12种方法测试镀层的结合力

12种⽅法测试镀层的结合⼒
镀层结合⼒是指镀层与基体⾦属或中间镀层的结合强度,即单位表⾯积的镀层从基体⾦属或中间镀层上剥离所需要的⼒。镀层结合⼒不好,多数原因是镀前处理不良所致。此外,镀液成分和⼯艺规范不当或基体⾦属与镀层⾦属的热膨胀系数悬殊,均对镀层结合⼒有明显影响。CB/T 5270- -200X《⾦属基体上的覆盖层(电沉积层和化学沉积层)附着强度试验⽅法》规定了测试⽅法。评定镀层与基体⾦属结合⼒的⽅法很多,但⼤多为定性⽅法,定量测试⽅法由于诸多困难,仅在试验研究中应⽤。通常⽤于车间检验的定性测量⽅法.是以镀层⾦属和基体⾦属的物理-⼒学性能的不同为基础.即当试样经受不均匀变形、热应⼒或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件选定。
离心离合器>线路转换器1.弯曲试验
弯曲试验是在外⼒作⽤下使试样弯曲或拐折,由于镀层与基体⾦属(或中间镀层)受⼒程度不同,两者间产⽣分⼒,当该分⼒⼤于其结合强度时,镀层即从基体(或中间镀层)上剥落。任何剥离、碎裂、⽚状剥落的迹象均认为是结合⼒不好。此法适⽤于薄型零件线材,弹簧等产品的镀层结合⼒试验。弯曲试验通常有以下⼏种:(1)将试样沿直径等于试样厚度的轴,反复弯曲180°,直⾄试样断裂,镀层不起⽪、不脱落为合格。(2)将试样沿直径等于试样厚度的轴,弯曲180°,然后放⼤四倍检查弯曲部分,镀层不起⽪、不脱落为合格。(3)将试样固定在台钳中,反复弯曲试样.直⾄基体断裂,镀层不起⽪、不脱落,或放⼤四倍
检查,镀层与基体不分离均为合格。(4)直径为1mm以下的线材,将其绕在直径为线材直径3倍的轴上;直径为1mm以上的线材,绕在直径与线材相同的⾦属轴上均绕成10个~15个紧密靠近的线圈,镀层不起⽪、不脱落为合格。
2.锉⼑划痕试验锉⼑法是将镀件夹在台钳上,⽤⼀种粗齿扁锉锉其锯断⾯,锉动的⽅向是从基体⾦属向镀层,矬⼑与镀层表⾯⼤约成45%⾓。结合⼒好的镀层,试验中不应出现剥离。此法不适⽤于很薄的镀层以及锌镉之类的软镀层。划痕试验是⽤⼀刃⼝磨成30°锐⾓的硬质划⼑划两条相距为2mm的平⾏线。划线时,应施以⾜够的压⼒,使划⼑⼀次就能划破镀层达到基体⾦属。如果两条划线之间的镀层有任何部分脱离基体⾦属,则认为结合⼒不好。本试验的另⼀划法是:划边长为1mm的正⽅形格⼦,观察格⼦内的镀层是否从基体上剥落。
3.热震试验( ASTM B571)
将受检试样在⼀定温度下进⾏加热,然后骤然冷却,便可以测定许多镀层的结合⼒,这是基于镀层⾦属与基体⾦属(或中间镀层)的热膨胀系数不同⽽发⽣变形差异。将试样放在炉中加热⾄表10-1-1中所规定的温度,温度误差±10℃,时间⼀般为0. 5h ~ 1h,然后放⼈室温⽔中骤冷,检查镀层是否起泡、脱落。
镀锌镉层的加热试验温度为( 190⼟10)℃必须注意:易氧化的⾦属应在惰性⽓氛或还原⽓氛中加热。若带有焊縫的镀件做热震试验,其焊料熔点低于上述规定的温度时.允许相应降低加热温度,但在评定结果中应予以说明。只有当镀层与⾦属基体的膨胀系数有明显的差别时,采⽤此⽅法才⽐较有效。
4.胶带牵引试验
胶带牵引试验是使⽤压敏胶带(透明胶带或有特定粘接层的胶带),在⼀个稳定的⼒牵引下检查镀层是否从基体⾦属表⾯上剥离。胶带检验主要⽤于不适合⽤其他会破坏底材或使底材变形才能测试镀层结合⼒的场合,如塑料表⾯或印制版表⾯镀层的结合⼒测量。
5.摩擦抛光试验
堵漏工具对于相当薄的镀层可以使⽤该⽅法。其基本原理是当镀件的局部⾯积被摩擦抛光时,既有摩擦⼒的作⽤,也有热量的产⽣.可能造成镀层的表⾯硬化和发热。对于薄镀层,在此条件下附着强度不良的区域,覆盖层就会起泡⽽与基体分离。
压缩空气喷嘴
