《表面处理技术资料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面处理技术资料.doc（37页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第一章总 论3第一节表面处理的分类与用途3第二节金属镀覆和化学处理表示方法6第二章预处理11第一节 研磨与机械抛光11第二节化学抛光和电化学抛光14第三节除油19第四节除锈24第五节 弱浸蚀及活化29第三章 普通电镀30第一节镀铜30第二节镀镍52第三节 镀 铬70第四节 镀锌87第四章复合电镀109第一节镍基复合电镀112第二节锌基复合电镀115第三节银基复合电镀116第四节金刚石镶嵌复合电镀116第五章 电镀稀贵金属117第一节 镀 银117第二节 镀金与金合金119第三节镀钯与钯镍合金123第六章化学镀124第一节化学镀镍125第二节 化学镀铜133第三节化学镀银136第四节化学镀金13
2、8第五节化学镀钴140第六节化学镀钯141第七章 铝和铝合金的抛光、氧化和着色142第一节铝和铝合金制件的前处理142第二节化学抛光144第三节电化学抛光（电解抛光）147第四节抛光质量差的铝或铝合金制件的处理和回用151第五节铝和铝合金制件的阳极氧化152第六节 硫酸阳极氧化法152第七节 草酸阳极氧化法(略)155第八节 阳极氧化膜的染色（着色）155第九节 阳极氧化膜的封闭处理162第十节不合格阳极氧化膜的退除164第八章塑料电镀和特殊是枯基材上的电镀165第一节塑料电镀165第二节 特殊基材上的电镀172第九章 金属的氧化和磷化183第一节钢铁的氧化183第二节铜及铜合金的氧化185第
3、三节钢铁磷化187第十章电镀层性能的测试技术191第一节 电镀层外观检验191第二节镀层附着强度的测试方法196第三节 镀层厚度的测量200第四节 镀层的耐蚀性试验206第五节镀层的耐磨性的测量213第十一章 电镀挂具214附录217附录一中华人民共和国法定计量单位217附录二电镀车间环境保护控制指标218附录三电镀常用数据和有关资料220附录四电镀专业最新国家标准220gaofeiholy2010-08-26 07:47第一章总论第一节表面处理的分类与用途 电镀、油漆、真空镀等是许多产品表面处理和表面装饰重要重要的通用技术并已逐步形成为一个工业部门，机械、仪器、仪表、电子、轻工、手工、宇航、
4、船舶以及国防工业等部门都需要应用表面处理技术，它不仅使产品质量和外观达到美观、新颖和耐用，而且对一些有特殊要求的工业产品还能起到修复或赋予耐蚀、导电、易焊、反光、耐磨、耐高温等特殊功能的效果。总之，表面处理工艺几乎涉及大部分工业产品，例如，汽车、自行车、船舶、飞机、缝纫机、照相机、钏表、电冰箱、电视机、洗衣机、电风扇、空调设备、建筑五金、机电仪表以及文教用品等，都需要进行防护装饰性电镀，以提高产品的使用性能，节约材料，延长寿命，美化产品。即以日常生活中使用较多的自行车为例，每辆自行车的电镀面积约70dm2，全国自行车年产量以2000万辆计，电镀总面积就多达1400多万m2。近年来，国际市场上风
5、行具有黄金色外观的产品，这就使用电镀金、金合金以及仿金上升到更多重要的地位。合金电镀、电子电镀、功能性电镀及多种机覆盖层也在迅速发展。除了防护装饰性外，利用电镀的方法，还可以获得许多特殊的功能。例如：在半导体器件上镀金，可以获得很低的接触电阻；在电子元件上镀铅-锡合金，可以获得很好的钎焊性能。这些部件是电子计算机、电视机、录音机、收音机等必不可少的。又加在活套环及轴上镀硬铬可以获得很高的耐磨性。此外，近年来发展起来的分散电镀技术，又能赋予镀层自润滑性、脱模性、耐磨性以及高的硬度等。铝和铝合金的氧化、着色不仅用于打火机、口琴、金笔、保温瓶及小五金件上，而且还发展到建筑用材上，高级宾馆的门框、窗框
