質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械鍍鍍層中的應(yīng)用

王在峰

摘要：介紹了機(jī)械鍍鍍層外觀、鍍層厚度、鍍層附著強(qiáng)度、耐腐蝕性等性能的檢測(cè)方法，并對(duì)所涉及到的測(cè)試方法在實(shí)際檢測(cè)過程中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械鍍；鍍層性能；質(zhì)量檢測(cè)一、前言

據(jù)估計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬材料和設(shè)備的量約為金屬年產(chǎn)量的四分之一到三分之一。目前金屬防護(hù)技術(shù)主要有電鍍、熱鍍、化學(xué)鍍、機(jī)械鍍[1, 2]。機(jī)械鍍工藝，就是歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家二三十年來開始進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的一種新興的表面防護(hù)技術(shù)，是一種在常溫常壓下利用物理、化學(xué)吸附沉積和機(jī)械碰撞使金屬粉在工件表面形成鍍層的工藝[3]。機(jī)械鍍層可以是鋅層、錫層、鎘層、鋁層和這些金屬的混合層，在混合層中，能沉積各種比例的鋅和鎘、鋅和鋁、鋅和錫、鎘和鋁，從而提供優(yōu)越的耐腐蝕防護(hù)，每種金屬沉積層都有許多耐蝕優(yōu)點(diǎn)。

機(jī)械鍍以其能耗小、工藝簡(jiǎn)單、配方多樣、操作方便、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、無氫脆和退火軟化現(xiàn)象、可實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)等待點(diǎn)，越來越受到一些小型的機(jī)構(gòu)緊固件，如螺絲、螺帽、墊片和彈簧等的青睞。作者就本檢測(cè)中心對(duì)機(jī)械鍍層表面光亮度、厚度、鍍層附著強(qiáng)度、耐腐蝕性等性能進(jìn)行了檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了歸納總結(jié)。

二、機(jī)械鍍鍍層檢測(cè)方法

（一）鍍層外觀檢測(cè)

機(jī)械鍍鍍層的表面一般為光滑的半光亮鍍層，不如電鍍層光亮，但鍍層表面的光滑、光亮由于熱浸鍍。鍍層的外觀一般借助于目視法來檢測(cè)，要求經(jīng)過機(jī)械鍍處理的零件在外觀上清潔、光亮且沒有明顯的孔隙、起泡、粗糙抑或是局部無鍍層等缺陷。譬如對(duì)于機(jī)械鍍鍍鋅層，不管是在透射光線還是天然的散射光線下，整個(gè)機(jī)械鍍鋅層都能夠呈現(xiàn)出略帶淺藍(lán)光澤的銀白色；對(duì)于鈍化的鍍鋅層而言，在這些管線的照射下，應(yīng)該呈現(xiàn)出紫色、綠色和黃色；酸性鈍化的鍍層在基本上都是草綠色；氧化的則為藍(lán)黑色；磷化的則是具有晶體結(jié)構(gòu)的均勻淺灰色[4]。

對(duì)鍍層的外觀檢測(cè)，除了要控制其表面光亮度外，還需要檢查鍍層表面是否存在游離的合金粉末。檢查方法是對(duì)加工完成后的零件進(jìn)行擦拭，通過觀察擦拭物表面是否出現(xiàn)黑灰色鋅粉和變色的情況，以此判定其工藝的質(zhì)量。

（二）鍍層厚度檢測(cè)

鍍層厚度的檢測(cè)通常是利用磁性測(cè)厚儀或金相法來進(jìn)行測(cè)量。磁性測(cè)厚儀是利用永久磁鐵（測(cè)頭）與導(dǎo)磁鋼材之間的吸力大小與處于這兩者之間的鍍層厚度成一定比例關(guān)系的原理制成的。只要鍍層與基材的導(dǎo)磁率之差足夠大，就可進(jìn)行測(cè)量。鑒于大多數(shù)工業(yè)品采用結(jié)構(gòu)鋼和熱軋冷軋鋼板沖壓成型，所以磁性測(cè)厚儀應(yīng)用最廣。這種儀器的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、堅(jiān)固耐用、不用電源，測(cè)量前無須校準(zhǔn)，價(jià)格也較低，很適合車間做現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制。金相法是利用金相顯微鏡原理，對(duì)鍍層進(jìn)行放大，以便準(zhǔn)確的觀測(cè)和測(cè)量。利用金相顯微鏡檢測(cè)橫斷面時(shí)，一般鍍層厚度檢測(cè)需要大于1μm，才能保證測(cè)量結(jié)果在誤差范圍之內(nèi)；厚度越大，誤差越小[5]。

