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金属表面处理资料汇集

作者：天津金百联机电              发表时间：2011-12-23

镀金(1) [water-gild]∶附金于[金属表面]，其法是先用金汞薄薄地镀上一层，随后加热使汞挥发。用电解或其他化学方法，使金子附着到金属或别的物体表面上，形成一层薄金。　　(2) [gold-plate]∶用金来电镀。　　(3) [get gilded；formerly said of students who went abroad to study in order to enhance their social status]∶比喻为虚名而到某地进行所谓的深造或锻炼。 镀金类型　　镀金分为两类，一类呈同质材料镀金，另一类是异质材料镀金。 同质材料镀金是指对黄金首饰的表面进行镀金处理。它的意义是提高首饰的光亮性及色泽。异质材料镀金是指对非黄金材料的表面迸行镀金处理，如银镀金，铜镀金。它的意义是欲以黄金的光泽替代被镀材料的色泽，从而提高首饰的观赏效果。　　镀金质量的优劣是视镀金层的厚度多少、光泽亮暗为准。现在国际上通行的镀金首饰标准是；好的镀金首饰镀层厚度在10微米一25微米，一般的镀金首饰镀层厚度在2微米一3微米，如果在0.18微米以下镀层的首饰，就不能称为“镀金”而称为“涂金”，它属于廉价的首饰工艺。　　镀金按其工艺特点，有无氰镀金与有氰镀金两种。目前，镀金的质量是有氰（钾）镀金为好，它的色泽、附着性、耐磨度都优于无氰镀金。近年来，随着电镀技术的进步，镀金工艺又有新的突破，过去镀金首饰只有一种黄金色。现在法国、美国、日本的镀金首饰有三色，甚至更多的色彩。被称为三色金的彩色金电镀，有玫瑰、银白、金色、黑色、蓝色等几种。一般来说，同质镀金的镀层不需要镀得太厚，它只要达到2微米就可以了。异质镀金的镀层则应该厚一些。有的国家规定，此类产品镀金的镀层必须达到10微米以上，如英国著名的强生麦赛有限公司对镀金的镀层则要求达到12.5微米，才为合格。 镀金特点　　镀金层外观为金黄色，具有很高的化学稳定性，只溶于王水，不溶于其它酸。金的原子价为一价和三价。一价金的标准电位φ°Au+/Au为+1.68V，三价金的标准电位φ°Au3+/Au为+1.50V。对钢、铜、银及其合金基体而言，金镀层为阴极性镀层，镀层的孔隙影响其防护性能。　　镀金层延展性好、易抛光、耐高温，具有很好的抗变色性能。在银层上镀金可以防止银的变色；金合金镀层可呈现多种色调，故常用作装饰性镀层，如镀首饰、钟表零件、艺术品等。　　镀金具有较低的接触电阻、导电性能良好、易于焊接、耐腐蚀性强、并具有一定的耐磨性（指硬金），因而在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路、管壳、电接点等方面有着广泛的应用。镀金由来　　唐代白居易《西凉伎诗》云：“刻木为头丝作尾，金镀眼睛银贴齿。”“金镀”描写艺伎化妆的情景。后有钱塘诗人章孝标几次考进士不中，大雪天出游解闷。后来，章孝标经淮东节度使李绅劝后，十年磨砺，果然及第。他欣然命笔作诗：“及第全胜十政官，金汤镀了出长安。马头渐入扬州郭，为报时人洗眼看。”他把这首洋洋得意的诗寄给了李绅。李绅从诗中看到了章孝标小取即满、傲气十足的肚量和气派，很想教育他一番，于是作诗《答章孝标》：“假金方用真金镀，若是真金不镀金。十年长安方一第，何须空腹用高心。”章孝标一见此诗，大为羞愧。电镀镍nickel plating 　　主要用作防护装饰性镀层。镍镀层对铁基体而言，属于阴极性镀层。其孔隙率高，因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀。从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮，但容易抛光。使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层。它广泛用于汽车、自行车、钟表、医疗器械、仪器仪表和日用五金等方面。含有一部分氯化物的硫酸盐-氯化物溶液，称为“瓦特”镍镀液，在生产中应用最广。　　nickel (electro)plating;electro nickelling 　　借电化学作用，在黑色金属或有色金属制件表面上沉积一层镍的方法。可用作表面镀层，但主要用于镀铬打底，防止腐蚀，增加耐磨性、光泽和美观。广泛应用于机器、仪器、仪表、医疗器械、家庭用具等制造工业。将制件作阴极，纯镍板阳级，挂入以硫酸镍、氯化钠和硼酸所配成的电解液中，进行电镀。如果在电镀液中加入萘二磺酸钠、糖精、香豆素、对甲苯磺胺等光亮剂，即可直接获得光亮的镍镀层而不必再抛光。 装饰铬的厚度是0.3微米左右，这也是国标推荐的厚度。 需要说明的是，仅仅镀0.3微米不能称之为装饰铬。所谓装饰铬是先对基体金属进行抛光，然后镀一层铜再镀一层镍，厚度根据用途决定，一般在20~30微米之间。作为顶级要求的汽车装饰铬，不仅要镀铜还要再在铜上镀四层含硫量不同的镍，总厚度达50微米以上。表面镀装饰铬厚度一般是0.1~0.15mm左右电镀硬铬一般应用于模具的产品位的表面。　　经处理后，模具、工件有如下优点：　　一、表面平整、光洁、易于脱模，为保证产品之光洁、平整。　　二、不会生锈，一点锈斑都不会有。　　三、镀的过程中原零件变形小，表层镀铬后可增强硬度（HR65以上），耐高温达500℃、耐腐蚀、防酸、耐磨损。　　四、如果零件尺寸不到位，可以通过加几c铬来达到尺寸。　　五、根据产品之特点，达到视觉、立体的效果，确保产品的稳定的表面质量。　　其他:除了可以镀铬,还可以镀钛,目前国内模具最流行的是镀钛.发蓝　发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135摄氏度到155摄氏度之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。 