6、、售货台的框架、厨房用具等均采用铝氧化的零件。刷镀技术用于加工特大的、结构复杂的零件或磨损零件的修复，以较短的时间和极少的费用，恢复了机器的青春，经济效益很高，每年可达数千万元。在机械工业中，电镀铁用于机车、汽车曲轴的修复，有很大的经济效益。真空镀用于塑料件装饰用刀具刃具加工。总之，表面处理既是工业上必不可少的工艺，又是满足人民生活需要、提高产品国际市场上的竞争能力、出口创汇所必不可少的技术。表面处理工艺产生某些有毒、有害的废水、废气和废渣等，严重危害人民，因此，在发展表面处理工艺的同时，必须考虑污染的控制和治理措施。材料的表面处理技术种类繁多，根据使用的方法大致可分成五大类16种工艺。（一）
7、电化学方法这种方法的特点是利用电极反应，在制作表面上形成镀覆层，其中应用最广的工艺有：（1）电镀当具有导电表面的制件与电解质溶液接触，并作为阴极，在外电流作用下，在其表面上形成与基件牢固结合的镀覆层的过程称为电镀。镀履层可以是金属、合金、半导体以及含有各类固体微粒的镀层，如镀铜、镀镍、磷合金等。（2）阳极氧化当具有导电表面的制件与电解质溶解接触，并作为阳极，在外电流作用下，在制件表面形成与基体结构牢固的氧化膜层的过程称为限阳极氧化。如铝及铝合金的阳极氧化。（二）化学方法这种方法的特点是在没有外电流通过的情况下，利用化学物质的相互作用，在制件表面形成镀覆层。其主要工艺过程有：（1）化学镀当具有一
8、定的催化作用的制件表面与电解质溶液相接触，在无外电流通过的情况下，利用化学物质还原作用，将有关物质沉积于制件表面并形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为化学镀。如化学镀镍、化学镀铜等。（2）化学转化膜处理当金属制件与电解质溶液相接触，在无外电流通过的情况下，利用电解质溶液中的化学物质与制件表面的相互作用，在表面上形成与基体牢固结合的镀覆层的过程称为化学转化处理。如铝的表面铬酸盐转化处理，锌的铬酸盐钝化，钢铁的磷化等。（三）热加工方法 这种方法的特点是利用高温条件下材料熔融或热扩散，在制件表面形成镀覆层。其主要工艺过程有：（1）热浸镀将金属制件浸入熔融金属中，使其表面上形成与基体牢固结合的金属镀覆层
9、的过程称为热浸镀，如热浸锡等。（2）热喷镀将熔融状态的金属雾化并连线喷射在制件表面上，形成与基体牢固结合的金属覆盖层的过程称为热喷镀，如热喷锌等。（3）热烫印将各类金属箔在加温加压下覆盖于制件表面的过程称为热烫印，如烫印铝箔等。（4）化学热处理将制件与化学物质相接触，在高温下使有关元素进入制件表面层的过程称为化学热处理，如渗碳、渗氮等。（四）高真空方法此法是利用材料在高真空下的气化或受激离子化而在制件表面形成镀覆层的过程。常见的工艺有：(1)真空蒸发镀在高真空容器中，将金属材料加热蒸发，并镀着在制件表面上，形成与基体牢固结合的金属或非金属覆盖层的过程称为真空蒸发镀，简称真空镀或蒸发镀，如真空镀
10、铝，真空镀镀金等。(2)溅射镀在高真空容器中，在低气压下使离子在强电场作用下轰击膜料，使其表面原子逸出并沉积在制件表面上形成薄膜的过程称为溅射镀，如溅射硅、溅射银等。(3)离子镀在高真空容器中，在低气压下利用蒸发源蒸出的粒子，经过辉光放电区部分电离，通过扩散和电场作用，沉积于制件表面形成与基本牢固结合镀覆层的过程称为离子镀，如镀氮化钛等。(4)化学气相镀在低压下，利用气态物质在固态表面上进行化学反应生成与基体结合良好的固体沉积层的过程称为化学气相镀（有时也有常压下进行）。如气相沉积氧化硅、氮化硅等。(5)离子注入在高压电下将不同离子注入工件表面以改变表面性质的过程称为离子注入，如注硼等。（五）
11、其它物理方法主要利用机械的或化学的方法将有关金属镀覆于制件表面之上。属于这一类有：(1)冲击镀 利用机械冲击作用将有关金属镀覆于制件表面并形成与基体牢固结合的镀覆层过程称为涂装，如涂漆等。(2)涂装利用喷射、涂饰等方法，将有机涂料覆于制件表面并形成与基本牢固结合的涂覆层过程称为涂装，如涂漆等。(3)激光表面加工，利用激光对制件表面进行辐照，使制件表面结构改变的过程称为激光表面加工，如激光淬火等。以上分类法只有相对意义，因为很多工艺往往兼具几种方法的特点，关于各种工艺的详细过程将在下面各章中介绍。利用这些工艺得到的镀覆层的主要特性和用途列于表1-1和1-2中。表1-1 镀覆层的主要特性、用途及常
