機械鍍鋅工藝常見問題處理(lǐ)方法
1、機械鍍的定義機械鍍鋅：在鋅粉及分(fēn)散劑、促進劑、液體(tǐ)介質等化(huà)學物質存在的條件下(xià)，利用沖擊介質（如(rú)玻璃珠）沖擊碰撞鋼鐵制件表面而在制件表面形成鍍鋅層的表面處理(lǐ)工藝。
2、機械鍍的适用範圍工件能(néng)否用機械鍍鋅進行表面處理(lǐ)要視(shì)其尺寸和形狀而定。一(yī)般長度小于300mm，質量小于0.5Kg的工件适合于機械鍍鋅。再大些(xiē)的工件雖然也(yě)可以加工，但(dàn)會因裝載量少而影響生(shēng)産成本。帶盲孔和深凹槽的工件不适合機械鍍。可以進行機械鍍的金(jīn)屬基體(tǐ)有許多，包括碳素結構鋼、低(dī)合金(jīn)高強度鋼、優質碳素結構鋼、合金(jīn)結構鋼、可鍛鑄鐵、灰鑄鐵；粉末冶金(jīn)件、黃(huáng)銅鑄件、青銅鑄件、燒結銅件以及粉末冶金(jīn)的鐵氧體(tǐ)。
3、分(fēn)級、分(fēn)類
3.1 機械鍍鋅層分(fēn)級機械鍍鋅按其鍍鋅層的厚度分(fēn)成如(rú)表1所示的幾個(gè)等級。機械鍍鋅層等級及其代号等級 代号 鍍鋅層的最小厚度，μm 110 Fe/Zn110M 107 80 Fe/Zn80M 81 70 Fe/Zn70M 69 65 Fe/Zn65M 66 55 Fe/Zn55M 53 50 Fe/Zn50M 50 40 Fe/Zn40M 40 25 Fe/Zn25M 25 12 Fe/Zn12M 12 8 Fe/Zn8M 8 5 Fe/Zn5M 5 注：代号的表示方法為(wèi)：Fe-基體(tǐ)為(wèi)鋼鐵，Zn-鍍層為(wèi)鋅，數字-等級，M-機械鍍。例如(rú)：Fe/Zn50M表示鋼鐵基體(tǐ)上(shàng)鍍層等級為(wèi)50的機械鍍鋅層。
3.2 機械鍍鋅層等級的選擇在相同的腐蝕環境下(xià)，機械鍍鋅層的耐腐蝕壽命與其厚度成正比，但(dàn)增加鍍層厚度的同時(shí)也(yě)增加了(le)制件的幾何尺寸。對于有配合要求的制件如(rú)緊固件等，應在考慮使用壽命的同時(shí)考慮配合要求。另外，增加鍍層厚度也(yě)會使生(shēng)産成本增加。所以應綜合考慮以上(shàng)因素，選擇合适的機械鍍鋅層等級。給出了(le)不同類型的大氣環境下(xià)鍍鋅層的腐蝕速率，供選擇等級時(shí)參考。需要說(shuō)明的是，雖然在廣泛實驗的基礎上(shàng)得出的數據，但(dàn)是因不同地區的腐蝕環境即使在相同類型的大氣條件下(xià)也(yě)會有很大差異，所以在某個(gè)地區測得的數據與與這(zhè)些(xiē)平均數據可能(néng)會有較大的偏差。 不同大氣類型下(xià)鍍鋅層的腐蝕速率大氣類型 平均腐蝕速率(μm/年) 工業大氣 5.6 城市(shì)非工業大氣或海洋大氣 1.5 郊區大氣 1.3 農(nóng)村(cūn)大氣 0.8 室内 ＜0.5
3.3 機械鍍鋅層分(fēn)類根據機械鍍鋅後是否需要進行鉻酸鹽鈍化(huà)處理(lǐ)而将機械鍍鋅層分(fēn)為(wèi)以下(xià)兩種類型：類型Ⅰ：機械鍍鋅後不進行鉻酸鹽鈍化(huà)處理(lǐ)；類型Ⅱ：機械鍍鋅後進行鉻酸鹽鈍化(huà)處理(lǐ)。
3.4 機械鍍鋅層類型的選擇
類型Ⅰ
1）如(rú)果制件在使用過程中，表面形成的白色腐蝕産物并無害處或可以被接受，在這(zhè)種情況下(xià)使用類型Ⅰ可降低(dī)生(shēng)産成本。
