粉末冶金金相腐蚀
❶ 钴基硬质合金和中低碳钢的MIG、TIG焊的金相观察应该用什么腐蚀液
钴基合金,是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所版说的钴铬权钨(钼)合金或司太立(Stellite)合金(司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明)。钴基合金是以钴作为主要成分,含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素,偶尔也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同,它们可以制成焊丝,粉末用于硬面堆焊,热喷涂、喷焊等工艺,也可以制成铸锻件和粉末冶金件。
按使用用途分类,钴基合金可以分为钴基耐磨损合金,钴基耐高温合金及钴基耐磨损和水溶液腐蚀合金。一般使用工况下,其实都是兼有耐磨损耐高温或耐磨损耐腐蚀的情况,有的工况还可能要求同时耐高温耐磨损耐腐蚀,而越是在这种复杂的工况下,才越能体现钴基合金的优势。
❷ 不同的镍基高温合金可以使用同一种金相腐蚀液吗
镍基合金包括耐蚀合金高温合金种般温腐蚀介质工作称耐蚀合金另种高温600℃工作抵御高温氧化腐蚀等高温合金
.
❸ 怎样制备垢和腐蚀产物的分析试样 技能条鉴定
金相试制备
金相检验研究金属及合金内部组织重要金相显微镜确效观察内部显微组织需制备能用于微观检验品——金相试称磨片
金相试制备主要程序:取、嵌(于品)、磨光、抛光、浸蚀等
、取原则
手工用金相显微镜金属部进行金相研究其功与否说首先取决所取试代表性般情况研究金属及合金显微组织金相试应材料或零件使用重要部位截取;或偏析、夹杂等缺陷严重部位截取析失效原则应失效与完整部位别截取试探究其失效原于较裂纹部件则应裂纹发源处、扩展处、裂纹尾部别取析裂纹产原研究热处理零件组织较均匀任选断面试若研究氧化、脱碳、表面处理(渗碳)情况则应横断面观察些零部件重要部位选择要通具体服役条件析才能确定
二、试截取
手工论采取何种截取截取试都必须保证使试观察面金相组织发变化软材料用锯、车、刨等切取;硬材料用水冷砂轮切片机、电火花切割等切取;硬脆材料(白口铸铁)用锤击获取
于要测量表面处理层深试要注意切割面与渗层面垂直研究轧制材料研究夹杂物形状、类型、材料变形程度、晶粒拉程度、带状组织等应平行于轧制向截取纵向试;研究材料表层缺陷、非金属夹杂物布应垂直轧制向截取横向试
金相试较理想形状圆柱形柱体具体情况定般取高10~15mm直径Φ10~15mm;形试边10~15mm宜实际工作由于检材料零件品种极要材料零件截取理想形状与尺寸定困难般按实际情况决定试高度其直径或边半宜形状与便于握手磨制原则
三、试镶嵌
手工试尺寸、形状特殊(金属碎片、丝材、薄片、细管、钢皮等)易握持或要保护试边缘(表面处理检验、表面缺陷检验等)则要试进行夹持或镶嵌
镶嵌冷镶嵌热镶嵌冷镶嵌指室温使镶嵌料固化般适用于宜受压软材料及组织结构温度变化敏或溶点较低材料热镶试镶嵌料起放入钢模内加热加压冷却脱模者使用较广泛嵌料用酚-甲醛树脂、酚-糠醛树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯前两种主要呈热凝性材料两种热塑性材料并呈透明半透明性酚-甲醛树脂内加入木粉即用所谓电木粉染同颜色用热镶嵌工艺见表1-1热镶嵌碰些缺陷些缺陷、补救办见表1-2
表1-1用热镶嵌工艺
名称
温度(℃)
压力(MPS)
加热间(min)
保温间(min)
聚氯乙烯
175-100
30-40
10
7
聚苯乙烯
140-150
35-40
10
7
酚醛树脂
138-142
30
5
电木粉
100-150
30-35
15
表1-2镶嵌见缺陷原及修办
材料
缺陷
原
修办
酚
醛
树
脂
等
类
镶
料
放射状裂
试截面相模
试四角太尖锐
选用直径模
减试尺寸
试边缘处收缩
塑性收缩
降低镶嵌温度
选择低收缩率树脂
模套冷却再推镶嵌试
环周性裂
吸收潮气
镶嵌程截留气体
镶嵌料模套预热
液态暂减压
破裂
镶嵌程太短
压力足
加镶嵌间