12、用处理方法特性概要用途举例常用的处理方法防护装饰特性装饰性光亮度色泽彩色花纹防护性机械特性硬度和耐磨损性润滑性脱模性其他电磁特性高频特性磁性低接触电阻特性电阻特性其他光学特性防反射性光选择吸收性光反射性耐候性热学特性耐热性热吸收性热导性热反射性物理特性软钎焊性压焊性多孔性抗粘合性粘附性化学特性耐蚀性防粘污性杀菌性其他耐燃性耐海水腐蚀性复制特性表 1-2 常用镀覆层的功能特性装饰防护耐磨损性机械特性电气特性光特性热特性物理特性化学特性其他硬度润滑性尺寸精度增厚性脱模性低摩擦性二次加工性导电性高频特性磁性低接触电阻电阻特性防反射性光选择吸收性光反射性耐候性耐热性热吸收性热导性热反射性软钎焊性粘结性
13、多孔性抗粘附性粘结性耐蚀性防污性杀菌性耐刷性防海水腐蚀仿型性铜镍铬装饰镀层黑铬、黑镍锡合金铜合金镍合金金、金合金银铑钯铂黑铑电铸化学转化防护镀层锌锌、镍合金镉锡-锌合金镉-钛合金化学转化处理铜化学铜镍镍-镉扩散化学镍工业用铬黑铬金-金合金银铑铂钯钌锡-锡-铅合金铅铟铁磁性分散（复合）电铸注：效用的评价：最有效；：有效果；*：在一定条件下有效果。第二节金属镀覆和化学处理表示方法一、主题内容和适用范围本标准规定了金属镀覆和化学处理的表示方法。本标准适用于金属和非金属制件上进行电镀、化学镀、化学处理和电化学处理的表示。注：对金属镀覆和化学处理有本标准未予规定的要求时，允许在有关的技术文件 中加以说明
14、。二、表示方法（一）金属镀覆规定的符合按下列顺序表示：基体材料 / 镀覆方法 镀覆层名称镀覆层厚度镀覆层特征后处理1基体材料在图样或有关的技术文件中有明确规定中，允许省略。2由多种镀覆方法形成镀层时，当某一镀覆层的镀覆方法不同于最左侧标注的“镀覆方法”时，应在该镀覆层名称的前面标出其镀覆方法符合及间隔符合“”3 镀覆层特征、镀覆层厚度或处理无具体要求时，允许省略。例1 Fe/EPCu10 Ni15bcr0.3mc（钢材，电镀铜10m以上，光亮镍15m以上，微裂纹铬0.3m以上）例2 Fe/FpZn7c2c（钢材，电镀锌7m以上，彩虹铬酸盐处理2级C型）例3 Cu/EpNi5b cr0.3r(铜
15、材，电镀光亮镍5m以上，普通铬0.3m以上)例4 Fe/Epcu20ApNi10cr0.3cf(钢材，电镀铜20m以上，化学镀镍10m以上，电镀无裂纹铬0.3以上)例5 PlEpcu10b Ni15b cro.3（塑料，电镀光亮铜10m以上，光亮镍15m以上，普通铬0.3m以上。普通铬符号r省略）（二）化学处理和电化学处理用第3章规定的符合按下列顺序表示：基体材料/处理方法处理名称 处理特征后处理（颜色）1 基体材料在图样或有关的技术文件中有明确规定时，允许省略。2 若对化学处理或电化学处理的处理特征、后处理或颜色无具体要求时，允许省略。例1 A1/EtA C1（BK）（铝材，电化学处理，阳极
16、氧化，着黑色，对阳极氧化方法无特定要求）例2 Cu/CtP（钢材，化学处理，钝化）例3 Cu/EpMnPh(钢材，化学处理，磷酸锰盐处理)例4 A1/EtEc（铝材，电化学处理，电解着色）三、表示符号（一）基体材料表示符号金属材料用化学元素符号表示；合金材料用其主要成分的化学元素符合表示，非金属材料用国际通用缩写字母表示。常用基体材料的表示符号见附表11附表11材料名称符号铁、钢Fe铜及铜合金Cu铝及铝合金Al锌及锌合金Zn镁及镁合金Mg钛及钛合金Ti塑料PL硅酸盐材料 （陶瓷、玻璃等）CE其它非金属NM（二）镀覆方法、处理方法表示符号镀覆方法和处理方法的表示符号见附表12（三）镀覆层表示符号
17、1镀覆层名称用镀层的化学元素符号表示。附表1-2方法名称英文符号电镀ElectroplatingEp化学镀Autocatalytic platingAp电化学处理Electrochemical treatmentEt化学处理Chemical treatmentCt2合金镀覆层的名称以组成该合金的各化学元素符号和含量表示。合金元素之间用连字符“-”相连接。合金含量为质量百分数的上限值，用阿拉伯数字表示，写在相应的化学元素符号之后，元素成分的含量，三元合金标出二种元素成分的含量，依次类推。合金成分含量无需表示或不便表示时，允许不标注。例1Cu/EpSn(60)-Pb15Fm（铜材，电镀含锡60%的