2）制件的使用環境高于70℃時(shí)，鉻酸鹽鈍化(huà)膜的耐蝕效果要大大降低(dī)，若從經濟上(shàng)考慮，選擇類型Ⅰ即可。類型Ⅰ鍍鋅層可在高達120℃的溫度下(xià)使用。
類型Ⅱ
1）類型Ⅱ鍍鋅層表面的鉻酸鹽鈍化(huà)膜可延緩白色腐蝕産物和紅(hóng)鏽的出現(xiàn)；
2）類型Ⅱ可以是彩虹色、青銅色、橄榄綠(lǜ)色、黃(huáng)褐色、棕色或黑色，可以根據需方要求選擇上(shàng)述顔色中的任意一(yī)種顔色的鍍鋅層。
4、機械鍍鋅技術要求
4.1 工藝過程
4.1.1 消除應力抗拉強度σb≥1000MPa的鋼鐵制件，以及由于機械加工、研磨、校(xiào)直、冷加工成型等而産生(shēng)拉應力的鋼鐵制件，都應進行消除應力的熱處理(lǐ)。熱處理(lǐ)工藝條件為(wèi)：190℃±15℃，≥3h。經消除應力熱處理(lǐ)後，制件的硬度不得低(dī)于所要求的硬度最低(dī)值。
4.1.2 除油祛鏽采用機械、化(huà)學或電化(huà)學方法除制件表面的油污、氧化(huà)皮或鏽迹。對于高強度制件，通常采用電解堿性除油或陽極堿性除油。采用酸浸蝕時(shí)加入适當的緩蝕劑，以減小産升氫脆的可能(néng)性。
4.1.3 預鍍預鍍處理(lǐ)通常是采用化(huà)學浸銅的方法使制件表面預鍍上(shàng)一(yī)層較薄的銅層，銅層的厚度不作(zuò)要求，也(yě)可不進行預鍍處理(lǐ)。是否進行預鍍處理(lǐ)，由供需雙方協商(shāng)決定。
4.1.4 機械鍍鋅除制件外，鍍鋅滾桶内至少應包括以下(xià)物質： a）鋅粉 用于形成鍍鋅層的主要成分(fēn)； b）沖擊介質 通常采用玻璃珠或其他在機械鍍鋅工序中與所采用的化(huà)學物質基本不起化(huà)學反應的物質。沖擊介質主要作(zuò)用是随着滾筒的旋轉，産生(shēng)機械沖擊力，将鋅粉碰撞沉積于制件表面； c）促進劑 主要作(zuò)用是促進鋅粉均勻地沉積在制件表面； d）液體(tǐ)介質 通常采用水。
4.1.5 分(fēn)離
4.1.6 漂洗
4.1.7 幹燥
4.1.8 鉻酸鹽鈍化(huà)處理(lǐ)對類型Ⅱ鍍鋅層，應在含六價鉻離子(zǐ)的鈍化(huà)液中進行鈍化(huà)處理(lǐ)。
4.1.9 塗覆蠟、清漆或其它有機塗層在機械鍍鋅層上(shàng)塗覆蠟、清漆或其它有機塗層可以改善潤滑性能(néng)或提高耐蝕性。
4.1.10 清除氫脆處理(lǐ)雖然高強度鋼在機械鍍鋅過程中是不産生(shēng)氫脆的，但(dàn)在除油去鏽，特别是在酸浸蝕法去鏽過程中，仍有産生(shēng)氫脆的可能(néng)。所以這(zhè)類制件在經過機械鍍鋅之後，承受載荷之前，應在室溫下(xià)至少放(fàng)置48小時(shí)，或由供需雙方協商(shāng)采用适當的方式消除氫脆。
4.2 外觀
4.2.1 鍍鋅層應覆蓋所有的有效面積，包括螺紋的齒根、齒尖和邊角。
4.2.2 鍍層外觀應色澤均勻，呈非光亮或半光亮狀态。注：機械鍍的特點決定了(le)機械鍍鋅層不如(rú)電鍍鋅層光滑和光亮
4.2.3 鍍層無起皮、無夾雜、無結瘤、無氣孔及其它影響外觀和性能(néng)的缺陷。 4.2.4 由制件基體(tǐ)表面的砂眼、夾雜等缺陷而造成的鍍鋅層外觀缺陷和表層因漂洗幹燥引起的污迹，顔色和光澤的不均勻，不應視(shì)為(wèi)鍍鋅外觀不合格。
4.3 厚度
4.3.1 除4.3.2所述區域外，有效表面上(shàng)任意一(yī)點的鍍鋅層厚度應達到表1的要求。
