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耐腐蚀弹簧解密

发布者:yongcheng 发布时间:2016-04-05 16:48:45 信息来源:本站
众所周知,金属都是会被腐蚀的,只是耐腐蚀的时间长短而已。我司根据客户产品的不同要求对弹簧的耐腐蚀时间可控制在8至2400小时(盐雾试验箱里5%盐水浓度)。以下是我司对弹簧腐蚀的分析和解决方法。

高强度化是钢铁材料研究和开发的永恒主题。材料的强度和硬度提高后,对缺口的敏感性明显增加。由于许多弹簧的工作环境比较恶劣,腐蚀现象时有发生,破坏了其表面完整性,导致疲劳性能显著降低。因此,改善高强度弹簧钢的腐蚀疲劳性能就成为弹簧钢进一步高强度化时急需解决的难题。料的腐蚀疲劳破坏均起源于试样表面的腐蚀坑,因此,抑制腐蚀坑的萌生及长大是改善弹簧钢腐蚀疲劳性能的关键。 对不同Ti元素含量的U5和U12,以及不同Ni元素含量的U10、U11和U12进行了加速腐蚀实验、电化学实验和腐蚀疲劳实验.研究结果表明,随着U钢中Ti和Ni含量的增加,试样腐蚀后的腐蚀失重量和腐蚀坑深度均降低,在5%NaCl水溶液中的点蚀电位增加。这表明,钢中添加合金元素Ti和Ni能够改善实验钢的耐腐蚀性能。此外,随着U钢中Ti元素和Ni元素含量的增加,腐蚀疲劳强度均逐渐提高。因此,Ti和Ni元素通过改善实验钢的耐腐蚀性而提高钢的腐蚀疲劳性能。

弹簧的腐蚀按其反应的类型可分为化学腐蚀及电化学腐蚀。它们都是弹簧表面金属原子的变化或电子得失变成离子状态的结果。如果弹簧表面金属只单纯与周围介质发生化学反应,而弹簧引起腐蚀称化学腐蚀。例如弹簧在特别干燥的大气中氧化生成氧化膜,以及弹簧在非电解质液体中与该液体或该液体中的杂质发生化学变化等,属于化学腐蚀。如果弹簧与电解质溶液接触,由于微电池的作用而产生的腐蚀叫电化学腐蚀。例如弹簧与酸性或盐类溶液接触,这类溶液都是电解质,由于弹簧表面的缺陷或杂质等原 因而形成电位差不同的电极以致弹簧不断受到电解腐蚀;又例如弹簧处在潮湿大气中,由于大气中的水蒸气在弹簧表面上凝成水膜或水珠,加上大气中的腐蚀性气体 (如工业废气中的二氧化硫和硫化氢或海洋大气中的盐雾等)溶解于水膜或水珠中形成电解质。再加上弹簧金属的杂质或缺陷亦可形成电位差不同的电极,弹簧亦产 生电解腐蚀。这些都属电化学腐蚀。弹簧受化学腐蚀是少量的、缓慢的,而受电化学腐蚀是主要的、普遍的。但一般来讲化学腐蚀与电化学腐蚀是同时存在的。弹簧在制造、存放、使用等过程中,经常会遭受周围介质的腐蚀。由于弹簧在工作时是靠弹力发挥作用,弹簧被腐蚀后弹力会发生改变而丧失功能。所以防止弹簧的腐蚀可以保证弹簧的工作稳定,并延长其使用寿命。

以上我们得知弹簧腐蚀都是表面接触具有腐蚀性物质后才开始产生反应的。那么,弹簧的防腐方法一般采用保护层,根据保护层的性质可分为:金属保护层、化学保护层、非金属保护层和暂时性保护层等。而从成本考虑化学保护层就更为廉价。下面是常用的化学保护层种类及其工艺。 

弹簧电镀工艺
镀锌工艺
一、工艺简介
锌是一种银白色的金属,常温下较脆,原子量为65.38,密度为7.17g/cm3。它是两性金属,既能与酸作用又能与硷作用。实际使用的镀锌层是经过钝化处理的。因为将镀锌层在含铬酸的溶液中钝化,可以在镀锌表面获得一层化学稳定性较高的各种色彩的铬酸盐薄膜 ,其防护能力可提高5~8倍,而且表面美观,增加了装饰效果。

