺陷,而且會滲透至基體金屬中,使金屬韌性大大降低,導致零件脆斷。析氫的原因除在熱處理外,較高的加熱溫度,氫很容易滲入零件應力集中的區域,酸洗和電鍍都會發生析氫。
4、氫脆的預防
(1)電鍍鋅前必須嚴格控制陰極電解除油。對彈性緊固件(尤其是厚度≤1mm),不宜採用陰極電解除油,而是採用陽極電解除油、化學除油或超聲波除油,也可以選用金屬清洗劑除油(效果較好)。
(2)對彈性緊固件不宜採用強酸腐蝕,而是採用噴砂或噴丸等處理方法達到凈化、活化表面目的。必須進行酸洗活化處理時,選用鹽酸較硫酸為好。注意掌握酸洗時間不宜過長(每次控制30-60s),以多次短時間比長時間酸洗效果好。
(3)應選擇氫脆性較小的鍍鋅電解液,一般而言,祿化物型鍍鋅電解液相對析氫較少,產生氫脆的可能性也小;而氰化物鍍鋅電解液析氫、滲氫較多,產生氫脆的機率也較大。
(4)採用有效的驅氫工序驅散滲氫,減少氫脆應力。驅氫溫度一般為190-230℃,驅氫時間6-8h。在電鍍鋅後鈍化前2h內進行,停留時間越短越好。
為了研究或防止氫脆,需要對金屬的氫脆情況進行測試,以獲取相關信息。測試氫脆的方法有好幾種,常用的有往復彎曲試驗和延遲破壞試驗。
(1)往復彎曲試驗往復彎曲試驗對低脆性材料比較靈敏,可以用來對不同基體材料在經過相同的電鍍工藝處理後的氫脆程度進行比較,也可以對相同的基體材料上的不同電鍍工藝的氫脆程度進行比較。這種試驗的方法是取一個待測試片,其尺寸規格為:150mm×13mm×1.5mm,表面粗糙度Ra=1.6。對試片進行熱處理使之達到規定的硬度,然後用往復彎曲機讓試片在一定直徑的軸上以一定的速度進行緩慢的彎曲試驗,直至試片斷裂。彎曲方式有90。往復彎曲和180。單面彎曲兩種,以前一種方式應用較多,彎曲的速度是0.6./s。如果是單面彎曲則所取的速度則為0.13。/s。評價的方法是將彎曲試驗至斷裂時的次數乘以角度,以獲得彎曲角度的總和,其角度總值越大,氫脆越小。
測試時要注意以下幾點。
①試片在進行熱處理後如果有變形,應靜壓校平,不可以敲打校正,否則會使試片的內應力增加,影響試驗結果。
②為了防止應力影響,電鍍前應進行去應力,在電鍍後則要進行除氫處理,這時檢測的是殘余氫脆的影響。
③彎曲試驗時所用的軸的直徑的選用很重要,因為評價這種試驗結果的量化指標與軸徑有關,對於小的軸徑,則彎曲至斷裂的次數就會少一些,具體選用什麼軸徑要通過對基體材料的空白試驗來確定,並且在提供數據時要指明所用的軸徑,否則參數沒有可比性。
(2)延遲破壞試驗延遲破壞試驗是一種靈敏度較高的試驗方法,適合用於高強度鋼製品的氫脆檢測。這種氫脆測試也是在試驗
機上進行的,所用的試驗機為持久強度試驗機或蠕變試驗機,檢測試樣在這種試驗機上受到小於破壞程度的應力的作用,觀測其直到斷裂時的時間。如果到規定的時間尚沒有發生斷裂,即為合格。這種試驗需要採用按一定要求製作的標準的測試驗棒。並且每次要使用三支同樣條件的試樣平行做試驗,以使結果更為可信。
這種試樣的形狀和尺寸要求如圖2-1,氫脆試樣棒示意其中關鍵位就是處於試樣中間軸徑最小的地方(直徑4.5mm士0.05mm)。如果有較為嚴重的氫脆,斷裂就從此處發生。試樣應先退火後再經車工加工為接近規定尺寸的初件,經熱處理達到規定的抗拉強度後,再加工到精確尺寸。試樣在電鍍前要消除應力,其工藝與電鍍件的真實電鍍過程相同。鍍層的厚度要求在12µm左右。試驗所用的負荷是進行空白測試時的75%。如果經過200h仍不斷裂,即為合格。