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表面处理层检测方案介绍

2015-05-21  浏览量:364

    表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。为了要判定材料经表面处理后是否符合工艺要求,才有了表面处理检测,本文简单讲述了几种表面处理的检测方法。

 

1、 镍层的检测

   a、裂纹和空隙

  对于塑料上镀镍铬的表面处理,可采用铜沉积法测定覆盖层的裂纹和空隙。相应的标准为GB/T 12600-2005《金属覆盖层 塑料上镍 铬电镀层》。将试样作为阴极,在其上沉积铜约1min,槽液含有200g/L五水硫酸铜和20g/L硫酸,槽液温度为20℃ ±5℃,使用平均电流密度为30A/m2,浸入槽前,将试样和阳极与电源连接,铜沉积在由铬镀层的裂纹孔隙和其他不连续处暴露出来的下镍层上,然后通过显微镜观察可以计算裂纹和空隙的个数。

 

    b、镍层厚度

  可使用X-射线荧光测试仪进行检测,测量精度高,最低可至0.05μm但只能对试片进行检测。相应的标准为GB/T 16921-2005《金属覆盖层 厚度测量X射线光谱方法》。常用的仪器有X射线荧光测试仪。

 

2、渗氮层的检测

  a、渗氮层深度的检测

  可使用显微组织测量法,对试样镶嵌、磨抛、浸蚀后使用金相显微镜观查测量。也可以采用维氏硬度,试验力规定为2.94N,从试样表面测至比基体维氏硬度值高50HV处的垂直距离为渗氮层深度,在距离表面3倍渗氮层深处测得的硬度值作为实测的基体硬度值。对于渗氮层硬度变化很平缓的钢件,其渗氮层深度可以从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度高30HV处。相应标准为GB/T 11354-2005 《钢铁零件 渗氮层深度测定和金相组织检验》

 

  b、渗氮层硬度的检测

  渗氮层的硬度可使用维氏硬度计进行检测。 相应标准GB/T 4340.1-2009 《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》。

 

3、镀锌层检测

  a、镀锌层质量检检测

  用清水和乙醇清洗试样,烘干后用电子天平对试样进行称重,精确到0.01mg。计算试样表面积。将试样浸没到配置好的六次甲基四胺(C6H12N4)溶液中,翻动试样直到镀层完全溶解,以停止析出氢气(冒泡)作为溶解过程结束的判定。取出试样,清洗并迅速干燥后对溶掉镀层后的试样进行称重,按称量的差值除以试样表面积计算出单位面积上的镀锌层质量。相应标准为GB/T 1839-2008 《钢产品镀锌层质量试验方法》。

 

  b、镀锌层厚度检测

  可使用显微镜法,测量结果直观,可测大于1μm以上的镀层。相应标准为

  GB/T 6462-2005 《金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法》。

 

4、达克罗层的检测

  以下叙述参照GB/T 18684-2002《锌铬涂层技术条件》和QC/T 721-2004《汽车用锌铝铬涂层》。

  a、达克罗涂层外观检测

  达克罗涂层呈银灰色,涂层不应变色,但是允许有黄色小斑点存在。经改性后涂层也可以获得其他颜色,如黑色等。在自然折射光下,用肉眼进行观察。涂层颜色应均匀一致,表面光滑平整,无明显的局部过厚现象,不允许漏涂,有气泡、剥落、裂纹、麻点、夹杂物、遮盖力弱、流挂、划伤、堆积、变色及其它缺陷。

 

  b、达克罗涂层附着量和厚度的检测

  附着量试验采用溶解称重法,检测方法如下:将重量大于的50g试样,先采用精度为1mg的天平,称得试样的初始质量W1(mg),将试样放入70℃~80℃的20%NaOH水溶液中,浸泡10min,使锌铬涂层全部溶解。取出试样,充分水洗后立即烘干,然后称得涂层溶解后的试样质量W2(mg)。再量取并计算出工件的表面积S(dm2 ),按下列公式计算出涂层的涂覆量 W(mg/dm2): W=(W1-W2)/S。 涂层的厚度检验一般可采用金相显微镜法,对应标准GB/T 6462-2005 《金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法》。

 

  c、达克罗涂层耐盐雾性能的检测

  耐腐蚀性可按中性盐雾试验GB/T 10125的第3.2.1要求进行,防护等级1、2、3级,出现红锈时间分别为240h、500h和1000h。或进行快速腐蚀试验方法(2h快速腐蚀相当于2000h中性盐雾试验)进行,通常6~8μm的达克罗涂层持续500h中性盐雾试验会出现红锈。也可以用慢速的方法检测涂层的耐盐水性能。方法是将要检测的试样浸于盛有5%的氯化钠溶液的烧杯中,观察腐蚀情况。要检测的试样在5%的氯化钠溶液中,正常的情况下试样在二至三个月内,不会有变化。做测试的试样,试样须悬空吊在氯化钠的溶液中。与试样相比,溶液的容积要足够大,并要经常搅动涂液,使试样周围的涂液的成份与其它部分相一致。在做本试验时,要按固定的时间间隔,由专人观察试样的变化,并记录好观察所得到的数据。快速腐蚀试验是将试样浸入到75℃的20%(质量分数)的NH4NO3水溶液中。每隔15min检查一次,直至有红锈为止。

 

  d、涂层的耐湿热性能的检测

  湿热试验在湿热试验箱中进行,湿热试验箱应能调整和控制箱内的温度和湿度。试验的方法为:将湿热试验箱温度设定为40℃±2℃,相对湿度为95%±3%,将样品垂直挂于湿热试验箱中,样品不应相互接触。当湿热试验箱达到设定的温度和湿度时,开始计算试验时间。连续试验48h检查一次,检查样品是否出现红锈。两次检查后,每隔72h检查一次,每次检查后,样品应变换位置。240h后检查最后一次。国家标准中规定,只对3级和4级涂层进行耐湿热试验,要求涂层在240 小时内不得出现红锈。

 

  文章来源于美信检测,如下转载请注明文章出处:

 

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