18、锡铅合金15mc h ，热熔）例2 A1/EpNi(80)-Co（20）-P3（铝材，电镀含镍80%，钴20%的镍钴磷合金3m以上）例3Cu/EpAu-Cul3（铜材，电镀金铜合金13m）3如果需要表示某种金属镀覆层的金属纯度时，可在该金属的元素符号后用括号（）列出质量百分数，精确至小数点后一位。例Ti/Ep Au（99.9）3（钛材，电镀纯度达99.9%的金3m以上）4进行多层镀覆时，按镀覆先后，自左至右顺序标出每层的名称，厚度和特征，每层的标记之间应空出一个字母的宽度。也可只标出最后镀覆层的名称与总厚度，并在镀覆层名称外加圆括号，以与单层镀覆层相区别，但必须在有关技术文件中加以规定或说明。
19、例1见2.1.3例1、例3、例4、例5例2 Fe./Ep（cr）25b（钢材，表面电镀铬，组合镀覆层特征为光亮，总厚度25m以上， 中间镀覆层按有关规定执行）（四）镀覆层厚度表示符号镀覆层厚度用阿拉伯数字表示，单位为m。厚度数字标在镀覆层名称之后，该数值为镀覆层厚度范围的下限。必要时，可以标注镀层厚度范围。例 Cu/EpNi5 Au13（钢材，电镀镍5m以上，金13m）（五）化学处理和电化学处理名称的表示符号见附表13。附表1-3处理名称英文符号钝 化passivatingP氧 化OxidationO电解着色Electrolytic coloringEc磷化磷酸处理磷酸锰盐处理Manganes
20、e phosphate treatmentMnPh磷酸锌盐处理Zinc phosphate treatmentZnPh磷酸锰锌盐处理Manganese zinc phosphate treatmentMnZnPh磷酸锌钙盐处理Zinc calcium phosphate treatmentZnCaPh阳极氧化硫酸阳极氧化Sulphuric acid anodizingA(S)铬酸阳极氧化Chromic acid anodizingA(Cr)磷酸阳极氧化Phosphoric acid anodizing A(P)草酸阳极氧化Oxalic acid anodizingA(O)注：对磷化及阳极氧化无
21、特定要求时，允许只标注Ph（磷酸盐处理符号）或A（阳极氧化符号）例见222。（六） 镀覆层特征、处理特征表示符号镀覆层特征、处理特征的表示符号见附表14。附表14特征名称英文符号光亮BrightB半光亮Semi-brightS暗MatteM缎面SatinSt双层Double layer D三层 -D普通RegularR微孔Micro-porousMp微裂纹Micro-crackMc无裂纹Crack-freeCf松孔PorousP花纹PatternsPt黑色Blackening Bk乳色OpalescenceO密封SealingSe复合CompositionCp硬质HardnessHd瓷质Por
22、celainPc导电ConductionCd绝缘InsulationI 无特别指定的要求，可省略不标注，如常规镀铬。指弥散镀方式获得的镀覆层，如镍密封。例 见2.1.3例1、例3、例5。（七）后处理名称表示符号后处理名称的表示符号见附表15。附表15后处理名称英文符号钝化PassivationP磷化（磷酸盐处理）Phosphating(phosphate treatment)Ph氧化OxidationO乳化EmulsificationE着色ColouringC1热熔Flash meltingFm扩散DiffusionDi涂装paintingPt封闭SealingS防变色Anti-tarnishAt铬酸盐封闭Chromate sealingCs例见2.2.2。(八)电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理表示符号电镀锌和电镀镉后铬酸盐处理的表示符号见附表16。例见2.1.3