二、工艺特点
1.可得光泽,平滑的镀层
2.可直接镀在碳化,氮化的钢铁上和铸铁上
3.电流效率较高
4.废液处理容易,只需用高ph值将锌沉淀
5.导电性佳,节省电源
6.产生氢脆性小
7.可在较高温下得到光泽镀层
8.镀浴安定,毒性小,成本低

三、各项性能参数
膜厚(μm) 硬度 光泽度 色差 附着力 耐蚀性
镀锌 7~12 90°折弯不开裂 12H(国标中性盐雾实验)

镀双层镍
镍是一种银白略带黄色的金属。镍的原子量为58.69,密度为8.9g/cm3,熔点为1452℃。 由于镀镍层具有很多优异的性能,其应用几乎遍及现代工业的所有部门。在电镀工业中, 镀镍层的生产量仅次于镀锌层而居第二位。

二、工艺特点
1.镍的电位比钢铁高,特别是镍具有强烈的钝化能力,钝化后的电位更高,所以对钢铁 基体来说,镍层为阴极性镀层。
2.以瓦特镍为基础加入添加剂 ,高整平性,亮度高,镀层较脆,不宜镀厚。

三、各项性能参数
膜厚(μm) 硬度 光泽度 色差 附着力 耐蚀性
镀镍 10~15 90°折弯不开裂 24H(国标中性盐雾实验)


镀雾镍
一、工艺简介
水雾镍&粉雾镍,为镍与不导电的微粒子共析,而生成的镀层, 外观为消光之表面;此镀层除了可提高镀件之耐蚀性外,兼可得到高雅似锦之缎面镀件表面。由于镀件表面为似锦缎之雾面,可减低光的反射。因此适用于汽车、光学仪器及缝纫机等之零件;更由于外观类似铝合金经阳极处理后之表面,因此,亦适用于建筑材料、家具、水暖器材育乐用品、五金工具零件及各式首饰、饰品类配件等。

二、工艺特点
1.外观高雅似锦,可减低光的反射。
2.表面柔和的金属光泽,人眼注视后不会觉得疲劳。
3.在耐蚀性好。

三、各项性能参数
膜厚(μm) 硬度 光泽度 色差 附着力 耐蚀性
镀雾镍 10~15 90°折弯不开裂 12H(国标中性盐雾实验)

镀镍铬
一、工艺简介
电沉积铬的研究始于19世纪50年代,鉴于镀铬过程的特殊性,直至1925年前后才研 究出具有实用价值的镀液和工艺,并开始在工业上获得广泛应用,当时使用的镀液成分一直沿用至今。由于铬层的良好性能,使镀铬一直在电镀工业中占有重要的地位,并相继发 展了微裂纹和微孔铬、黑铬、松孔镀铬、低浓度镀铬、三价铬镀铬等。广泛用于汽车、自 行车、缝纫机、钟表、仪器仪表,日用五金等零部件。

二、工艺特点
1.镍铬电镀的铬镀层具有良好的钝化能力、良好的化学稳定性和反射能力。
2.表面光泽度高,有较强的装饰性。
3.镀铬的阴极电流效率十分低,通常只有13%-18%。
4.镀液的分散能力甚差,形状复杂的工件需设计象形阳极或保护阴极,对挂具的要求高。
5.温压和电流密压是相互制约的,只有严格的控制,才能获得光亮的铬层。

三、各项性能参数
膜厚(μm) 硬度 光泽度 色差 附着力 耐蚀性
镀镍铬 10~15 (Cr : 0.2~3) 90°折弯不开裂 24H(国标中性盐雾实验)

镀三价铬
一、工艺简介
三价铬从根本上根除六价铬的污染与危害,人们早在一百多年前以进行了三价格镀铬的研究,提出了不少配方。但是,这些镀液性能和镀层质量均存在不少问题,并未投入工业生产。近年来,由于铬酐对环境污染的日趋严重,三价铬镀铬的研究再次引起人们的重视。

二、工艺特点
1.可在室温下操作,不需任何加温设备。
2.三价铬镀铬液有比炉好的分散能力和深镀能力,有利于复杂制件的镀铬,也消除了高 电流密度下的烧焦问题。
3.三价铬镀铬工艺有忍受电镀电流中断而不会导致铬层钝化的能力。
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