液态向固态转化程加足够压力
未融合
压力足
加热间足
增加适镶嵌压力
增加加热间
透
明
性
镶
料
棉花球状物
间介质未达高温度
高温度保温间足
高温度增加保温间
龟裂
镶嵌试模内应力释放
冷却较低温度再模
镶嵌试置于沸水软化
四、试磨光
手工磨光目要能平整磨面种磨面留极细磨痕抛光程消除磨光工序粗磨细磨两步
1.粗磨
手工于软材料用锉刀锉平般材料都用砂轮机磨平操作应利用砂轮侧面保证试磨平要注意接触压力宜同要断用水冷却防止温度升高造内部组织发变化倒角防止细磨划破砂纸需要观察脱碳、渗碳等表面层情况试能倒角要采用电镀敷盖防止些试边缘倒角粗磨完凡作表面层金相检验棱边都应倒圆弧免工序程砂纸或抛光物拉裂甚至能抛光物钩住抛飞外造事故
2.细磨
手工细磨手工磨光机械磨光
手工细磨目消除粗磨遗留深粗磨痕抛光作准备细磨本身包括道操作即各号砂纸粗细顺序进行细磨操作式手工磨光机械磨光两种磨光程用水或汽油等润滑冷却液则称湿式磨光否则称干式磨光磨光效率及质量言湿式磨光显要比干式磨光总体趋势看湿式、机械磨光逐步替代干式、手工磨光
手工细磨磨削工具砂纸砂纸由纸基、粘结剂、磨料组合手工磨光主要使用干砂纸机械磨光要求使用水砂纸两种砂纸主要区别纸基粘结剂水砂纸自要求纸基=粘结剂都能防水磨料基本相同主要造刚玉、碳化硅及氧化铝按照磨料颗粒粗细尺寸砂纸各种规格别编号磨料尺寸般用粒度单位用筛选获磨粒说粒度号用1英寸度少孔眼筛网确定例10号粒度指1英寸度10孔眼筛网;磨粒粒度实际尺寸表示用W单位种磨粒称微粉28微米微粉其粒度号W28干、水砂纸编号、粒度尺寸别见表1-3、1-4
表1-3干砂纸编号粒度尺寸
编号
磨料尺寸(微米)
按粒度标号
特定标号
280
—
50-40
W40
0
40-28
W28
01
28-10
W20
02
10-14
W14
03
14-10
W10
04
10-7
W7
05
7-5
W5
06
5-3.5
W3.5
—
3.5-2.5
表1-4水砂纸编号、粒度号粒度尺寸
编号
粒度号
粒度尺寸(微米)
—
—
—
320
220
—
360
240
63-50
380
280
50-40
400
320
40-28
500
360
—
600
400
28-20
700
500
—
800
600
20-14
900
700
1000
800
手工手工磨光使用放垫平玻璃板或平铁板金相砂纸进行推磨保证试试面平整产弧形磨面所施力应力求均衡磨面与砂纸完全接触同磨削应循单向进行向前推行进行磨削程试提离砂纸细磨般依0号(W40)始逐换细号砂纸推磨般钢铁试磨04号砂纸软材料铝、镁等合金磨05号砂纸每换号细砂纸应试手冲洗干净并面垫玻璃板擦干净谨防粗砂粒掉入细砂纸同磨面向应旋转90°便观察磨痕否磨掉
细磨较软金相试铝、镁、铜等色金属应该砂纸涂层润滑剂防止砂粒嵌入软金属材料内同减少表面撕损现象用润滑剂机油、石蜡、汽油溶液、汽油、皂化水溶液、甘油水溶液等
编号机械磨光 随着技术产发展费手工细磨操作便捷机械细磨逐步代替机械细磨主要优点效率高、同由于磨光程水断冷却、润滑热量及磨粒断带走易产变形层金相试质量容易控制
编号机械细磨主要设备预磨机预磨机主要由电机带或两转盘及冷却部组电机转速600r/min冷却水直接接用自水流量调机械细磨要用水砂纸其规格档情况见表1-4机械粗磨选用粒度号50~180水砂纸细磨相应于手工推磨操作程别选用粒度号240、320、400600水砂纸水砂纸安装水砂纸两种形式种背面光滑安置要用卡圈固定转盘或用少许牛油粘合较通用种种外形工作盘致、背面涂压敏胶水砂纸使用直接粘贴转盘十便
手工细磨要求些事项同适用于机械细磨程机械细磨更应注意勿使金相试发热若使用调预磨机随着水砂纸粒度号增加转盘速度应相应减低
先进自磨光机装计算机磨光程进行程序控制
五、试抛光
手工抛光目除金相试磨面由细磨留磨痕平整疵镜面尽管抛光金相试制备道工序并由光滑镜面金相工作者经验:金相试磨光程要功夫抛光作用仅能除表层薄层金属所抛光结程度取决于前几道工序质量抛光前磨面留少量几条较深磨痕即使增加抛光间难除般必须重新磨光故抛光前应仔细检查磨面否留单向均匀细磨痕否则应重新磨光免白费间提高金相试制备效率重要环节
