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镀层的结合力
镀层结合力是指镀层与基体金属或中间镀层的结合强度,即单位表面积的镀层从基体金
属或中间镀层上剥离所需要的力。
镀层结合力不好,多数原因是镀前处理不良所致。此外,镀液成分和工艺规范不当或基
体金属与镀层金属的热膨胀系数悬殊,均对镀层结合力有明显影响。
GB/T 5270--200X((金属基体上的覆盖层(电沉积层和化学沉积层)附着强度试验方法》
规定了测试方法。评定镀层与基体金属结合力的方法很多,但大多为定性方法,定量测试方
法由于诸多困难,仅在试验研究中应用。通常用于车间检验的定性测量方法,是以镀层金属
和基体金属的物理-力学性能的不同为基础,即当试样经受不均匀变形、热应力或外力的直
接作用后,检查镀层是否有结合不良现象。具体方法可根据镀种和镀件选定。
(一)定性检测方法
1.弯曲试验
弯曲试验是在外力作用下使试样弯曲或拐折,由于镀层与基体金属(或中间镀层)受力程
度不同,两者间产生分力,当该分力大于其结合强度时,镀层即从基体(或中间镀层)上剥落。
任何剥离、碎裂、片状剥落的迹象均认为是结合力不好。
此法适用于薄型零件、线材、弹簧等产品的镀层结合力试验。弯曲试验通常有以下几种:
(1)将试样沿一直径等于试样厚度的轴,反复弯曲 l800,直至试样断裂,镀层不起皮、
不脱落为合格。
(2)将试样沿一直径等于试样厚度的轴,弯曲 l800,然后放大四倍检查弯曲部分,镀层
不起皮、不脱落为合格。
(3)将试样固定在台钳中,反复弯曲试样,直至基体断裂,镀层不起皮、不脱落,或放
大四倍检查,镀层与基体不分离均为合格。
(4)直径为 1mm 以下的线材,将其绕在直径为线材直径 3 倍的轴上;直径为 1mm 以上的
线材,绕在直径与线材相同的金属轴上,均绕成 l0 个~l5 个紧密靠近的线圈,镀层不起皮、
不脱落为合格。
2.锉刀、戈 q 痕试验
锉刀法是将镀件夹在台钳上,用一种粗齿扁锉锉其锯断面,锉动的方向是从基体金属向
镀层,锉刀与镀层表面大约成 450 角。结合力好的镀层,试验中不应出现剥离。此法不适用
于很薄的镀层以及锌、镉之类的软镀层。 .
划痕试验是用一刃口磨成 300 锐角的硬质划刀,划两条相距为 2mm的平行线。划线时,
应施以足够的压力,使划刀一次就能划破镀层达到基体金属。如果两条划线之间的镀层有任
何部分脱离基体金属,则认为结合力不好。本试验的另一划法是:划边长为 1mm的正方形格
子,观察格子内的镀层是否从基体上剥落。
3.热震试验(ASTM B571)
将受检试样在一定温度下进行加热,然后骤然冷却,便可以测定许多镀层的结合力,这
是基于镀层金属与基体金属(或中间镀层)的热膨胀系数不同而发生变形差异。将试样放在炉
中加热至表 10—1—1 中所规定的温度,温度误差±I0℃,时间一般为 0.5h~1h,然后放
入室温水中骤冷,检查镀层是否起泡、脱落。
表 10—1—1 热震试验的温度
镀锌、镉层的加热试验温度为(190±10)℃。
必须注意:易氧化的金属应在惰性气氛或还原气氛中加热。若带有焊缝的镀件做热震试
验,其焊料熔点低于上述规定的温度时,允许相应降低加热温度,但在评定结果中应予以说
明。
只有当镀层与金属基体的膨胀系数有明显的差别时,采用此方法才比较有效。
4.胶带牵引试验
胶带牵引试验是使用压敏胶带(透明胶带或有特定粘接层的胶带),在一个稳定的力牵引
下检查镀层是否从基体金属表面上剥离。胶带检验主要用于不适合用其他会破坏底材或使底
材变形才能测试镀层结合力的场合,如塑料表面或印制版表面镀层的结合力测量。
5.摩擦抛光试验
对于相当薄的镀层可以使用该方法。其基本原理是当镀件的局部面积被摩擦抛光时,既
有摩擦力的作用,也有热量的产生,可能造成镀层的表面硬化和发热。对于薄镀层,在此条
件下附着强度不良的区域,覆盖层就会起泡而与基体分离。
操作方法:若镀件的形状及尺寸允许,在面积小于 6cm2 的镀覆面上,以一根直径为 6cm、
顶端加工成平滑半球形的钢条作抛光工具,摩擦 l5s,所施加的压力应
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