电镀氢脆的原理与控制.pptVIP

电镀氢脆的原理与控制 电镀氢脆的原理与控制 前 言 在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在 一定数量的氢离子。因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应 )的同时,伴有氢气的析出(副反应)。析氢的影响是多方面的,其 中最主要的是氢脆。氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一 ,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。 表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,以使氢脆 的影响降低到最低限度。 电镀氢脆的原理与控制 氢脆现象  氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。 电镀氢脆的原理与控制 氢脆机理 延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的 部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空 穴等)。氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压 力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成 一个合力,当这合力超过材料的强度,就会导致断裂发生。氢脆 既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓 差梯度、温度和材料种类有关。因此,氢脆通常表现为延迟断 裂。 电镀氢脆的原理与控制 避免和消除的措施 1　减少金属中渗氢的数量 在除锈和氧化皮时,尽量采用吹砂除锈,若采用酸洗,需在 酸洗液中添加若丁等缓蚀剂;在除油时,采用化学除油、清洗剂 或溶剂除油,渗氢量较少,若采用电化学除油,先阴极后阳极;在 电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。  电镀氢脆的原理与控制 避免和消除的措施 2　采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层 一般认为,在电镀Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ 时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、 Ａｕ、Ｗ等金属镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少。 在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂 层,如机械镀锌可以,不会发生氢脆,耐蚀性高,附着力好,厚5～ 100μｍ，成本低。  电镀氢脆的原理与控制 避免和消除的措施 3　镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患  若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应 进行回火处理,减少发生严重渗氢的隐患。对电镀过程中渗氢 较多的零件原则上应尽快去氢,因为镀层中的氢和表层基体金 属中的氢在向钢基体内部扩散,其数量随时间的延长而增加。  电镀氢脆的原理与控制