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1．氫脆的控制
在任何電鍍?nèi)芤褐?由于水分子的離解,總或多或少地存在一定數(shù)量的氫離子。因此,電鍍過程中,在陰極析出金屬(主反應(yīng))的同時(shí),伴有氫氣的析出(副反應(yīng))。析氫的影響是多方面的,其中最主要的是氫脆。氫脆是表面處理中最嚴(yán)重的質(zhì)量隱患之一,析氫嚴(yán)重的零件在使用過程中就可能斷裂,造成嚴(yán)重的事故。表面處理技術(shù)人員必須掌握避免和消除氫脆的技術(shù),以使氫脆的影響降低到最低限度。
2．避免和防治的措施
1 減少金屬中滲氫的數(shù)量
在除銹和氧化皮時(shí)，盡量采用吹砂除銹，若采用酸洗，需在酸洗液中添加若丁等緩蝕劑;在除油時(shí)，采用化學(xué)除油，清洗劑或溶劑除油，滲氫量較少，若采用電化學(xué)除油，先陰極后陽極;在電鍍時(shí)，堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少
2 采用低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度的鍍涂層
一般認(rèn)為，在電鍍鉻，鋅，鎘，鎳，錫，鉛時(shí)，滲入鋼件的氫容易殘留下來，而銅，鉬，鋁，銀，金，鎢等金屬鍍層具有低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度，滲氫較少。在滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求的情況下，可采用不會(huì)造成滲氫的涂層，如達(dá)克羅涂覆層可以代替鍍鋅，不會(huì)發(fā)生氫脆，耐蝕性提高7〜10倍，附著力好，膜厚6〜8μm之，相當(dāng)于較薄的鍍鋅層，不影響裝配。
3 鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫以消除氫脆隱患
若零件經(jīng)淬火，焊接等工序后內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，鍍前應(yīng)進(jìn)行回火處理，減少發(fā)生嚴(yán)重滲氫的隱患。
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對(duì)電鍍過程中滲氫較多的零件原則上應(yīng)盡快去氫，因?yàn)殄儗又械臍浜捅韺踊w金屬中的氫在向鋼基體內(nèi)部擴(kuò)散，其數(shù)量防氫脆現(xiàn)象產(chǎn)品隨時(shí)間的延長而增加。新的國際標(biāo)準(zhǔn)草案規(guī)定：“最好在鍍后1小時(shí)內(nèi)，但不遲于3小時(shí)，進(jìn)行去氫處理?！眹鴥?nèi)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電鍍鋅前，后的去氫處理作了規(guī)定。電鍍后去氫處理工藝廣泛采用加熱烘烤，常用的烘烤溫度為150〜300℃，保溫2〜24小時(shí)。具體的處理溫度和時(shí)間應(yīng)根據(jù)零件大小，強(qiáng)度，鍍層性質(zhì)和電鍍時(shí)間的長短而定。去氫處理常在烘箱內(nèi)進(jìn)行。鍍鋅零件的去氫處理溫度為110〜220℃，溫度控制的高低應(yīng)根據(jù)基體材料而定。對(duì)于彈性材料，0.5毫米以下的薄壁件及機(jī)械強(qiáng)度要求較高的鋼鐵零件，鍍鋅后必須進(jìn)行去氫處理。為了防止“鎘脆”，鍍鎘零件的去氫處理溫度不能太高，通常為180〜200℃。
3．應(yīng)注意的問題
材料強(qiáng)度越大其氫脆敏感性也越大這是表面處理技術(shù)人員在編制電鍍工藝規(guī)范時(shí)必須明確的基本概念。國際標(biāo)準(zhǔn)要求抗拉強(qiáng)度σｂ>105ｋｇ/ｍｍ2的鋼材要進(jìn)行相應(yīng)的鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫處理。法國航空工業(yè)對(duì)屈服強(qiáng)度σｓ>90ｋｇ/ｍｍ2的鋼件就要求作相應(yīng)去氫處理。
由于鋼材強(qiáng)度與硬度有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系因此用材料硬度來判斷材料氫脆敏感比用強(qiáng)度來判斷更為直觀、方便。因?yàn)橐环萃晟频漠a(chǎn)品圖和機(jī)加工工藝都應(yīng)標(biāo)注鋼材硬度。在電鍍中我們發(fā)現(xiàn)鋼的硬度在ＨＲＣ38左右時(shí)開始呈現(xiàn)氫脆斷裂的危險(xiǎn)。對(duì)高于ＨＲＣ43的零件鍍后應(yīng)考慮去氫處理。硬度為ＨＲＣ60左右時(shí)在表面處理之后必須立即進(jìn)行去氫處理否則在幾小時(shí)之內(nèi)鋼件會(huì)開裂。
除了鋼材硬度外還應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)：
(1)零件的使用安全系數(shù):安全重要性大的零件應(yīng)加強(qiáng)去氫;(2)零件的幾何形狀:帶有容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的缺口?。业鹊牧慵?yīng)加強(qiáng)去氫;(3 )零件的截面積:細(xì)小的彈簧鋼絲、較薄的片簧極易被氫飽和應(yīng)加強(qiáng)去氫;(4)零件的滲氫程度:在表面處理中產(chǎn)生氫多、處理時(shí)間長的零件應(yīng)加強(qiáng)去氫;(5)鍍層種類:如鍍鎘層會(huì)嚴(yán)重阻擋氫向外擴(kuò)散所以要加強(qiáng)去氫;(6)零件使用中的受力性質(zhì):當(dāng)零件受到高的張應(yīng)力時(shí)應(yīng)加強(qiáng)去氫只受壓應(yīng)力時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氫脆;(7)零件的表面加工狀態(tài):對(duì)冷彎、拉伸、冷扎彎形、淬火、焊接等內(nèi)部殘留應(yīng)力大的零件不僅鍍后要加強(qiáng)去氫而且鍍前要去應(yīng)力;(8)零件的歷史情況:對(duì)過去生產(chǎn)中發(fā)生過氫脆的零件應(yīng)特別加以注意并作好相關(guān)記錄。
