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表面處理層檢測方案介紹

2015-05-21  瀏覽量:699

    表面處理是在基體材料表面上人工形成壹層與基體的機械、物理和化學性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。為了要判定材料經表面處理後是否符合工藝要求,才有了表面處理檢測,本文簡單講述了幾種表面處理的檢測方法。

 

五十路

   a、裂紋和空隙

  對於塑料上鍍鎳鉻的表面處理,可采用銅沈積法測定覆蓋層的裂紋和空隙。相應的標準為GB/T 12600-2005《金屬覆蓋層 塑料上鎳 鉻電鍍層》。將試樣作為陰極,在其上沈積銅約1min,槽液含有200g/L五水硫酸銅和20g/L硫酸,槽液溫度為20℃ ±5℃,使用平均電流密度為30A/m2,浸入槽前,將試樣和陽極與電源連接,銅沈積在由鉻鍍層的裂紋孔隙和其他不連續處暴露出來的下鎳層上,然後通過顯微鏡觀察可以計算裂紋和空隙的個數。

 

    b、鎳層厚度

  可使用X-射線熒光測試儀進行檢測,測量精度高,最低可至0.05μm但只能對試片進行檢測。相應的標準為GB/T 16921-2005《金屬覆蓋層 厚度測量X射線光譜方法》。常用的儀器有X射線熒光測試儀。

 

2、滲氮層的檢測

  a、滲氮層深度的檢測

  可使用顯微組織測量法,對試樣鑲嵌、磨拋、浸蝕後使用金相顯微鏡觀查測量。也可以采用維氏硬度,試驗力規定為2.94N,從試樣表面測至比基體維氏硬度值高50HV處的垂直距離為滲氮層深度,在距離表面3倍滲氮層深處測得的硬度值作為實測的基體硬度值。對於滲氮層硬度變化很平緩的鋼件,其滲氮層深度可以從試樣表面沿垂直方向測至比基體維氏硬度高30HV處。相應標準為GB/T 11354-2005 《鋼鐵零件 滲氮層深度測定和金相組織檢驗》

 

  b、滲氮層硬度的檢測

  滲氮層的硬度可使用維氏硬度計進行檢測。 相應標準GB/T 4340.1-2009 《金屬材料 維氏硬度試驗 第1部分:試驗方法》。

 

3、鍍鋅層檢測

  a、鍍鋅層質量檢檢測

  用清水和乙醇清洗試樣,烘幹後用電子天平對試樣進行稱重,精確到0.01mg。計算試樣表面積。將試樣浸沒到配置好的六次甲基四胺(C6H12N4)溶液中,翻動試樣直到鍍層完全溶解,以停止析出氫氣(冒泡)作為溶解過程結束的判定。取出試樣,清洗並迅速幹燥後對溶掉鍍層後的試樣進行稱重,按稱量的差值除以試樣表面積計算出單位面積上的鍍鋅層質量。相應標準為GB/T 1839-2008 《鋼產品鍍鋅層質量試驗方法》。

 

  b、鍍鋅層厚度檢測

  可使用顯微鏡法,測量結果直觀,可測大於1μm以上的鍍層。相應標準為

  GB/T 6462-2005 《金屬和氧化物覆蓋層 厚度測量 顯微鏡法》。

 

4、達克羅層的檢測

  以下敘述參照GB/T 18684-2002《鋅鉻塗層技術條件》和QC/T 721-2004《汽車用鋅鋁鉻塗層》。

  a、達克羅塗層外觀檢測

  達克羅塗層呈銀灰色,塗層不應變色,但是允許有黃色小斑點存在。經改性後塗層也可以獲得其他顏色,如黑色等。在自然折射光下,用肉眼進行觀察。塗層顏色應均勻壹致,表面光滑平整,無明顯的局部過厚現象,不允許漏塗,有氣泡、剝落、裂紋、麻點、夾雜物、遮蓋力弱、流掛、劃傷、堆積、變色及其它缺陷。

 

  b、達克羅塗層附著量和厚度的檢測

  附著量試驗采用溶解稱重法,檢測方法如下:將重量大於的50g試樣,先采用精度為1mg的天平,稱得試樣的初始質量W1(mg),將試樣放入70℃~80℃的20%NaOH水溶液中,浸泡10min,使鋅鉻塗層全部溶解。取出試樣,充分水洗後立即烘幹,然後稱得塗層溶解後的試樣質量W2(mg)。再量取並計算出工件的表面積S(dm2 ),按下列公式計算出塗層的塗覆量 W(mg/dm2): W=(W1-W2)/S。 塗層的厚度檢驗壹般可采用金相顯微鏡法,對應標準GB/T 6462-2005 《金屬和氧化物覆蓋層 厚度測量 顯微鏡法》。

 

  c、達克羅塗層耐鹽霧性能的檢測

  耐腐蝕性可按中性鹽霧試驗GB/T 10125的第3.2.1要求進行,防護等級1、2、3級,出現紅銹時間分別為240h、500h和1000h。或進行快速腐蝕試驗方法(2h快速腐蝕相當於2000h中性鹽霧試驗)進行,通常6~8μm的達克羅塗層持續500h中性鹽霧試驗會出現紅銹。也可以用慢速的方法檢測塗層的耐鹽水性能。方法是將要檢測的試樣浸於盛有5%的氯化鈉溶液的燒杯中,觀察腐蝕情況。要檢測的試樣在5%的氯化鈉溶液中,正常的情況下試樣在二至三個月內,不會有變化。做測試的試樣,試樣須懸空吊在氯化鈉的溶液中。與試樣相比,溶液的容積要足夠大,並要經常攪動塗液,使試樣周圍的塗液的成份與其它部分相壹致。在做本試驗時,要按固定的時間間隔,由專人觀察試樣的變化,並記錄好觀察所得到的數據。快速腐蝕試驗是將試樣浸入到75℃的20%(質量分數)的NH4NO3水溶液中。每隔15min檢查壹次,直至有紅銹為止。

 

  d、塗層的耐濕熱性能的檢測

  濕熱試驗在濕熱試驗箱中進行,濕熱試驗箱應能調整和控制箱內的溫度和濕度。試驗的方法為:將濕熱試驗箱溫度設定為40℃±2℃,相對濕度為95%±3%,將樣品垂直掛於濕熱試驗箱中,樣品不應相互接觸。當濕熱試驗箱達到設定的溫度和濕度時,開始計算試驗時間。連續試驗48h檢查壹次,檢查樣品是否出現紅銹。兩次檢查後,每隔72h檢查壹次,每次檢查後,樣品應變換位置。240h後檢查最後壹次。國家標準中規定,只對3級和4級塗層進行耐濕熱試驗,要求塗層在240 小時內不得出現紅銹。

 

  文章來源於美信檢測,如下轉載請註明文章出處:http://www.mttlab.com

 

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