抛光表面放200倍显微镜观察应基本磨痕磨坑抛光机械抛光、电解抛光及化抛光等
1.机械抛光
手工种使用广泛专用金相品抛光机进行转速般200~600r/min粗抛转速要高些精抛或抛软材料转速要低些抛光盘蒙层织物粗抛用帆布、粗呢等精抛用绒布、细呢金丝绒与丝绸等抛光应织物洒适量抛光磨料(称抛光粉)用抛光粉几种:
氧化铝(AL2O3) 硬度仅略低于金刚石及碳化硅氧化铝称刚玉广泛使用工制电熔氧化铝砂粒——造刚玉刚玉纯度越高越接近(白)色杂质越暗红色越深金相抛光采用白色细颗粒(0.3~1μm)氧化铝微粉能令满意抛光磨料用于粗抛精抛
氧化铬(Cr2O3) 原种褪色绿色染料具高硬度用于抛淬火钢及铸铁等试除氧化铬粉外现用块状氧化铬抛光膏
两种抛光磨料要别制水悬溶液使用般份抛光磨料加二十份水始操作浓度高点逐渐浓度降低
氧化镁(MgO) 种粒度极细精抛磨料白色硬度较低用于精抛色金属或铸铁夹杂物检验试极易潮解形氢氧化镁或碳酸镁(若足够CO2存)磨削性能随丧失氧化镁应该用蒸馏水随用随调制平氧化镁应密封保藏切勿受潮
金刚石粉 具极高硬度良磨削作用抛光软、硬材料都良效用于抛光硬质合金等极硬材料极理想抛光磨料金刚石研磨膏由金刚石粉配油类润滑剂制特点抛光效率高抛光表面质量金刚石研磨膏档按金刚石粉粒实际尺寸(微米)划W3.5研磨膏其颗粒尺寸3.5μm抛光金相试用研磨膏般选用W7-5作粗抛选用W2.5-1.5作精抛
抛光注意事项:
① 抛光试磨面应均匀、平压旋转抛光盘压力宜并边缘断作径向往复移
② 抛光程要断喷洒适量抛光液若抛光布光液太使钢夹杂物及铸铁石墨脱落抛光面质量佳;若抛光液太少使抛光面变晦暗黑斑
③ 期应使试抛光盘各向转防止钢夹杂物产拖尾现象
④ 尽量减少抛光面表层金属变形能性整光间易磨痕全部消除现镜面抛光即停止试用水冲洗或用酒精洗干净转入浸湿或直接显微镜观察
1.电解抛光
手工试放电解质槽作阳极用锈钢或铅扳作阴极接通直流电源阳极表面产选择性溶解逐渐使表面凸起部溶解获平整表面(即抛光)目前应用渐广速度快且表面光洁抛光程发塑性变形(机械抛光避免发塑性变形层影响显微析结;要反复抛光、腐蚀才能变形层除)其缺点工艺程易控制
2.化抛光化机械抛光
手工化抛光依靠化试剂品选择性溶解作用磨痕除种:例用1~2g草酸、2~3mL氢氟酸、40mL氧化氢、50mL蒸馏水化抛光剂碳钢、般低合金钢退火、淬火组织进行化抛光(擦拭);效较适用于没机械抛光设备单位化抛光般总太理想若机械抛光结合;利用化抛光剂边腐蚀边机械抛光提高抛光效率
六、试显示
手工抛光试若直接放显微镜观察能看片亮光仅能观察某些非金属夹杂物、灰口铸铁石墨、粉末冶金制品孔隙等辨别各种组物及其形态特征磨面变形层除同要各同组相显著区关显微组织信息要进行显微组织显示工作按金相组织显示本质化、物理二类化主要浸蚀包括化浸蚀电化浸蚀及氧化利用化试剂溶液借化或电化作用显示金属组织本课程实验使用全部试均采用化浸蚀制作
金相试表面化浸蚀化溶解作用电化溶解作用取决于试材料组相性质及相量
手工般单相合金或纯金属化浸蚀主要看作化溶解程浸蚀剂首先磨面表层薄变形层溶解掉接着晶界起化溶解作用晶界原排列特别紊乱其自由能较高所晶界处较容易受浸蚀呈沟凹见图(1-15)(b)显微镜看固溶体或纯金属面体晶粒若继续浸蚀则晶粒产溶解作用金属原溶解都沿原排列密面进行由于金相试般都晶体各晶粒取向致同磨面各晶粒原排列位向同所每颗晶粒溶解结都按原排列密面露表面即浸蚀每晶粒面与原磨面各倾定角度见图(1-15)(c)垂直照明各晶粒反射光向致显示亮度致晶粒
图1-15 纯金属及单相组织化浸蚀程图共析钢(T8)退火组织侵蚀程
(a)尚未浸蚀(b)晶界优先浸蚀 (c)晶粒浸蚀倾斜
于手工两相合金由于各组相具同电极电位试浸入具电解液作用侵蚀剂两相间形数微电池具负电位相阳极迅速溶入侵蚀剂使该相形凹槽具电位相阴极化作用受侵蚀保留原光滑表面光线照射凹凸平试表面由于各处光线反射程度同显微镜能观察各种同组织即组相图1-16具两相(铁素体十渗碳体)共析钢(T8)退火组织浸蚀程铁素体阳极易浸蚀渗碳体阴极易浸蚀所渗碳体凸铁素体凹显微镜显示铁素体渗碳体交界线
