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弹簧的金属保护层



            金属保护层种类很多,就弹簧而言,一般是用电镀方法以获得金属保护层。电镀保护层不但可以保护不受腐蚀,同时能改善弹簧的外观。有些电镀金属还能改善弹簧的工作功能,例如提高表面硬度,增加抗磨损力,提高热稳定,防止射线腐蚀等。但如果单纯为了防腐蚀,一般应选用电镀锌层与电镀镉层。
            锌在干燥的空气中较安定,几乎不发生变化,不易变色。在潮湿的空气中会生成一层氧化锌或碳式碳酸锌的白色薄膜。这层致密的薄膜可阻止继续遭受腐蚀。因此镀锌层用于弹簧在般大气条件下防腐蚀保护层。凡与硫酸、盐酸、苛型钠等溶液相接触,以及在三氧化硫等气氛的潮湿空气中工作的弹簧均不宜用锌镀层。
            一般镀锌层后经钝化处理,钝化可提高镀层的保护功能和增加表面美观。
            在海洋型或高温的大气中,以及与海水接触的弹簧,在70°C热水中使用的弹簧,镉比较安定,耐腐蚀功能较强。镉镀层比锌镀层光亮美观、质软、可塑型比锌好,镀层氢脆型小,最适宜于弹簧作保护层。但镉稀少、价昂贵、且镉盐毒大,对环境污染很厉害。因此,在使用上受到限制。故大多数只在航空、航海及电子工业所用的弹簧才使用镉镀层作保护层。
            为了提高镉镀层的防蚀功能,可在镀后进行钝化处理。
            锌与镉镀层的厚度决定着保护能力的高低。厚度的大小一般应根据使用时工作环境来选择,镀锌层硬度推荐在6~24μm范围内选取;镀镉层厚度推荐在6~12μm范围内选取。
            弹簧的镀锌和镀镉是在氰化电解液中进行的。在电镀过程中,除镀上锌或镉外,还有一部分还原的氢渗透到镀层和基体金属的晶格中去,造成内应力,使弹簧上的镀层和弹簧变脆,也叫氢脆。由于弹簧材料的强度很高,再加上弹簧成形时的变形很大,因此,对氢脆特别敏感,如不及时去氢,往往会造成弹簧的断裂。为了消除电镀过程中产生的一些缺陷,改善弹簧的物理化学功能,延长弹簧的使用寿命,提高镀层的抗蚀能力,必须进行镀后处理,即除氢处理。除氢处理是在电镀后,立即或者在几小时之内进行。将电镀后的弹簧在200~215°C的温度中,加热1~2h(或2h以上,如果时间过长容易产生铬脆),即可达到除氢的目的。
            除氢一般在烘箱中进行。除氢效果与温度、时间、电镀后的停留时间等有关。一般来说,温度高、加热时间长,镀后停顿时间短,其除氢效果就好。故对弹簧除氢温度选择可高一些。
            金属保护层,除上述的镀锌和镀镉外,还有镀铜、镀铬、镀镍、镀锡、镀银、镀锌钛合金等,弹簧设计者可根据弹簧工作的场合选择镀层。


    2019-09-04 11:46

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