【英文名称】blueing 　　将钢在空气中加热或直接浸于浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，也称发黑。钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。发蓝膜的成分为磁性氧化铁，厚度为0.5～1.5微米，颜色与材料成分和工艺条件有关，有灰黑、深黑、亮蓝等。单独的发蓝膜抗腐蚀性较差，但经涂油涂蜡或涂清漆后，抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。发蓝时，工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。故常用于精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。 金属“发蓝”药液　　采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。　　黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。　　一、碱性氧化法“发蓝”药液 　　1．配方： 硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克 　　2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。 　　3．说明： 　　（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。 　　（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。 金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50　　（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。一般使用半年后就应更换全部溶液。 　　（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。然后,又用热水冲洗，吹干。 　　二、酸性氧化法“发蓝”药液 　　1．配方： 磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克 　　2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。 　　3．说明： 　　（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。 　　（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。 　　4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。应注意定期分析药液磷酸的含量。 　　5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。 镀锌一、概述锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中，锌表面会生成碱式碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中，锌的耐蚀性较差，尤其在高温高湿含有机酸的气氛里，锌镀层极易被腐蚀。锌的标准电极电位为-0.76V，对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后，能显著提高其防护性和装饰性。近年来，随着镀锌工艺的发展，高性能镀锌光亮剂的采用，镀锌已从单纯的防护目的进入防护-装饰性应用。镀锌溶液有氰化物镀液和无氰镀液两类。氰化物镀液中分微氰、低氰、中氰和高氰几类。无氰镀液有碱性锌酸盐镀液、铵盐镀液、硫酸盐镀液及无氨氯化物镀液等。氰化镀锌溶液均镀能力好，得到的镀层光滑细致，在生产中被长期采用。但由于氰化物剧毒，对环境污染严重，近年来已趋向于采用低氰、微氰、无氰镀锌溶液。二、种类1、碱性氰化物镀锌2、碱性锌酸盐镀锌3、铵盐镀锌4、钾盐镀锌5、铵钾混合浴镀锌6、硫酸盐镀锌三、镀锌层的后处理1、去氢2、钝化3、着色 现在钢板的表面镀锌主要采用的方法是热镀锌。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了。然而，热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。热镀锌板的生产工序主要包括：原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类，即湿法（单张钢板热镀锌法）、线外退火（单张钢板热镀锌法）、热镀锌惠林（Wheeling）法（带钢连续热镀锌法） 、线内退火森吉米尔（Sendzimir）法（保护气体法）、 改良森吉米尔法、美钢联法（同日本川崎法）、赛拉斯（Selas）法和莎伦（Sharon）法。1． 线外退火：就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前，首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火，这样，镀锌线就不存在退火工序了。钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除，然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护，从而防止钢板再被氧化。（1）湿法热镀锌：钢板表面的溶剂不经烘干（即表面还是湿的）就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。此方法的缺点是：a.只能在无铅状态下镀锌，镀层的合金层很厚且粘附性很坏。