手工于钢铁材料用漫蚀剂4%硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液前者浸蚀热处理组织较适合;者浸蚀缓冷组织较浸蚀浸入擦拭浸蚀间根据要求确定能太深能太浅般使表面由亮变灰白色即浸蚀应立即用水冲洗用酒精擦洗用吸水纸吸干或吹风机吹干,才能显微镜观察要注意试表面能用纸或其东西擦更能用手摸否则表面受损坏观察侵蚀品应保持干燥器防止潮湿空气氧化若氧化能重新抛光浸蚀才能再进行观察
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❹ 司太立合金用什么腐蚀可以看到金相组织
司太立合金的典型牌号有:Stellite1,Stellite4,Stellite6,Stellite8,Stellite12,Stellite20,Stellite31,Stellite100等。在我国,主要对司太立高温合金研究比较深入和透彻。与其它高温合金不同,司太立高温合金不是由与基体牢固结合的有序沉淀相来强化,而是由已被固溶强化的奥氏体fcc基体和基体中分布少量碳化物组成。铸造司太立高温合金却是在很大程度上依靠碳化物强化。纯钴晶体在417℃以下是密排六方(hcp)晶体结构,在更高温度下转变为fcc。为了避免司太立高温合金在使用时发生这种转变,实际上所有司太立合金由镍合金化,以便在室温到熔点温度范围内使组织稳定化。司太立合金具有平坦的断裂应力-温度关系,但在1000℃以上却显示出比其他高温下具有优异的抗热腐蚀性能,这可能是因为该合金含铬量较高,这是这类合金的一个特征。
热处理
司太立合金中的碳化物颗粒的大小和分布以及晶粒尺寸对铸造工艺很敏感,为使铸造司太立合金部件达到所要求的持久强度和热疲劳性能,必须控制铸造工艺参数。司太立合金需进行热处理,主要是控制碳化物的析出。对铸造司太立合金而言,首先进行高温固溶处理,温度通常为1150℃左右,使所有的一次碳化物,包括部分MC型碳化物溶入固溶体;然后再在870-980℃进行时效处理,使碳化物(最常见的为M23C6)重新析出。
堆焊
司太立堆焊合金含铬25-33%,含钨3-21%,含碳0.7-3.0%。,随着含碳量的增加,其金相组织从亚共晶的奥氏体+M7C3型共晶变成过共晶的M7C3型初生碳化物+ M7C3型共晶。含碳越多,初生M7C3越多,宏观硬度加大,抗磨料磨损性能提高,但耐冲击能力,焊接性,机加工性能都会下降。被铬和钨合金化的司太立合金具有很好的抗yang化性,抗腐蚀性和耐热性。在650℃仍能保持较高的硬度和强度,这是该类合金区别于镍基和铁基合金的重要特点。司太立合金机加工后表面粗糙度低,具有高的抗擦伤能力和低的摩擦系数,也适用于粘着磨损,尤其在滑动和接触的阀门密封面上。但在高应力磨料磨损时,含碳低的钴铬钨合金耐磨性还不如低碳钢,因此,价格昂贵的司太立合金的选用,必须有专业人士的指导,才能发挥材料的最大潜力。国外还有用铬,钼合金化的含Laves相的司太立堆焊合金,如Co-28Mo-17Cr-3Si和Co-28Mo-8Cr-2Si。由于Laves相比碳化物硬度低,在金属摩擦副中与之配对的材料磨损较小。
❺ 625合金是什么材料
inconel625是镍基合金材料,耐高温耐腐蚀。
Inconel625特性:
Incone l625是以钼铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金,具有优良的耐腐蚀和高氧化性能,从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能,并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。
Inconel625相近牌号:
NS336 GH3625 GH625(中国)、 NC22DNb(法国)、W.Nr.2.4856(德国)
Inconel625 金相组织结构:
该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体和少量的TiN、NbC、和M6C相,经650~900℃长期时效后,所析出的相为γ'、δ、M23C6和M6C。
Inconel625工艺性能与要求:
1、该合金具有良好的冷、热成形性能,钢锭锻造加热温度1120℃。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金的焊接性能良好,可在保护气氛下用钨极或本合金作添料进行氩弧焊接,也可用钎焊连接及电阻缝焊。
4、表面处理工艺:除去合金表面氧化皮时先碱洗,再在硝酸、氢氟酸-水溶液中酸洗。
5、合金冷加工时当加工量大于15%时,热加工后要进行退火处理。
Inconel625应用领域:
含氯化物的有机化学流程工艺的部件,尤其是在使用酸性氯化物催化剂的场合;
用于制造纸浆和造纸工业的蒸煮器和漂白池;
烟气脱硫系统中的吸收塔、再加热器、烟气进口挡板、风扇(潮湿)、搅拌器、导流板以及烟道等;
用于制造应用于酸性气体环境的设备和部件;
乙酸和乙酐反应发生器;
硫酸冷凝器等。
Inconel625焊接:
Inconel625合金的焊接用AWS A5.14焊丝ERNiCrMo-3或AWS A5.11焊条ENiCrMo-3
Inconel625 主要规格:
Inconel625无缝管、Inconel625钢板、Inconel625圆钢、Inconel625锻件、Inconel625法兰、Inconel625圆环、Inconel625焊管、Inconel625钢带、Inconel625直条、Inconel625丝材及配套焊材、Inconel625圆饼、Inconel625扁钢、Inconel625六角棒、Inconel625大小头、Inconel625弯头、Inconel625三通、Inconel625加工件、Inconel625螺栓螺母、Inconel625紧固件
❻ 金相试样的制备实验中出现的问题以及怎样等到高质量的试样
不同金属材料的金相制样方法都不一样。
一般黑色金属可以采用金相预磨机及金相抛光机。磨制过程请注意试样受力要均匀,注意倒角,砂纸的细度选择等等。
有色金属,特别是铝可以采用电化学抛光及阳极覆膜。等等
❼ 电镀后的产品表面出现锈点算不算腐蚀
电镀后的产品表面出现锈点算腐蚀,产生的原因主要有以下几方面:①基材粗糙、疏松;②镀层夹带过多光亮剂;③镀后清洗不良;④储存环境不适宜。
1.零件材料的影响
零件材料是设计人员根据产品结构及性能的需要而确定的,有金属材料(如钢铁、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、镁及镁合金、锌基合金、钛合金等)和非金属材料(如塑料、陶瓷、玻璃、玻璃钢)等。这些基体材料特性差异很大,在进行镀覆时所采用的工艺流程、溶液配方和前处理方法也差异很大,因此对镀层质量会产生不同影响。
金属材料中含有的元素种类和数量决定了材料的品种和牌号、规格和金相组织的特点等。金属材料含有不同种类的微量元素,这些元素会影响镀前处理的工艺程序和方法,同时也影响镀层的外观及质量。具有多相金相组织的金属,随所含的元素种类和含量的不同,金属表面上的化学不均一性差异很大,它们的前处理工艺可能不一样,并且对镀覆层质量产生不同的影响。合金钢中如Cr、W、Ni、M0、V等元素的含量总和超过5%,在其表面就很难进行碱性溶液氧化和磷化处理。铸造铝合金在其表面很难获得硬度较高、厚度较厚的阳极氧化膜和浅色膜层。对于不锈钢、铝及铝合金、镁及镁合金、锌基合金、钕铁硼永磁合金、钛及钛合金这些特殊金属材料,镀覆前都必须经过特殊的前处理。对非金属塑料材料进行镀覆前必须经过事先表面金属化(粗化、敏化、活化等)处理才能对其进行镀覆。基体材料在镀覆时由于特性不同会影响镀覆层的结合力及完整性等性能。
2.零件形状的影响
零件形状是由产品结构的需要决定。零件形状对电镀层质量的影响,主要是影响阴极电流在零件表面的分布均匀性。在零件深凹处不容易镀覆上镀层或镀层较薄,而零件的边棱部分的镀层由于电流集中而容易烧焦粗糙,大型平板制件中间部位与边缘的镀层其厚度差异也很大。形状复杂的零件在电镀时各部位表面上的镀层厚度差异很大,即使采用分散能力、覆盖能力都非常好的镀液进行电镀,也难克服形状复杂所造成的镀层不均匀性。甚至某些部位出现"气袋"而没有镀上镀层。另外由于形状复杂而很容易兜溶液,并将溶液在电镀工序间带来带去,造成不同溶液的交叉污染,引发电镀故障。
