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不同的锻造方法有不同的流程,其中以热模锻的工艺流程长,一般顺序为:锻坯下料;锻坯加热;辊锻备坯;模锻成形;切边;冲孔;矫正;中间检验,检验锻件的尺寸和表面缺陷;锻件热处理,用以消除锻造应力,改善金属切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矫正;检查,一般锻件要经过外观和硬度检查,重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、余应力等检验和无损探伤。与铸件相比,金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶,使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织,使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合,其组织变得加紧密,提高了金属的塑性和力学性能。
铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外,锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可**零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件,都是铸件所无法比拟的
80—90℃处理时间为10-20分钟,形成磷化膜厚达10-30g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(7-8)
优点:膜抗蚀力强,结合力好。
缺点:加温时间长,溶液挥发量大,能耗大,磷化沉积多,游离酸度不稳定,结晶粗细不均匀,已较少应用。
⑵中温型
50-75℃,处理时间5-15分钟,磷化膜厚度为1-7 g/m2,溶液游离酸度与总酸度的比值为1:(10-15)
优点:游离酸度稳定,易掌握,磷化时间短,生产,耐蚀性与高温磷化膜基本相同,应用较多。
⑶低温型
30-50℃ 节省能源,使用方便。
⑷常温型
10-40℃ 常(低)温磷化(除加氧化剂外,还加促进剂),时间10-40分钟,溶液游离酸度与总酸度比值为1:(20-30),膜厚为0.2-7 g/m2。
优点:不需加热,消耗少,溶液稳定。
缺点:处理时间长,溶液配制较繁。
⒉按磷化液成分分类
⑴锌系磷化
⑵锌钙系磷化
⑶铁系磷化
⑷锰系磷化
⑸复合磷化 磷化液由锌、铁、钙、镍、锰等元素组成。
⒊按磷化处理方法分类
⑴化学磷化
将工件浸入磷化液中,依靠化学反应来实现磷化,应用广泛。
⑵电化学磷化
在磷化液中,工件接正极,钢铁接负极进行磷化。
⒋按磷化膜质量分类
⑴重量级(厚膜磷化) 膜重7.5 g/m2以上。
⑵次重量级(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。
⑶轻量级(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。
⑷次轻量级(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
⒌按施工方法分类
⑴浸渍磷化
适用于高、中、低温磷化 特点:设备简单,仅需加热槽和相应加热设备,用不锈钢或橡胶衬里的槽子,不锈钢加热管道应放在槽两侧。
⑵喷淋磷化
适用于中、低温磷化工艺,可处理大面积工件,如汽车、冰箱、洗衣机壳体。特点:处理时间短,成膜反应速度快,生产,且这种方法获得的磷化膜结晶致密、均匀、膜薄、耐蚀性好。
⑶刷涂磷化
上述两种方法无法实施时,采用本法,在常温下操作,易涂刷,可除锈蚀,磷化后工件自然干燥,防锈性能好,但磷化效果不如前两种。
1、原理
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因使镀层发生破坏而露出不太大的基体时,锌与钢基体形成微电池,使紧固件基体成为阴极而受到保护。在汽车运输等行业中应用较广,但需要的是三价铬钝化层、锌镍合金镀封闭涂层,减少六价铬钝化有害、有毒层。
2、性能特点
锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护紧固件基体,镀锌层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性,由于镀锌层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
