關(guān)于機(jī)械鍍鍍層的質(zhì)量檢驗(yàn)與控制

　　機(jī)械鍍也成滾鍍，其工藝是利用了物理和化學(xué)原理的結(jié)合，將金屬粉末冷鍍?cè)诹慵谋砻?。此種工藝的優(yōu)勢明顯，得到了廣泛的應(yīng)用。本文從電力工程用戶外緊固件的機(jī)械鍍?yōu)槔?，?duì)闡述了機(jī)械鍍的質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制要求，并利用其他零件的檢測指標(biāo)對(duì)機(jī)械鍍的質(zhì)量檢測和控制進(jìn)行了補(bǔ)充。

　　《建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理》(月刊)創(chuàng)刊于1988年，由建設(shè)部長沙建設(shè)機(jī)械研究院主辦。是我國工程建設(shè)機(jī)械行業(yè)的綜合性技術(shù)刊物和建設(shè)部優(yōu)秀期刊。

　　一、機(jī)械鍍概述

　　所謂的機(jī)械鍍是在上個(gè)世紀(jì)的中期由美國人發(fā)明的一種新型的涂鍍工藝。機(jī)械鍍的工藝原理是在常規(guī)的技術(shù)條件下，利用物理和化學(xué)的吸附沉淀、機(jī)械碰撞使得金屬粉末涂鍍?cè)诹慵谋砻嫔?。金屬粉末的組成由鋅、鋅鋁、鋅錫或者其他有色金屬的合金。比較典型的機(jī)械鍍工藝就是將經(jīng)過鍍前處理后的零件投入到具有一定轉(zhuǎn)速的滾筒中，然后加入水和沖擊介質(zhì)通常為玻璃丸，利用滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)相稱一個(gè)具有機(jī)械作用效果的流態(tài)環(huán)境。根據(jù)設(shè)計(jì)的厚度加入金屬合金粉和輔助藥劑，在這種化學(xué)和機(jī)械碰撞的綜合作用下完成鍍膜的過程。

　　此種鍍膜工藝是將沖擊料、表面處理劑、鍍膜促進(jìn)劑、合金粉、零件一同放入到滾筒中，在其作用下產(chǎn)生動(dòng)能，將金屬粉末以冷壓的形式涂鍍?cè)诹慵谋砻?，整過程使得工藝操作較為簡單容易實(shí)現(xiàn)，是對(duì)鍍膜技術(shù)的一種革新。機(jī)械鍍的優(yōu)勢是，鍍膜不會(huì)出現(xiàn)氫脆性，厚度均勻、鍍層緊密、孔隙出現(xiàn)率低，形成的鍍層耐腐蝕性能突出，但是外觀的觀感與電鍍法相比稍差，成本則低于電鍍工藝。適應(yīng)采用機(jī)械鍍的合金包括了軟性金屬中的：鋅、錫、鋁、銅等;適應(yīng)的零件包括體積較小的螺絲、螺帽、墊片、彈簧等等。同時(shí)對(duì)零件的形狀有一定的限定，因?yàn)楣に囋跐L動(dòng)中進(jìn)行，因此過于尖銳的零件不適合在此種工藝下進(jìn)行鍍膜。

　　二、機(jī)械鍍的鍍層檢測和控制

　　機(jī)械度的工藝在應(yīng)用中主要是針對(duì)小型的機(jī)構(gòu)緊固件，如螺絲、螺帽等。下面就電力用戶外螺栓的機(jī)械鍍檢測和質(zhì)量控制做一簡要介紹：

　　1、檢測零件要求

　　在電力工程中使用的緊固件，因?yàn)樵摿慵枰趹敉膺M(jìn)行使用，所以對(duì)零件的表面鍍層要求較高，需要到達(dá)350g/m²，或者鍍層的厚度到達(dá)50μm以上，這樣才能滿足用戶對(duì)緊固件使用年限的要求，通常電力緊固件需要在10-30年的使用中不能發(fā)生銹蝕。在國外的電力設(shè)施的緊固件處理標(biāo)準(zhǔn)中也需要達(dá)到同等的鍍層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)特殊的環(huán)境下的構(gòu)件還有更加嚴(yán)格的要求。我國相關(guān)電力用五金零件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也要求電力要螺栓的鍍鋅量最低為380g/m²，此標(biāo)準(zhǔn)折合成厚度的要求為55μm。這些鍍金鍍層對(duì)鋅含量的要求都是基于鋅鍍層是陽極保護(hù)層的角度來規(guī)定的，鍍鋅層的鋅含量多少與防腐的年限成正比。

　　2、檢測和質(zhì)量控制

　　通常對(duì)鍍層厚度的檢測是利用磁性測厚儀或者金屬相鍍層顯微剖面來進(jìn)行測量。對(duì)鍍層和零件的結(jié)合力可以按照相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)或常規(guī)的鍍層檢測方式和標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)證其結(jié)合力。