由于电镀零件形状不同,有时有工作面和非工作面之分,有时都是工作面。因此,电镀时要考虑装挂的位置,选择合适的挂具和装挂点,保证零件工作面的镀层合格。
3.零件尺寸精度的影响
通常零件表面的电镀层都具有一定的厚度,特别是镀层其厚度较化学转化膜厚,零件在进行镀覆后必然会引起零件尺寸的变化,影响零件的公差配合。通常设计图纸上规定的零件尺寸及公差,都是指零件的最终尺寸及公差。
选择不同的镀覆层和镀层厚度是根据产品性能要求和使用环境不同来定的。通常转化膜工艺是通过金属制件表面在溶液中自身的溶解转化生成金属氧化物成膜而附在零件表面,所以转化膜一般较薄,对零件最终尺寸影响不明显。如钢铁零件发黑、磷化、铝及其合金、镁及其合金、铜及其合金、锌合金以及其他金属的化学转化膜处理,其厚度一般都很薄。
镀层厚度根据产品用途及使用环境不同,一般可以从几微米到上百微米,甚至可以达到1000μm以上。假如零件没有尺寸要求,在零件的最终尺寸上进行电镀和化学镀都可以;假如零件的尺寸精密度较高,相互间配合公差只有几微米,镀覆层超过公差要求,对产品的装配和性能都是不利的。在一些高科技产品中往往由于镀层厚度超差和不均匀,而影响零件间的配合时有发生。为了解决有配合要求的零件镀后尺寸配合问题,必须通过与产品设计和工艺部门一道协商零件镀前工艺尺寸,事先预留镀层厚度及其镀覆尺寸偏差来解决。特别应注意的是,在预留厚度的同时还应考虑因零件形状不同而引起的镀层厚度不均匀性的问题。
因镀覆层厚度和均匀性控制不好引起的公差配合问题,最普遍的是螺纹零件和紧固件等。当螺纹零件进行电镀时,其螺纹的牙尖和谷底的镀层厚度是不一样的,牙尖部位的局部厚度明显地大于谷底部位,随着镀层厚度的增加,它们之间的差异会越来越大。因此螺纹经电镀后出现配合障碍主要原因是牙型角镀层变形,其次才是镀层厚度增厚的原因。
为了解决零件镀层配合出现的障碍问题,大致可以通过以下途径。
在耐腐蚀性能允许的条件下,适当地减小镀层厚度,以减少镀层厚度对配合尺寸的影响。在零件性能允许的条件下,采用酸洗和化学抛光等工艺,事先对制件进行处理,控制零件需要电镀的厚度,以保证镀层与零件尺寸在图纸要求范围内。
可事先协商,在零件机械加工过程中,预留足够的镀层厚度尺寸。还有选用耐腐蚀性更好的基体材料以减薄镀层厚度,或选用高耐腐蚀镀层(可降低镀层厚度而达到同样的防护性能)的方式来保证零件尺寸精度。
4.零件表面粗糙度的影响
零件表面的粗糙度是设计者根据产品使用性能、装配因素等来确定的,往往很少考虑表面粗糙度对镀覆层质量的影响。零件表面粗糙度首先影响着零件表面积的真实性,表面粗糙度越大,镀覆表面的真实面积与计算面积之间的偏差就越大。当表面粗糙度大的零件与表面粗糙度小的零件在同样的电流密度下电镀时,镀层达到同样平均厚度的时间,前者将明显大于后者。当镀覆内孔、槽、内螺纹的零件时,表面粗糙度越大,不仅降低电镀沉积速度,还明显影响零件深凹部位的镀层镀人深度及镀层均匀性。表面粗糙度越大,镀层外观越差,表面越容易粘附脏物,降低其耐腐蚀性能等。
因此,在允许的情况下应尽量降低零件表面的粗糙度,可以通过机械抛磨光、化学抛光处理,这对提高零件表面镀覆层的质量,减少不合格产品具有显著效果。
5.零件加工(成形)工艺的影响
零件由原材料加工到图纸所要求的形状与尺寸,其工艺方法很多,例如车、铣、磨、刨、冲压、热塑、铸造等。这些加工方法往往会对零件表面状况及性能产生一定影响。经过车、刨、铣、磨的零件可能会带有剩磁,经冲压和铸造的零件可能会存在内应力,这些零件在电镀时由于存在上述因素,可能使镀层结合力不牢而产生鼓泡或镀层脆性大而开裂剥落。另外带有剩磁的钢铁零件在电镀前应先消磁。
实际上零件在机加工等过程中,其表面缺陷处很容易渗入油污等污物,尽管在镀前经过严格的化学除油或者电化学除油等工序,但零件缺陷处的油污有时仍很难除尽。另外,在电镀零件的缺陷或者深凹处也易渗入酸、碱、盐等成分,这些成分夹杂在镀件里,就很容易引起电镀后表面镀层的起泡。因此零件在机加工时,应尽量选用表面状态适宜的基材,少选用表面有微孔、夹杂凹坑或严重锈蚀的材料,如果因条件所限只能采用表面有缺隙的零件,则应在镀前处理方面采取相应措施,如碾压、研磨抛光、切削加工、喷砂等处理,尽可能消除零件表面的缺陷。