4.3.2 機械鍍鋅的特點決定了(le)其鍍層厚度存在不均勻性，在制件的邊角、刃口、内孔和凹槽等區域，鍍層厚度較薄，這(zhè)些(xiē)區域的鍍鋅層厚度允許低(dī)于表1的要求，或由供需雙方協商(shāng)确定這(zhè)些(xiē)區域的最小厚度要求。
4.4 附着強度
4.4.1 機械鍍鋅層與基體(tǐ)應結合良好(hǎo)(hǎo)，并能(néng)承受制件在規範條件下(xià)的操作(zuò)。
4.4.2 經6.3中所述試驗後合格。
4.5 耐蝕性
4.5.1 不同等級和類型的機械鍍鋅層經8.4所述的中性鹽霧試驗後，應達到表3規定的試驗時(shí)間(jiān)要求。表3 機械鍍鋅層經中性鹽霧試驗後出現(xiàn)白色腐蝕産物和紅(hóng)鏽的最低(dī)時(shí)間(jiān)要求出現(xiàn)白色腐蝕産物的時(shí)間(jiān)，h 等級 55～110 50 40 25 12 8 5 類型Ⅰ 無要求類型Ⅱ 72 出現(xiàn)紅(hóng)鏽的時(shí)間(jiān)，h 等級 55～110 50 40 25 12 8 5 類型Ⅰ ≥300 300 250 192 96 56 36 類型Ⅱ ≥300 300 250 192 96 72 72
4.5.2 對于類型Ⅱ的鍍層耐蝕實驗試驗不僅要求達到出現(xiàn)白色腐蝕産物的時(shí)間(jiān)要求，而且同時(shí)也(yě)要求達到出現(xiàn)紅(hóng)鏽的時(shí)間(jiān)要求。
4.6 氫脆高強度鋼制件經機械鍍鋅後，應達到需方指定的氫脆試驗要求。
5、 抽樣
5.1 抽樣應按GB/T 12609規定的方法進行。
5.2 如(rú)果被鍍制件因尺寸、形狀或其他原因不适合或不能(néng)作(zuò)為(wèi)樣品進行技術要求的有關(guān)實驗時(shí)，允許采用試樣代替實際的制件作(zuò)為(wèi)樣品，但(dàn)是所采用的試樣應滿足以下(xià)條件： a）試樣應采用與所代表的制件相同的材料制成，并具有相同的冶金(jīn)學狀态； b）試樣應與制件同時(shí)進行完全相同的所有工藝步驟； c）試樣的尺寸、形狀及數量由供需雙方協商(shāng)決定。
6、檢驗方法
6.1 外觀在自然散射光下(xià)，用肉眼觀察。
6.2 厚度檢測 a）顯微鏡法按照GB/T 6462和GB/T 12334的規定進行檢驗。顯微鏡檢驗法是機械鍍鋅層厚度的仲裁方法。 b）磁性測厚法及其他方法按照GB/T 4956中磁性測厚的規定進行檢驗，也(yě)可以按照GB/T 6463規定采用其它誤差小于10％的方法進行檢驗。注：類型Ⅱ鍍層的厚度測量應在鉻酸鹽鈍化(huà)完成後進行，測量厚度之前，應将鈍化(huà)膜從測量面上(shàng)去除，可采用非常軟的磨料（如(rú)膏劑氧化(huà)鋁或氧化(huà)鎂），用手輕磨去除鈍化(huà)層。
6.3 附着強度按照GB/T 5270的規定進行檢驗。
6.4 耐蝕性檢驗按照GB/T 10125的規定進行中性鹽霧試驗。類型Ⅱ鍍鋅層在進行中性鹽霧試驗之前，應在室溫下(xià)老化(huà)24h。塗覆蠟、清漆或其它有機塗料的制件不能(néng)作(zuò)為(wèi)腐蝕試驗的樣品。
6.5 氫脆試驗按供需雙方事(shì)先商(shāng)定的試驗方法進行。
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