操作⽅法:若镀件的形状及尺⼨允许,在⾯积⼩于6cm2的镀覆⾯上,以⼀根直径为6cm顶端加⼯成平滑半球形的钢条作抛光⼯具,摩擦15s,所施加的压⼒应在每⼀⾏程中⾜以擦光镀层,但不削去镀层。如结合⼒不好,镀层会起泡,继续摩擦,泡会不断增⼤⾄破裂,直⾄镀层从基体上剥离。也可将试件放在⼀个内部装有直径为3mm钢球的滚简或震动抛光机内,并以肥皂⽔溶液作润滑剂进⾏摩擦抛光试验。当覆盖层的附着强度⾮常差时会起泡。但是,本实验⽅法不适⽤于较厚的镀层。
6.喷丸试验
基本原理是借助重⼒或压缩空⽓流使铁丸或钢丸落在试样的表⾯上,由于锤击作⽤使镀层变形。如果镀层与基体结合⼒不好,镀层将会起泡。试验⽅法之⼀是⽤⼀个长150mm.内径19mm的管⼦作为铁丸或钢丸(直径约为0.75mm)的储存器,并连接⼀个喷嘴,向该装置内通⼊压⼒为0.07MPa~0.21MPa的压缩空⽓,喷嘴与试样之间的距离为3mm~12mm。另⼀种⽅法是采⽤⼀种⽤于钢件喷丸的标准⽓动装置,⽤来评价钢铁基体上厚度为100µm-600µm银覆盖层的附着强度。喷丸设备⽤普通压缩空⽓钢丸喷射器。钢丸平均直径为φ0. 4mm及硬度不⼩于HV350的圆形钢丸,通过筛选确定尺⼨⼤⼩,并且要符合表10-1 -2给出的要求。
每周⾄少要对钢丸的尺⼨检查⼀次,其⽅法是从喷嘴中取出100g钢丸进⾏筛选。喷丸前,所有试样应在(190 ±5)℃条件下保温2h以消除应⼒。保护所有不需喷丸的表⾯。⽤⾮破坏性的⽅法(例如磁性⽅法),测量镀银层的厚度。凡是镀银层厚度⼩于100µm或⼤于600µm以及最⼤和最⼩厚度之差⼤于125µm的试样均应舍去。标出可喷丸试样的最⼤厚度,并将它们分组摆放,各组间的最⼤厚度差是125µm或更⼩。对镀银表⾯喷丸时,所需最⼩喷射强度与测得的镀层最⼤厚度的关系如图10-1-1所⽰。
处理每组试样前,必须在标准试样上试验调整喷丸强度。其⽅法是⽤厚度为1.6mm的碳钢⽚加⼯成标准试样:长(76
+0.2)mm,宽(19 +0. 1) mm,厚(1. 30 +0. 02 )mm,其硬度范围是HV400⾄HV500。如图10-1 -2所⽰,将试样紧固在夹具中,对暴露⾯喷丸。喷丸后将试样从夹具中取出,⽤深度规测量喷丸表⾯的曲率。测量时,试样以四个直径为5mm的球⽀撑,形成⼀个32mmx16mm的矩形。在试⽚上,沿着与试
⽚的中⼼位置对称的直线上,在32mm的长度内,以深度规测量试样中⼼的弧⾼度。弧⾼度值的测量精度为25µm。按上述规定测量时,其弧⾼度不应超过38µm。弧⾼度不合要求时。可调整喷丸条件.以便得到要求的弧⾼度。如果银镀层结合⼒不良,将延伸或变形,并且会起泡。
7.拉伸剥离试验
(1)焊接拉伸刺离试验。将⼀根75mmx10mmx0.5mm的镀锡低碳钢或镀锡黄铜试⽚,在距⼀端10mm处弯成直⾓将较短⼀边的平⾯焊到试样镀层表⾯上.对长边施加垂直于焊接⾯的拉⼒。如果覆盖层的附着强度⼩于焊接点的强度,覆盖层将与基体分离;若覆盖层的附着强度⼤于焊接点的强度,则在焊接处或在覆盖层内部发⽣断裂。试验⽅法如图10-1-3。
该⽅法的缺点:在焊接过程中焊点的温度可能会改变镀层的附着强度。因此可以⽤有⾜够抗拉强度的固化合成树脂胶黏剂,代替焊接进⾏剥离试验。本试验适⽤于检验厚度⼩于125µm的镀层。(2)粘胶带
拉伸剥离试验。将⼀种纤维粘胶带(粘胶带的附着强度值⼤约是每25mm的宽度为8N)粘附在镀层上,⽤⼀定质量的橡⽪滚筒在上⾯滚压,以除去粘接⾯内的空⽓泡。间隔10s后,⽤垂直于镀层的拉⼒使胶带剥离,若镀层⽆剥离现象说明结合强度好。本试验适⽤于检验印制电路板中导体和触点上镀层的附着强度,试验⾯积⾄少应有30mm2。
8.磨.锯、凿⼦试验