弹性零件、冷轧薄板冲压件等在机加工过程中也容易形成应力集中区,同样有可能引起镀层的起泡等缺陷,因此,必须先进行回火处理以降低零件材料的内应力。选用适宜的机加工方法避免零件表面应力集中,如自上而下,从左到右的切削、研磨、抛光等;同时还要选用能最大限度消除表面缺陷的机加工方法。对于零件表面有裂纹、微孔、凹坑等缺陷的情况,需采用补焊填平,再精磨削平;对焊渣、结瘤的零件则采用精加工、打磨等方法予以去除。
机加工工序间的防锈宜采用置换型防锈油,不宜采用矿物油。因矿物油粘附零件使得难于清除,容易引起表面电镀层的起泡等缺陷。
经焊接后的零件若留有焊缝、焊渣等,也容易使得在后续电镀液中的酸、碱、盐及有机添加剂等的渗入。因此,焊接零件表面须平整光滑,不能留有明显的焊缝、焊孔、焊渣等缺陷,否则不易进行电镀处理。另外焊接零件宜自然冷却,不易进行强制冷却,以避免零件表面产生微裂纹,出现故障。
为提高加工零件的机械强度等性能,有的弹性零件、紧固件在机械加工后需进行热处理,例如机加工后零件表面防锈油未除净,在热处理时就会烧结成带油垢的氧化膜,如果在镀前除油、酸洗时这些油污不能除尽,就很容易导致镀层起泡。
在热处理过程中还应避免零件表面产生过厚的高温氧化皮,否则就会延长酸洗时间,引起碳硅等成分的富集。在热处理油淬火时,油也可能渗入基体材料缺隙处,导致镀层起泡。热处理用的淬火剂,虽有助于提高淬火性能,但淬火剂由于含有一些有机物,易夹杂在基材内,导致后续电镀层的起泡等缺陷。所以热处理时宜选用循环水(并且在水中添加少量的缓蚀剂)冷却淬火。
例如,某公司在进行连接器零件滚镀镍后发现零件表面出现了黄锈点,经返修后仍有此缺陷。经分析发现黄锈点是从零件基体的孔隙中出来的,零件原材料是冷轧钢带,轧制前钢坯氧化皮没有除净,在镀前毛坯零件上已有黑色氧化皮夹杂造成孔隙。虽镀前经打磨、除锈,但这种黑色氧化皮和孔隙都不易除尽。因此,在电镀镍后烘干时,就留下了黄锈点。后来公司重新进一批新材料加工成电子连接器,电镀镍层上黄锈点就消失了。说明金属基体的表面质量对镀层质量的影响是不容忽视的。
6.零件结构形式的影响
需要镀覆的零件常会遇到搭接焊或点焊组合件、压配合件、铆接连接的组合件,也有折叠或卷边的金属薄板片、间隙很少的波纹状零件等。这些零件往往留有缝隙、砂眼、孔穴、夹杂物等,由于在前处理工序中不容易清洗干净,不仅相互污染镀液,而且容易在这些缺陷处造成镀覆层不完整、起皮、鼓泡,甚至镀层干燥后会出现残留溶液痕迹等,这些成为日后零件发生腐蚀的腐蚀源和破坏镀覆层的主要腐蚀原因。
7.材料冶金因素的影响
材料冶金因素是造成电镀零件表面上存在宏观和微观的物理和化学不一致现象的主要原因。由于零件表面物理和化学状况的不一致,表面镀覆层质量将会受到明显的影响。
冶金因素包括基体材料含有的元素种类、数量、金相组织特点,以及热成形、冷塑成形方法,热处理、化学热处理方法等,这些因素对镀覆过程及镀覆层质量都有一定影响。
具有固溶体金相组织的金属,通常自身都有很好的耐腐蚀性,表面很容易被氧化或产生钝化膜,如果没有使表面很好的活化,就很难在其表面上获得与基体结合良好的镀覆层。
铸造零件在镀覆时,由于其表面粗糙度的原因,易产生气孔和夹杂,甚至产生偏折,它不仅影响电镀层外观,而且使镀覆层不完整,或者由于孔隙而清洗不干净而导致镀层泛白,降低其防护性能。
热塑成形的金属零件,其表面往往容易出现偏折现象,易使表面化学转化膜出现结晶状,影响其膜层外观质量。
粉末冶金的零件由于基体组织疏松多孔,镀覆前需要事先进行封孔处理,否则很难得到质量优良的镀覆层。
零件进行热处理和热处理条件也会影响其表面镀覆层和化学转化膜处理的质量。用传统加热方法进行热处理会在零件表面形成一层氧化膜层,这层氧化膜除去时往往会影响零件尺寸等,如果热处理后直接进行电镀或者化学转化处理,这层氧化膜会影响镀覆层的质量。
高强度钢材料在进行酸洗和碱性溶液电镀时(电流效率较低),极易使高强度零件产生氢脆现象,因此镀覆时应特别注意。电镀时应尽量避免强酸腐蚀,镀后应立即进行热烘烤除氢处理。