　　對(duì)機(jī)械度的生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，可以根據(jù)機(jī)械鍍的工藝和形成鍍層的特點(diǎn)，在批量生產(chǎn)的過程中，每次進(jìn)行鍍膜完成后，對(duì)先對(duì)零件的整體鍍膜情況進(jìn)行目視的檢查，主要是檢視鍍層表面在零件的凸刃處出現(xiàn)鍍層因撞擊而脫落的現(xiàn)象，并且抽查要求達(dá)到鍍層常規(guī)的硫酸銅試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)4次以上，這一點(diǎn)對(duì)于電力用螺栓的鍍層性能的保證至關(guān)重要，應(yīng)予以重視;鍍層結(jié)合力和韌性的檢測可以利用鋼制的榔頭或者器件對(duì)凸刃部位進(jìn)行打擊，以此檢測其鍍層的結(jié)合力，此種檢測的允許產(chǎn)生脫落或者碎渣的情況，但是脫落后的底部不能直接呈現(xiàn)出集體。這兩種檢測就可以基本上反映機(jī)械鍍工藝所達(dá)到的水平。

　　由于機(jī)械鍍的生產(chǎn)方式各有差異，需要抽檢的和考核的項(xiàng)目也不相同，有的還需要對(duì)機(jī)械鍍的緊密度進(jìn)行檢測。試驗(yàn)中，按照一些西方的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鍍層的金相顯微剖面制備，然后按照標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)密度圖像進(jìn)行對(duì)比，并按照密度圖性的8級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行考察和確認(rèn)。鍍層密度8級(jí)的金屬相剖面顯微鍍層觀測的時(shí)候，鍍層的孔洞必須是相當(dāng)微小的，這一點(diǎn)對(duì)電力用螺栓的防腐性能也是十分重要的。鍍層的外觀檢測，除了要控制其表面光亮度外，還需要對(duì)鍍層表面是否存在游離的合金粉末為檢查的標(biāo)準(zhǔn)。方法是將加工完成后的零件進(jìn)行擦拭，通過觀察擦拭物表面十分出現(xiàn)變色的情況，以此判定其工藝的質(zhì)量。

　　上述就是對(duì)電力戶外應(yīng)緊固螺栓的機(jī)械鍍質(zhì)量檢測方式和過程。通過這幾個(gè)檢測項(xiàng)目的零件就已經(jīng)能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要了。

　　三、其他應(yīng)用零件的機(jī)械鍍檢測

　　1、高強(qiáng)度鋼制零件

　　這一類的零件需要到達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)是5-50μm的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品包括了射釘、彈簧、沖壓件等等。采用機(jī)械鍍的合金通常為鋅，這時(shí)為了方式采用傳統(tǒng)的鍍膜工藝會(huì)產(chǎn)生對(duì)淬火鋼的氫滲透而導(dǎo)致氫脆現(xiàn)象。機(jī)械鍍因?yàn)闆]有通電的過程，因此不存在電化學(xué)的反應(yīng)，所以可以避免氫脆的現(xiàn)象的發(fā)生。此類零件的檢測除了應(yīng)當(dāng)按照前面所述的檢測方式進(jìn)行常規(guī)檢測外，還應(yīng)當(dāng)按照美國通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，其方式是對(duì)零件進(jìn)行72小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)，以零件不產(chǎn)生白色銹蝕為檢測合格的標(biāo)準(zhǔn)。鍍層的鈍化是否合理與機(jī)械鍍鋅的工藝要點(diǎn)、促進(jìn)劑配比有著一定的依賴性關(guān)系。能夠達(dá)到前面的螺栓的鈍化質(zhì)量也就通過了檢測。

　　2、機(jī)械鍍鋅錫鍍層檢測

　　此類鍍層主要出現(xiàn)在鉆尾釘上，國內(nèi)的各種型號(hào)的鉆尾釘都是按照鋅錫鍍層工藝來生產(chǎn)的，其檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是按照澳大利亞的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來檢測的，其中包括了：鍍層厚度25μm和45μm級(jí)別;金相剖面顯微密度8級(jí);鍍層結(jié)合力;鍍層鈍化72h不產(chǎn)生白銹;鍍層中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%和25%技術(shù)等級(jí)要求;鍍后鍍層表面浸涂料加溫固化。這些檢測項(xiàng)目合格后,鍍層鹽霧試驗(yàn)可通過1000小時(shí)以上。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]趙玉遂,等.高強(qiáng)度螺栓機(jī)械鍍鋅常見問題處理[J].山東工程學(xué)院學(xué)報(bào),2009,(2).

　　[2]于金城.機(jī)械鍍鍍層制備檢測及性能研究[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2008,(3).

　　[3]于先城.機(jī)械鍍鍍層的形貌及耐蝕性分析[J].金屬熱處理,2006,(8).

　　[4]趙增城.鋅鉻膜技術(shù)的研究及檢測和質(zhì)量控制[J].機(jī)械工程,2002(6):35.