薄鍍層機械鍍鋅主要工藝過程

1、機械鍍鋅鐵主要工藝流程

零件前處理、除油、除銹（可線下處理）→水洗→閃鍍置換銅→水洗→機械鍍鋅沉積過渡底層→機械鍍鋅沉積→水拋光→零件倒出分離→熱水洗（或按要求零件表面鉻鈍化、浸相關(guān)保護(hù)層）→甩干并烘干→檢測驗收。

2、零件前處理、除油、除銹

對普通件，可按表面處理常規(guī)方法，但對高強鋼基體零件的除銹、除氧化皮，尤為注意，因為不能較長時間采用含氫離子的強酸性化學(xué)材料對零件表面進(jìn)行除銹及除氧皮，這樣處理會對零件鋼基產(chǎn)生一定滲氫影響，所以，應(yīng)采用機械法來解決：如噴沙、振動光飾、拋丸工藝等。

3、閃鍍置換銅

置換銅層無厚度要求，但要完全覆蓋零件基體表面，它的作用是：提高鍍層結(jié)合力、有利于鍍層表面狀況的均勻性、阻擋工藝過程產(chǎn)生的氫對基體的滲入。另一作用發(fā)現(xiàn)，因為銅層具有良好的電導(dǎo)，相同鋅鍍層厚度的機械鍍鋅零件與滲鋅零件同在鹽霧箱進(jìn)行試驗考核比較，在鹽霧試驗達(dá)到11個周期時，發(fā)現(xiàn)由于鹽霧水流的沖刷，滲鋅零件的棱角處批量件出現(xiàn)紅銹，而機械鍍鋅棱角處雖然已見露基體，但批量六件均不產(chǎn)生紅銹：這是由于置換銅層的電阻小、電子導(dǎo)電暢通，保證了鐵基體正常的電化學(xué)陰極狀態(tài)，所以，該置換銅層對機械鍍鋅鍍層結(jié)構(gòu)的電化學(xué)防腐能力尤為重要。關(guān)于內(nèi)鍍置換工序，美國機械鍍鋅的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指定的ASTM—B695—91,就有內(nèi)閃鍍置換銅工序的技術(shù)要求：而我國國家機械工業(yè)局2000年1月1日頒布實施的“鋼鐵制件機械鍍鋅”、機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8928—1999）對機械鍍鋅工藝中的置換銅層不作規(guī)定，對此：可按供、需雙方的要求來確定。

4、機械鍍鋅沉積過渡底層

這一工序是針對置換銅層而言，實施步驟是定量的機械鍍鋅專用引發(fā)劑和少量的渡覆鋅粉加入滾動的渡筒內(nèi)，滾動3—5min就可以形成使原來零件基本的銅層轉(zhuǎn)變?yōu)殂y灰色的復(fù)合鍍鋅層。該鍍鋅層質(zhì)量的優(yōu)劣將影響后續(xù)加厚渡層的韌性與渡層結(jié)合力。

5、機械鍍鋅沉積

定量分批次加入沉鋅引發(fā)劑、渡層厚度要求韻鋅粉可在15cm—30min定成此工序，達(dá)到工業(yè)零件要求的防腐鍍鋅層厚度。

6、水拋光

機械鍍鋅粉表面為非鏡面半光亮渡層，水拋光工序就是機械鍍鋅的引發(fā)劑及鋅粉后。鍍筒繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使零件鍍層表面達(dá)到均勻光亮的銀白色表面，一般需要轉(zhuǎn)動5—10in，雖然該鍍層達(dá)不到電鍍具有的鏡面光澤、但表面的光滑、光亮度要優(yōu)于熱浸鍍鋅層。水拋光的鍍筒轉(zhuǎn)動時間有一個極大值，超過特定的極大值時鋅鍍層將有一定程度的切削破壞。

7、零件表面鉻鈍化

機械鍍鋅層，特別是在最初條件下，在潮濕的空氣中，易在鍍層表面產(chǎn)生白色腐蝕物，必須通過透明鉻鈍化、黃色鉻鈍，使所形成鉻的鈍化膜防止白色腐蝕物產(chǎn)生。

8、檢測驗收

機械工業(yè)鍍鋅厚度、鍍層質(zhì)量，取決于工藝操作、工藝配方及工藝定性、定量的規(guī)范控制：所以鍍層質(zhì)量的檢測認(rèn)定尤為重要，合格的檢驗結(jié)果將指導(dǎo)機械鍍鋅工藝對不同零件批次量的正確生產(chǎn)。

1、國內(nèi)機械鍍鋅初期研發(fā)與應(yīng)用

國內(nèi)機械鍍鋅工藝的技術(shù)文獻(xiàn)報導(dǎo)，最早由上海開關(guān)廠的吳載昌工程師發(fā)表于《材料保護(hù)》1975年第六期，文章題目為“機械鍍”：到目前，應(yīng)用于生產(chǎn)的報導(dǎo)，基本上是機械鍍鋅技術(shù)。在生產(chǎn)實際應(yīng)用上，上個世紀(jì)八十年代中期，由香港引進(jìn)機械工業(yè)鍍鋅滾筒設(shè)備及化學(xué)原料在廣州水暖器材廠進(jìn)行瑪鋼管件的機械鍍鋅，為國內(nèi)機械鍍鋅工藝技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的開始。我國的機械鍍工藝技術(shù)的自主研發(fā)是從二十世紀(jì)年代的中、后期開始的，這得益于改革開放后與世界工業(yè)交流的啟迪。