3、应用范围
电镀锌所涉及的领域越来越广泛,紧固件产品的应用已遍及机械制造、制作镀锌勾花网、电子、精密仪器、化工、交通运输、航天等在国民经济中有重大意义。
影响因素编辑
在实际生产过程中,影响镀锌速度及质量的常见因素有:
(1)前处理不彻底。工件表面有氧化膜,影响锌的正常沉积。
(2)导电不良。电流在导线上消耗,分配到工件表面的电流过小。
(3)工件含碳量高。高碳钢、铸铁件等会降低氢的析出电位,工件表面析氢加速,电流效率降低。
(4)工件绑扎过密。镀锌时工件局部遭到屏蔽而导致镀层过薄。
(5)镀液温度偏低。当镀液温度偏低时配送的电流密度相应降低,镀层的沉积速度也必然降低。
(6)镀液中氢氧化钠含量偏高。氢氧化钠含量偏高时电流效率相应降低。
(7)镀液中添加剂含量偏低。添加剂含量偏低会影响分散能力,镀层局部显得过薄。
(8)受镀件面积估算不足,施镀时配送的电流密度显得过小。
(9)工件悬挂方法不当,与锌阳极间距过大,应调整位置。
(10)工件过腐蚀。降低氢的析出电位,工件表面析氢加速电流效率降低,从而影响锌的沉积速度。应在酸洗溶液中加入适量的缓蚀剂,局部处氧化皮过厚先用机械法除去,酸洗过程中多作检查。
(11)阳极钝化。有效面积减少,影响电流的正常分布。
(12)氢氧化钠含量偏低。若氢氧化钠含量偏低时,电流密度提不高,阳极钝化。
镀锌工艺主要有热镀锌和冷镀锌两类。冷镀锌又称电镀锌。这里主要讨论电镀锌。 电镀锌种类繁多,五花八门。但从镀锌镀液的PH值,主要有两在类:碱性镀锌和酸性镀锌。
碱性镀锌
碱性镀锌工艺是指镀液的PH值是碱性。但因络合剂不同,又分为镀锌和锌酸盐镀锌两种。 镀锌是个很古老的镀种。镀液中主要有三种成分:主盐,络合剂和导电盐氢氧化钠(俗称火碱)。早期的氰化镀溶液中是没有光亮剂的。随着人们审美要求的提高,又在氰化液镀锌溶液中加入了起光亮作用的光亮剂。氰化镀锌工艺稳定,镀层细致。镀液分散能力好。根据含量的多少不同,又分为高氰,中氰和低氰镀锌三种。氰化镀锌的缺点是毒性太大,对环境危害严重。
锌酸盐镀锌是近30年来发展较快的镀锌工艺。它的主要成分是主盐,络合剂兼导电盐氢氧化钠(俗称火碱)。为了获得细致的分散能力好的光亮镀层,还要加入光亮剂。国内锌酸盐镀锌的主要发展时期是20世纪70年代的大搞无氰镀锌年代,的DPE镀锌工艺和DE镀锌工艺一直使用着。这种工艺虽然比不上氰化镀锌工艺的稳定、细致。但它的优点是无氰。对环境的危害要小的多。锌酸盐镀锌有了新的发展,起泡和脆性等缺陷得到了克服,分散能力大为改进,可以和氰化镀锌比美。
镀液的PH值在4-6。20世纪70年代大搞无氰镀锌的二个成果便是无氰镀锌。与锌酸盐碱性镀锌并驾齐驱。它以氯化锌为主盐,为络合剂及导电盐。柠檬酸,氨三乙酸为络合剂。聚乙二醇和硫脲作镀层细化剂。从这种镀液中获得的镀层细致,分散能力好。镀液毒性小。但缺点主要是镀液不稳定,散发出来的气体对电镀设备腐蚀性很大。电流效率也较低。对杂质敏感性强。工作温度范围窄。现已基本上被镀锌工艺所淘汰。
(或)镀锌工艺
(或)镀锌工艺是20世纪80年代发展起来的一种全新无氰镀锌工艺。它主要成分为:氯化锌主盐,一般使用含量为70-90g/L。作导电盐,使用含量从140-280g/L不等,根据不同需求可任意调整。硼酸作PH值缓冲剂,以稳定PH值在4.6-5.6之间。由于这种镀液是在室温条件下工作,硼酸的溶解度不高,一般含量控制在25-30g/L。
单独靠这三种成分是镀不出合格锌镀层来的。还要加入一些添加剂才能获得光亮、细致的镀锌层来。镀锌的优点是镀液稳定、镀层光亮细致且成本低、电流、无毒。缺点是镀液的分散能力比碱性镀锌稍差,镀层的脆性也较大。尽管如此,镀锌一面世,立刻普遍受到欢迎。发展十分迅速,已占据镀锌的半壁江山。从市场上看,镀锌工艺主要是两个镀种:碱性锌酸盐和酸性镀锌。其他镀锌工艺均已相形见绌,缓慢退出历史舞台。
酸性镀锌工艺中还有一种盐镀锌工艺。它的主要成分是主盐。含量在250-500g/L之间。明矾或铝作导电盐。含量在30-50g/L之间。导电盐也有加入或的。除了上述几种外,还要加入一些添加剂,作用是使镀层细致。早是采用糊精或树胶,后来发明了一些光亮剂使镀层加光亮细致。盐镀锌的优点是可使用较大电流密度(1-5A/dm2),镀速快。但缺点是镀液的分散能力很差,不宜用来镀较复杂工件。
由于它的性,盐镀锌主要用在镀铁丝、钢带、钢板等形状简单,连续化生产性强的行业。除了上述几种常用的镀锌工艺外,还有焦磷酸盐镀锌、氟硼酸盐镀锌、羟酸盐镀锌等工艺,但应用不多,不再介绍。