镀层性能测试

镀层性能测试

第一节电镀层外观检验

金属零件电镀层的外观检验是最基本﹐最常用的检验方。外观不合格的镀件就无需进行其它项目的测试。

检验时用目力观察﹐按照外观可将镀件分为合格的﹑有缺陷的和废品三类。

外观不良包括有针孔﹐麻点﹐起瘤﹑起皮﹑起泡﹑脱落﹑阴阳面﹑斑点﹑烧焦﹑暗影﹑树枝状和海绵状江沉积层以及应当镀覆而没有镀覆的部位等缺陷。

第二节结合力试验

镀层结合力是指镀层与基体金属的结合强度﹐即单位面积的镀层从基体金属上剥离所需要的力。

镀层结合力不好﹐多数原因是镀前外理不良所致。另外﹐镀液成分与工艺规范不当或基体金属与镀层金属的热膨胀系数县殊﹐均对镀层结合力有明显影响。

评定镀层与基体金属结合力通常采用定性方法。车间定性测量法﹐是以镀层金属和基体金属的物理-机械性能的不同为基础﹐即当试样经受不均匀变形﹐热应力和外力的直接作用后﹐检查镀层是否有结合不良现象。具体方法可根据镀种和镀镀件选定﹕(一)弯曲试验﹔(二)锉刀试验﹔(三)划痕试验﹔(四)热震试验

第三节

电镀层厚度的测量

电镀层厚度的测量方法有破坏检测法与非破坏检测法两大类。其中破坏检测法有点滴法﹑液流法﹑溶解法﹑电量法和金相显微法等多种﹔非破坏检测法有磁性法﹑涡流法β射线反向散射法和光切显微镜法等等。

测量时除溶解法等是镀层的平均厚度外﹐其余多数是镀层的局部厚度。因此﹐测量时至少应在有代表性部位测量三个以上厚度﹐计算其平均值作为测量厚度结果。

第四节孔隙率的测定

镀层的孔隙是指镀层表面直至基体金属的细小孔道。孔隙大小影响镀层的防护能力。测定孔隙的方法有贴滤法﹑涂膏法﹑浸渍法等。

1.贴滤纸法﹕将浸有测试溶液的润湿纸贴于经预处理的被测试闰上﹐滤纸上的试液渗入孔隙中与中间镀层或基体金属作用﹐生成具有物征颜色的斑点在滤纸上显示。然后以滤纸上有色斑色的多少来评定镀层孔隙率。

2.涂膏法﹕将含有相应试液的膏状物涂覆于被测试样上﹐通过泥膏中的试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作用﹐生成具有特征颜色的斑点﹐要据此斑点来评定镀层的孔隙率。

3.浸渍法﹕将试样浸于相应试液中﹐通过试液渗入镀层孔隙与基体金属或中间镀层作用﹐在镀层表面产生有色斑点﹐然后检查镀层表面有色斑点多少来评定镀层的孔隙率。本法适用于检验钢铁﹑铜或铜合金和铝合金基体表面的阴极性镀层的孔隙率。

第五节镀层显微硬度的测定

一、硬度是镀层的重要机械性能之一。镀层的硬度决定于镀层金属的结晶组织。为了消除基体材对镀层的影响和镀层厚度对压痕尺寸了限制﹐一般用显微硬度法。即采用显微硬度计上特制的金刚石压头﹐在一定静负荷的作用下﹐压入试样的镀层表面或剖面﹐获得相应正方角锥体压痕。然后用硬度上测微目镜将压痕放大一定倍率﹐测量其对压痕对角线长度。

第六节

镀层内应力的测试

二、镀层内应力是指在没有外在载荷的情况下﹐镀层内部所具有的一种平衡应力。用来测量镀层宏观应力的方法有﹕幻灯投影法﹑电阻应变仪法﹑螺旋收缩仪法﹑X射线衍射法等多种。

第七节电镀层脆性测试

三、镀层脆性是镀层物理性能中的一项重要指标。脆性的存在往往会导致镀层开裂﹐结合力下降﹐乃至直接影响镀件的使用价值。

四、镀层脆性的测试﹐一般通过试样在外力作用下使之变形﹐直至镀层产生裂纹﹐然后以镀层产生裂纹时的变形程度或挠度值大小﹐作为评定镀层脆性的依据。

五、测定镀层脆性的方法有杯突法﹑静压挠曲法等。测定镀层韧性的方法有心轴变曲法等。

第八节

氢脆性的测试

金属材料在氢和应力联合作用下产生的早期脆断现象叫氢脆。测定氢脆的方法有延迟破坏试验﹑缓慢弯曲试验等方法。

延迟破坏试验﹕此法适合于超高强度钢的氢脆试验﹐是一种灵敏而可靠的试验方法。试验时﹐将做成的三根缺口棒状试样放在持久强度试验机或蠕变试验机上﹐在材料脆断的时间﹐若三根平行试验的试样在规定的时间内均不脆断﹐即为合格。

缓慢弯曲试验﹕此法对低脆性材料比较灵敏。测试时应注意﹕试片在热处理后如果变形﹐应静压校平﹔镀前应消除应力﹐镀扣要严格除氢﹔试前应选足够数量的试样材料进行空白试验﹐便于分析试验结果和选择合适的折断轴直径。

挤压试验﹕将需检验的垫圈在同一直径的螺杆上﹐每一螺杆套10~~15个﹐螺杆两端旋上螺母﹐然后夹在虎钳上﹐用扳手将螺母旋紧到垫圈开口处挤平。放置

24小时﹐然后松开﹐用5倍放大镜检查受试垫圈产生裂纹和断裂的结果以脆断率表示

[脆断率=b/aX100(%),

(a-受试垫圈总数,b-产生裂纹或断裂数)

第九节

镀层焊接性能的测试

镀层焊接性是表示焊锡在欲焊在欲焊金属表面流动的难易程度。评定镀层焊接性的方法有流布面积法﹑润湿时间法和蒸汽考验法。

流布面积法﹕本法是将一定质量的焊料放在待测试样表面上﹐滴上几滴松香异丙醇剂﹐放在加热板上加热至250OC﹐保持2分钟﹐取下试样﹐然后用面积仪检查计算焊料涂布面积。评定方法﹕流布面积愈大﹐镀层焊接愈好。

润湿时间法﹕本法是通过熔融焊料对规定试样全部润湿的时间来区别焊接性。测试时﹐将10块一定规格的试样先浸以松香丙醇焊剂﹐再浸入250 OC的熔融焊料中﹐浸入时间根据10块不同编号的试样﹐分别控制1~~10S﹐然后立即取出。冷却后后检查试样是否全部被润湿﹐取后以全部被润湿的试样的最短时间﹐评定镀层焊接性能。一般以2S以内全部润湿以好﹐10S润湿为最差。

蒸汽考验法﹕本法是将试样放在连续的水面上部﹐溶器盖呈型﹐以防盖上的冷凝水滴在试样表面而影响测试。试样与沸水相距100mm﹐与顶盖相距50mm。经过240h后﹐不管试样变色与否﹐让试样在空气中干燥﹐然后用流布面积法或润湿时间法测试﹐根据结果评定合格与否。