2、國內(nèi)機械鍍鋅工藝打樁水平的基本定位

國內(nèi)從1989年在天津及其它地區(qū)開始把國內(nèi)自主研制的機械鍍鋅工藝技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)零部件上，如：碟形彈簧、制釘、瑪鋼管件等；但當(dāng)時的機械鍍鋅滾筒設(shè)備僅為單一轉(zhuǎn)速，工藝技術(shù)在國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)、技術(shù)水平定量控制并不完善：在此條件下，進(jìn)人工業(yè)應(yīng)用市場，違背市場發(fā)展規(guī)律，所以，這一時期的機械工業(yè)鍍鋅工藝的技術(shù)水平與生產(chǎn)應(yīng)用基本處于踏步不前狀態(tài)，這表現(xiàn)在瑪鋼管件行業(yè)應(yīng)用機械鍍鋅較為突出，究其原因，機械鍍鋅生產(chǎn)的應(yīng)用，參照熱浸鍍鋅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的考核，從硫酸銅試驗次數(shù)要求、厚鋅鍍層結(jié)合力、鍍層表面光亮度、厚鍍層的韌性等，在批量生產(chǎn)上均表現(xiàn)為重現(xiàn)性不穩(wěn)定。這就是當(dāng)時的機械鍍技術(shù)特有的定性、定量工藝控制技術(shù)仍未達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求的技術(shù)水平。

工業(yè)市場的需求是引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的動力，由于機械鍍鋅零部件產(chǎn)品的出口需求增加、機械鍍工藝特有的技術(shù)功能，如對高強淬火鋼零件的鍍鋅無氫脆危害、對使用滾鍍方法的工業(yè)零部件鍍厚鋅要求時，采取機械鍍鋅替代熱浸鍍鋅具有的綜合的競爭優(yōu)勢，推動了國內(nèi)機械鍍鋅的較快發(fā)展；從二十世紀(jì)90年代中期開始，國內(nèi)機械鍍鋅工藝技術(shù)有了長足的發(fā)展：體現(xiàn)機械鍍鋅新技術(shù)水平應(yīng)用的有，如經(jīng)淬火的硬質(zhì)射釘產(chǎn)品的穩(wěn)定批量出口，單件重量1.3kg、50um以上鍍層厚度的40Cr高強度鋼螺栓產(chǎn)品的質(zhì)量合格出口，證明國內(nèi)機械鍍技術(shù)工業(yè)應(yīng)用與國外技術(shù)水平的拉近，這時的機械工業(yè)鍍鋅工藝可人為控制50~70um、硫酸銅試驗通過4-6次，并且鍍層韌性優(yōu)良，這三個技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用控制，確保了采用的機械鍍鋅產(chǎn)品的戶外長期防腐能力不低于熱浸鍍鋅。同時國家機械工業(yè)局2000年1月1日頒布實施機械工業(yè)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：“鋼鐵制件機械鍍鋅”(JB/T8928-1999)。入20001年，隨著淬火鋼五金零件機械鍍鋅產(chǎn)品出口的增長，外商要求產(chǎn)品鍍層表面亮度的質(zhì)量，要與國內(nèi)從美國引進(jìn)的機械鍍鋅技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品、達(dá)到表非面裝飾的一致性，針對這種情況，由國內(nèi)自主技術(shù)基礎(chǔ)研發(fā)機構(gòu)，在原機械鍍鋅工藝基礎(chǔ)的平臺上，通過創(chuàng)新、在所用原料完全產(chǎn)化的條件下，使國內(nèi)機械鍍鋅生產(chǎn)的產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的機械鍍鋅產(chǎn)品，達(dá)到了一致的鍍層質(zhì)量水平。

鍍層厚度的測量方法主要有：楔切法，光截法，電解法，厚度差測量法，稱重法，X射線熒光法，β射線反向散射法，電容法、磁性測量法及渦流測量法等等。這些方法中前五種是有損檢測，測量手段繁瑣，速度慢，多適用于抽樣檢驗。

X射線和β射線法是無接觸無損測量，測量范圍較小，X射線法可測極薄鍍層、雙鍍層、合金鍍層。β射線法適合鍍層和底材原子序號大于3的鍍層測量。電容法僅在薄導(dǎo)電體的絕緣覆層測厚時采用。

hardness of electrodeposited coatings

電鍍層抗機械作用如沖擊、刻痕、劃傷的能力。

可通過顯微硬度試驗測量。其原理是利用儀器所附的金剛石壓頭加一定負(fù)荷，在被測試樣表面壓出壓痕，用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕的大小，經(jīng)計算求鍍層硬度。