b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底（因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液），这样钢板因穿过锌层污染了表面。因此，该方法已基本被淘汰。（2）单张钢板：这种方法一般是采用热轧叠轧板作为原料，首先把经过退火的钢板送入酸洗车间,用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧热镀锌法化铁皮。酸洗之后的钢板立即进入水箱中浸泡等待镀锌,这样可以防止钢板再氧化。后经过酸洗、水清洗、挤干、烘干、进入锌锅（温度一直保持在445?465℃）热镀锌，再进行涂油和铬化处理。这种方法生产的热镀锌板比湿法镀锌成品质量有显著提高，只对小规模生产有一定价值。（3）惠林法：该连续镀锌生产线包括碱液脱脂、盐酸酸洗、水冲洗、涂溶剂、烘干等一系列前处理工序，而且原板进入镀锌线镀锌前还需要进行罩式炉退火。这种方法生产工艺复杂，生产成本高，更为主要的是此方法生产的产品常常带有溶剂缺陷，影响镀层的耐蚀性。并且锌锅中的AL常常和钢板表面的溶剂发生作用生成三氯化铝而耗掉，镀层的粘附性变坏。因而此方法虽然已问世近三十年，但在世界热镀锌行业中并未得到发展。2．线内退火：就是由冷轧或热轧车间直接提供带卷作为热镀锌的原板，在热镀锌作业线内进行气体保护再结晶退火。属于这个类行业的热镀锌方法包括：森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法（同日本川崎法）；赛拉斯法；莎伦法。 　　森吉米尔法：它是把退火工艺和热镀锌工艺联合起来，其线内退火主要包括氧化炉，还原炉两部份组成。带钢在氧化炉中煤气火焰直接加热到450度左右，把带钢表面残存的轧制油烧掉，净化表面。后再把带钢加热到700-800度完成再结晶退火，经冷却段控制进锌锅前温度在480度左右，最后在不接触空气的情况下进入锌锅镀锌，因此，森吉米尔法产量高、镀锌质量较好，此法曾得到广泛应用。 　　美钢联法: 它是森吉米尔法的一个变种，它仅仅是利用一个碱性电解脱脂槽取代了氧化炉的脱脂作用，其余工序与森吉米尔法基本相同。在原板进入作业线后，首先进行电解脱脂，而后水洗、烘干，再通过有保护气体的还原炉进行再结晶退火，最后在密封情况下进入锌锅热镀锌。这种方法因带钢不经过氧化炉加热，所以表面的氧化膜较薄，可适当降低还原炉中保护气体的氢含量。这样，对炉安全和降低生产成本有利。但是，由于带钢得不到预加热就进入还原炉中，这样无疑提高了还原炉的热负荷，影响炉子的寿命。因此这种方法并未得广泛应用。 　　赛拉斯法: 又称火焰直接加热法；首先带钢经碱洗脱脂，而后用盐酸清除表面的氧化皮，并经水洗、烘干后再进入由煤气火焰直接加热的立式线内退火炉，通过严格控制炉内煤气和空气的焰烧比例，使之在煤气过剩和氧气不足的情况下进行不完全焰烧，从而使炉内造成还原气氛。使其快速加热达到再结晶温度并在低氢保护气氛下冷却带钢，最后在密闭情况下浸入锌液，进行热镀锌。该法设备紧凑，投资费用低，产量高（最高可达50/小时）。但生产工艺复杂，特别是在机组停止运转时，为了避免烧断带钢，需要采用炉子横移离开钢带的方法，这样操作问题很多，所以，热镀锌工业采用此法很少。 　　莎伦法：1939年美国莎伦公司投产一台新型的热镀锌机组，所以也叫莎伦法。该法是在退火炉内向带钢喷射氯化氢气体并使带钢达到再结晶温度，所以也称为气体酸洗法。采用氯化氢气体酸洗，不但能去除带钢表面的氧化皮，而且同时去除了带钢表面的油脂，由于带钢表面被氧化气体腐蚀，形成麻面，所以使用莎伦法所得到的镀层粘附性特别好。但是由于设备腐蚀严重，由此造成很高的设备维修和更新费用。因而此种方法很少被采用。 　　改良森吉米：它是一种更优越的热镀锌工艺方法；它把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来，这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机整体。实践证明，该法具有许多优点：优质、高产、低耗、安全等优点已逐渐被人们所认识。其发展速度非常快，1965年以来新建的作业线几乎全部采用了这种方法，近年来老的森吉米尔机组也大都按照此方法进行了改造。　　工艺原理在装有镀件、玻璃球、锌粉、水和促进剂的旋转滚桶内，作为冲击介质的玻璃球随着滚桶转动，与镀件表面发生摩擦和锤击产生机械物理能量，在化学促进剂的作用下，将镀涂的锌粉“冷焊”到镀件表面上，形成光滑、均匀和细致的具有一定厚度的镀层。　　技术标准采用美国ASTM B695-2000及军用C-81562机械镀锌技术标准。 　　质量特点： 　　1、外观光滑，无锌瘤、毛刺，呈银白色； 　　2、厚度均为可控，在5-107μm之内任意选择； 　　3、无氢脆、无温度危害，可保证材料力学性能不变； 　　4、可代替部分需热镀锌的工艺； 　　5、耐腐蚀性好，中性盐雾试验达240小时。 　　 应用范围钢钉、铁钉、紧固件、自来水管接头、脚手架扣件、钢丝绳马钢夹头等。宁波金百联轴承有限公司 NINGBO okb BEARING COMPANY企业总机电话/TEL：86-022-58059063 87222422 58059053 58059268 13102005112 87220519 轴承销售电话/SALES TEL：86-022-58059063 87222422（直拨）58059268 58059053 13102005112 87220519（转分机）供应商开发部/TEL：86-022-87221977传真/FAX：86-022-23707785地址/ADD：天津市南开区华苑国际创业中心海泰信息广场B座212室E-mail：web@okbbearing.com 网址/WEBSITE：www.okbbearing.com www.okb.com.cn金百联特种非标轴承网: www.skf365.com
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