磨、锯、凿⼦试验是将带有镀层的试样或零件分别⽤磨削钢锯或者凿⼦进⾏机械冲击,观察镀层是否出现与基体脱落、起⽪等现象。磨是⽤⼀砂轮,磨削镀件的边缘,磨削的⽅向是从基体⾄覆盖层。如果附着强度差,覆盖层会从基体上刺离。也可以⽤钢锯代替砂轮,但要注意对钢锯所施加的⼒的⽅向,应⼒图使覆盖层与基体分离。磨、锯试验对镍和铬这些较硬的⾦属镀层特别有效。凿⼦试验适⽤于厚的覆盖层(⼤于125µm)。⽅法之⼀是将⼀锐利的凿⼦,置于镀层突出部位的背⾯,
⾦属镀层特别有效。凿⼦试验适⽤于厚的覆盖层(⼤于125µm)。⽅法之⼀是将⼀锐利的凿⼦,置于镀层突出部位的背⾯,并给予猛烈的锤击。如果结合强度好,即使镀层可能破裂或凿穿,镀层也不与基体分离。另⼀种⽅法是与“锯⼦试验”结合进⾏的。试验时,先垂直于覆盖层锯下⼀块试样,如果附着强度不好,覆盖层会剥落;如果断⼝处覆盖层⽆剥落现象,则⽤锐利的凿⼦在断⼝边缘尽量撬起镀层,若镀层能够剥下相当⼀段,则表明镀层的附着强度差。每次试验前,凿⼦刃⼝应磨锋利。对于较薄的
智能母线
覆盖层可以⽤⼑⼦代替凿⼦进⾏试验。并且可以⽤⼀个锤⼦轻轻敲击。凿⼦试验对于锌、镉等软⾦属覆盖层不太适⽤。
9.缠绕试验
试验是将试样(通常为带状或线状镀件)缠绕,试验的每⼀部分都能标准化,包括试验带的长度和宽度.弯曲速率.弯曲动作的均匀性及缠绕试样所⽤圆棒的直径。试验中出现任何剥离、碎裂、⽚状剥落的迹象均认为是镀层附着强度不好。试样弯曲时,覆盖层可以在试样的⾥侧,也可以在试样的外侧。⼀般只需检查试样的外侧,就可以判断镀层的覆盖强度如何。但是在有些情况下,检查试样的⾥侧有可能使判断更全⾯。
10. 深引试验深引试验常常⽤来检验薄板⾦属镀件的附着强度,常⽤的⽅法是“埃⾥克森杯突试验”和“罗曼诺夫凸缘帽试验"。是⽤某种冲头把覆盖层和基体⾦属冲压成杯状和凸缘帽状。在埃⾥克森杯突试验中,采⽤了⼀种适当的液压装置,将⼀直径为20mm球形冲头,以0.2mm/s~6mm/s的速度压⼊试样中⾄要求的深度,附着强度差的覆盖层只要经过⼏毫⽶的变形就会起⽪或脱落。当附着强度好时,即使冲头穿透基体⾦属,覆盖层也不会起⽪。罗曼诺夫凸缘帽试验装置由普通压⼒试验机组成,并配有--套⽤来冲压凸缘帽的可调式模具。凸緣直径为63.5mm,帽的直径为38mm。⼀般将试样试验到帽破裂时为⽌。深引后的未损伤部分将表明深引如何影响覆盖层的结构。在所有情况下,都必须谨慎的处理试
验结果,因为试验过程涉及到覆盖层和基体⾦属两者的延展性。这些⽅法特别适⽤于较硬的镀层(如镀镍和镀铬)。
11.阴极试验
把已经镀覆的试件放在溶液中作阴极,阴极上只有氢析出。通电时由于析出的氢⽓通过某些覆盖层扩散,并且在覆盖层和基体⾦属之间任何不连续的部位积累,所产⽣的压⼒将会使覆盖层起泡。试验是将试样放在90℃的5%的氢氧化钠
(d=1.054g/mL)溶液中,通过电流密度为10A/dm2的电流处理2min,在附着强度差的地⽅会形成许多⼩泡。如果经过处理15min镀层仍未起泡,可以认为附着强度好。也可以⽤5%(质量分数)的硫酸溶液在60℃下,以10A/dm2的电流密度进⾏电解处理.附着强度差的镀层就会在5min~15min内起泡。本⽅法只限于⽤在使阴极上析出氢⽓能渗透的覆盖层。如镍或镍+铬覆盖层附着强度差时,⽤此试验⽅法⽐较有效.⽽对铅镉、锌、锡或铜等覆盖层不太适⽤。
12.拉⼒试验
使电镀试样在拉⼒试验机上承受张应⼒直⾄断裂,观察断⼝处镀层与基体的结合情况,必要时可⽤⼩⼑剥离检查。试样的规格.尺⼨和其他要求按照⼒学性能试验中拉⼒试验的试棒设计,拉⼒试棒应在和
制件完全相同的条件下电镀后再进⾏结合强度试验,最好使拉⼒试棒的材料和热处理⼯艺等与镀件相同。此试验适⽤于镀层较厚的镀件。
悬挂链

本文发布于:2024-09-21 03:37:21,感谢您对本站的认可!

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