顯微硬度試驗有布氏法、維氏法和努氏法。維氏法測得的結(jié)果受基體和所加負(fù)荷的影響較小，故經(jīng)常采用。努氏法對薄鍍層硬度的測定靈敏度較高，也常采用。

也可以采用超聲波硬度計來進(jìn)行硬度測量,這是便攜式的測量方法，速度快、效率高。

電鍍鋅可獲得任意厚度的鋅層。

鍍鋅鋼絲繩的捻制。 從理論上講，鍍鋅鋼絲繩的捻制與普通圓股鋼絲繩相同。但根據(jù)鋼絲繩使用的工作前提，對原料鋼絲的鋅層厚度有不同的要求：直徑0.25.0mm特號和I號鍍鋅鋼絲繩鋼絲，鍍層厚度可分為3組：薄鍍層組上鋅量為15135gm2用于輕度侵蝕前提；中鍍層組上鋅量為60200gm2用于中等侵蝕前提；厚鍍鋅組上鋅量為75260gm2用于嚴(yán)峻侵蝕前提。而熱鍍鋅上鋅量最高值也不外593gm2目前實用的電鍍鋅上鋅量可達(dá)1200gm2。

用電堆積的方式獲得鍍層，電鍍鋅是通過外加電源。獲得的鍍層是由細(xì)密的純鋅晶粒所組成。一般電鍍鋅層上鋅量也可達(dá)750gm2當(dāng)鍍鋅鋼絲呈螺旋狀環(huán)繞糾纏在直徑為鋼絲直徑5倍或10倍的芯桿上時，鋅層不應(yīng)脫落或開裂。對鍍鋅層的耐侵蝕能力，也應(yīng)做相應(yīng)的檢修。

為確保鋼絲繩的質(zhì)量，鋼絲鍍鋅層外表應(yīng)平滑、完整、平均和牢固。熱鍍鋅會降低鋼絲的力學(xué)機能，要求強度高及耐侵蝕性高的鍍鋅鋼絲繩，多采用電鍍鋅鋼絲捻制。熱鍍鋅是靠物理的熱擴散作用形成鍍層，首先形成鐵一鋅化合物，接踵在鐵一鋅化合物外表天生純鋅層。鍍鋅鋼絲繩的鍍鋅有兩種方法—多線連續(xù)熱鍍和電鍍。

鍍鋅鋼絲繩的單絲，規(guī)定有鋅層重量、硫酸銅試驗次數(shù)與時間，并注明執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。如：GB/T8918—1996中，對直徑>0.55～0.6mm的鍍鋅單絲按表3規(guī)定，且分別按GB2973—91和GB2972—91，GB2973—91試驗方法進(jìn)行。而日本標(biāo)準(zhǔn)JISG3525中僅規(guī)定鋅層重量，對于直徑0.5～0.8mm鋅絲按表4所列要求，且按JISH0401試驗方法。

物理性能檢驗

(1)力學(xué)指標(biāo)　①總合破斷力：指整繩的破斷拉力，分為三種：a.理論計算破斷拉力(Fr)：等于鋼絲繩的真正截面積gm與鋼絲公稱強度σ2的積：Fr=gmσ2；b.實測破斷拉力(Fe)：等于繩中全部單絲實測破斷力的總和：Fe=∑f;c.實際破斷拉力(Fw)：等于整根繩實際拉斷時的力。在各國標(biāo)準(zhǔn)中列出的為Fr，檢驗時所得到的為Fe或Fw或兩者。這是一個重要的力學(xué)指標(biāo)?！、趩谓z抗拉強度：一般指公稱強度，是決定整繩實際力學(xué)特性的重要基礎(chǔ)之一。單絲的實測強度同公稱強度的差異，各國標(biāo)準(zhǔn)中都明確訂出，有嚴(yán)格控制。如德國標(biāo)準(zhǔn)只允許一定的范圍正差，見“7.常用標(biāo)準(zhǔn)”(19)?！、蹎谓z扭轉(zhuǎn)、反復(fù)彎曲、纏繞或打結(jié)，均系塑性與韌性方面指標(biāo)。對保證整繩的力學(xué) 性能都有重要作用，一般標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定。應(yīng)注意以上力學(xué)指標(biāo)，各國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的檢驗項目不同，如我國與德國對單絲規(guī)定有：強度、扭轉(zhuǎn)、反復(fù)彎曲(打結(jié))；而日本標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定：強度、扭轉(zhuǎn)、纏繞。其次同樣尺寸和強度級別的單絲，光面與鍍鋅的力學(xué)指標(biāo)規(guī)定也有所不同，如中國標(biāo)準(zhǔn)，見“7.常標(biāo)準(zhǔn)”(2)所列。

(2)檢驗各力學(xué)指標(biāo)的檢驗，均據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)中列明的試驗方法，見“7.常用標(biāo)準(zhǔn)”中所列。表5與表6分別為中國與德國標(biāo)準(zhǔn)〔“7.常用標(biāo)準(zhǔn)”中(2)(19)〕中部分直徑范圍的單線扭轉(zhuǎn)、反復(fù)彎曲的規(guī)定。