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K帽电镀时为什么要除氢处理?

来源:K帽厂家   发布时间:2017/8/31 9:03:26   点击量:

K帽是由六角台阶和K齿两部分组成。六角部分是普通碳钢,K齿部分材质是65锰经过热处理。K齿部分硬度高,所以电镀时要除氢处理。

氢脆的原理与预防/除氢处理东莞宏帆五金
  铁零件镀锌过程中,除锌的电沉积外,往往伴随有氢离子还原析氢的副反应。氢还原一部分变成气体逸出,还有一部分以氢的原子形态渗入到镀层和基体金属晶格的点阵中去,造成晶格歪扭,零件内应力增加,镀层和基体变脆,人们称之为氢脆。氢脆对材料的力学性能危害很大,如不除去,会影响零件的寿命,甚至造成机器的破坏事故。因此某些钢材或用于特殊条件下的零件,必须进行除氢处理,例如飞机上使用的镀锌件都要经过除氢处理。弹性零件和高强度钢上镀锌也需要进行除氢。除氢采用加热处理法将氢从零件内部赶出去。除氢效果与除氢温度、保温时间有关。温度高,时间长除氢越彻底。但加热温度不能太高,超过250℃锌结晶组织变形、发脆,耐蚀性明显下降。一般用l90℃~230℃,2h~3h。渗碳件和锡焊件除氢温度是140℃~l60℃,保温3h。

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,氢脆的影响降低到最低限度。

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屈服强度,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。

氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。常温下氢的扩散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢。温度升高,增加氢在钢中的溶解度,过高的温度会降低材料的硬度,所以镀前去应力和镀后去氢的温度选择,必须考虑不致于降低材料硬度,不得处于某些钢材的脆性回火温度,不破坏镀层本身的性能。

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