一般來講，只要是零件表面可以被直徑為20mm的球接觸的部分都可以借助于顯微鏡等各種工具來測(cè)量鍍層的厚度。需要注意的是在孔、槽、以及縫的表面，對(duì)于整個(gè)鍍層的深度小于等于直徑的地方，不做鍍層厚度的規(guī)定；對(duì)于深度大于直徑的地方，則允許不進(jìn)行鍍覆。

（三）鍍層附著強(qiáng)度檢測(cè)

鍍層附著強(qiáng)度主要采用摩擦拋光試驗(yàn)、噴丸試驗(yàn)、拉伸剝離試驗(yàn)、銼刀試驗(yàn)、劃線及劃格試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)和拉力試驗(yàn)等[6]。根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)定，對(duì)于機(jī)械鍍鍍層的附著強(qiáng)度通常可以在低碳鋼上通過摩擦拋光法、劃痕法和拉力試驗(yàn)來進(jìn)行檢測(cè)。

摩擦拋光法就是在整個(gè)鍍覆零部件的形狀和尺寸都允許的情況下，在鍍層表面采用一根項(xiàng)端被加工成半球形、直徑約為6mm的平滑鋼條進(jìn)行15 秒左右摩擦，開始拋光處理。在拋光過程中需要注意施加的壓力應(yīng)該在不削去整個(gè)覆蓋層的前提下對(duì)鍍層進(jìn)行拋光。如果鍍層的結(jié)合能力不好、機(jī)械性能較差，整個(gè)覆蓋層就可能從基體金屬上直接剝離。

劃痕法是在整個(gè)鍍層的表面劃上4～6條間距為l mm左右的平行線，然后再劃上4～6條與之垂直的平行線。之后在用放大鏡進(jìn)行3～5倍的觀察。利用該法測(cè)定附著強(qiáng)度時(shí)需要注意整個(gè)劃線應(yīng)該在一個(gè)方向上，且鋼針劃線的深度應(yīng)該深達(dá)基體金屬；同時(shí)交叉處不出現(xiàn)鍍層脫落和起皮的情況。

拉力試驗(yàn)就是進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，直至試件斷裂，這時(shí)端口周圍的覆蓋層就會(huì)出現(xiàn)很明顯的裂縫。如果整個(gè)覆蓋層不會(huì)從基體金屬上直接剝離，則表明鍍層的附著強(qiáng)度好。

（四）耐腐蝕性檢測(cè)

機(jī)械鍍鍍層的耐腐蝕性通常采用中性鹽霧試驗(yàn)來測(cè)定。將試件置于溫度為(36±1) ℃的鹽霧試驗(yàn)箱內(nèi)，對(duì)不接觸、不遮擋的樣件連續(xù)噴霧。所使用氯化鈉溶液濃度為5%，pH值為6.5～7.5，鹽霧沉降量為80 cm2面積內(nèi)每小時(shí)1～2 mL。

結(jié)束語：機(jī)械鍍的優(yōu)勢(shì)主要有可常溫生產(chǎn)操作、可調(diào)整鍍層金屬粉種類來提高防腐能力、工藝生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染少、是一種清潔生產(chǎn)工藝、而且鍍層沒有氫脆危害。工程零件機(jī)械鍍的鍍層質(zhì)量和廠家的生產(chǎn)工藝技術(shù)和質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有著重要的聯(lián)系。目前，有關(guān)部門正在積極完善機(jī)械鍍層技術(shù)方面的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，從而為嚴(yán)格控制機(jī)械鍍鍍層質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)：

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