在钢铁零件表面进行局部渗氮、渗碳来提高局部表面的强度,会导致零件表面宏观化学不均匀性。再进行化学转化膜处理时,经过热处理的表面与不经过热处理的表面上的膜层外观厚度、耐腐蚀性是不同的。
总之,上述影响因素必须在电镀生产中给予充分重视,因为一般电镀加工多数是来料加工,电镀厂家容易忽视对来料的了解,例如工件的基体材料组织、成分、表面粗糙度、是否焊接或组装(包括嵌压件或铆接件)等,包括已经过腐蚀的工件送来就开始电镀,往往在电镀过程中发生了故障或电镀完后出现了缺陷。如把热处理烧结物清除干净而导致工件的过腐蚀;工件表面粗糙度未达到要求;铸件电镀表面出现花斑;焊接件电镀清洗不净,有残液翻出等现象。等到交货时才发现这些瑕疵,常会引起加工用户双方的争论。
❽ 看W2Mo9Cr4VCo8的金相组织用什么溶液侵蚀
金相抛光剂的作用主要是
除某些非金属夹杂物、铸铁中的石墨相、粉末冶金材料中的孔隙等特殊组织外,经抛光后的试样磨面,必须用浸蚀剂进行“浸蚀”,以获得(或加强)图象衬度后才能在显微镜下进行观察。获得衬度的方法很多,
据获得衬度过程是否改变试样表面,可分为不改变表面方法,如光学法,和改变试样表面方法,如电化学浸
蚀法、物理浸蚀法两大类。
最常用的浸蚀方法是化学浸蚀法。纯金属或单相金属的浸蚀是一个化学溶解过程。晶界处由于原子排列混乱,能量较高,所以易受浸蚀而呈现凹沟。各个晶粒由于原子排列位向不同,受浸蚀程度也不同。因此,在垂直光线照射下,各部位反射进入物镜的光线不同,从而显示出晶界及明暗不同的晶粒。两相或两相以上合金的浸蚀则是一个电化学腐蚀过程。由于各相的组织成分不同,其电极电位亦不同,当表面覆盖一层具有电解质作用的浸蚀剂时,两相之间就形成许多“微电池”。具有负电位的阳极相被迅速溶解而凹下;具有正电位的阴极相则保持原来的光滑平面。试样表面的这种微观凹凸不平对光线的反射程度不同,在显微镜下就能观察到各种不同的组织及组成相。
浸蚀时可将试样磨面浸入浸蚀剂中,也可用棉花粘取浸蚀剂擦拭试样表面。根据组织特点和观察时的放大倍数,确定浸蚀的深浅,一般浸蚀到试样磨面稍发暗时即可。浸蚀后立即用清水冲洗,必要时再用酒精清洗。最后用吸水纸吸干,或用吹风机吹干。
某些贵金属及其合金,化学稳定性很高,难以用化学浸蚀法显示出组织,可采用电解浸蚀法。如纯铂,纯
银,金及其合金,不锈钢,耐热钢,高温合金,钛合金等。此外还有其他的显示法如阴极真空浸蚀法、恒电
位显示法、薄膜干涉显示法等。对不同的材料,需选用不同的浸蚀
常用浸蚀剂可参考下表:
成 分 工 作 条 件 用 途
硝酸 1~5mL ,酒精 100mL 几秒--1min 碳钢、合金钢、铸铁
苦味酸 4g ,酒精 100mL 几秒--几分钟 显示细微组织
盐酸 5mL ,苦味酸 1g ,酒精 100mL 几秒--1min , 15min 奥氏体晶粒,回火马氏体
盐酸 15mL ,酒精 100mL 几分钟 氧化法晶粒度
硫酸铜 4g ,盐酸 20mL ,水 20mL 浸入法 不锈钢,氮化层
苦味酸 2g ,氢氧化钠 25g ,水 100mL 煮沸 15min 渗碳体染色,铁素体不染色
盐酸 3 份,硝酸 1 份 静置 24h 浸入法 奥氏体及铬镍合金
盐酸 10mL ,硝酸 3mL ,酒精 100mL 2--10min 高速钢
苦味酸 3~ 5g ,酒精 100mL 浸入法 10--20min 铝合金
氢氟酸 2mL,盐酸 3mL,硝酸 5mL,水 95mL 浸蚀法5~10分钟 铝材及铝合金材料
盐酸 10mL ,硝酸 10mL < 70 ℃ 铜合金
盐酸 2~5mL ,酒精 100mL 几秒--几分钟 巴氏合金
氯化铁 5g ,盐酸 50mL ,水 100mL 几秒--几分钟 纯铜、黄铜、青铜
盐酸 2mL ,水 100mL 室温 镁合金
硝酸 10mL ,盐酸 25mL ,水 200mL > 1min 铅及铅锡合金
30%双氧水,20%氨水 1:1混合 5~6秒 银及合金
❾ 钛合金金相
是氧被钛合金吸入的结果,即合金被污染了(表面吸收氧)
而氧是alpha稳定元素,氧的吸入有利于alpha相的稳定,所以表面会有一层白色组织(也表现难腐蚀,所以呈白色)。