電鍍層厚度分析

電鍍層厚度分析

金相分析是研究和評定金屬材料性能的一種常規檢驗方法。東莞精銳檢測認證服務公司提供專業的金相分析服務可以通過對金屬材料內部組織結構進行金相分析,可以預測和判斷金屬材料的性能及冶金質量、成型工藝、熱處理工藝是否優良。

金屬材料金相檢驗分析可分為宏觀檢驗和顯微檢驗兩大類。

宏觀檢驗主要是低倍組織檢驗,即用肉眼或在不大于10倍的放大鏡下檢查材料表面或斷面,以確定材料低倍組織缺陷的方法。

顯微檢驗主要包括晶粒度檢驗、非金屬夾雜物和顯微組織檢驗,

兩種方法都是在光學顯微鏡下檢查材料的微觀組織狀態和分布情況。兩種方法是評定材料質量優劣的常規檢驗不可缺少的重要方法,也是進行新材料研制、新工藝研究的重要手段。

 

斷口分析是對金屬構件的斷口形貌進行宏觀和微觀分析研究的一種方法,通常斷口分析借助光學顯微鏡、掃面電子顯微鏡或透射電鏡來對金屬材料斷口進行觀察分析,是研究材料失效原因的重要手段。

通過對材料斷口的宏觀形貌的微觀結構分析,可以得出材料發生斷裂失效的原因和斷裂機理,斷口分析對查找工件失效原因、提出失效預防措施和提高產品質量具有重要的意義。

 

鍍層厚度

電鍍層的厚度及其均勻性是鍍層質量的重要標志,它在很大程度上影響產品的可靠性和使用壽命。電鍍層的厚度測量方法分破壞性測量和非破壞性測量兩大類。屬于破壞性測量的方法有計時液流法,點滴測厚法,庫侖法,金相法等,屬于非破壞性的測量方法有磁性法,渦流法,β射線反向散射法,X-ray法,掃描電鏡法等。
1. 庫侖法

庫侖法測厚又稱電量法或陽極溶解法。它是用適當的電解液陽極溶解精確限定面積的覆蓋層,電解池電壓的急劇變化表明覆蓋層實質上的完全溶解,通過所消耗的電量計算出覆蓋層的厚度。
本方法適合測量單層和多層金屬覆蓋層厚度陽極溶解庫侖法,包括測量多層體系,如Cu/Ni/Cr以及合金覆蓋層和合金化擴散層的厚度。不僅可以測量平面試樣的覆蓋層厚度,還可以測量圓柱形和線材的覆蓋層厚度,尤其適合測量多層鎳鍍層的金屬及其電位差。測量鍍層的種類為AuAgZnCuNidNiCr
檢測儀器:電解測厚儀
參考標準:GB/T 4955, ISO 2177, ASTM B504, ASTM B764
2. 金相法

金相法是通過用金相顯微鏡檢查被測零件的斷面來測量金屬鍍層及氧化物覆蓋層的厚度,具有精度高、重現性好等特點。一般用于對鍍層厚度有精確要求的產品測厚或校驗和仲裁其他測厚方法。
檢測儀器:金相顯微鏡
參考標準:GB/T 6462, ISO 1463, ASTM B487
3. X-ray 

 X射線光譜方法測定覆蓋層厚度是基于一束強烈而狹窄的多色X射線與基體和覆蓋層的相互作用。此相互作用產生離散波長和能量的二次輻射,這些二次輻射具有構成覆蓋層和基體元素特征。覆蓋層單位面積質量(若密度已知,則為覆蓋層線性厚度)和二次輻射強度之間存在一定的關系。該關系首先由已知單位面積質量的覆蓋層校正標準塊校正確定。若覆蓋層材料的密度已知,同時又給出實際的密度,則這樣的標準塊就能給出覆蓋層線性厚度。
檢測儀器:X射線熒光測厚儀
參考標準:GB/T 16921, ISO 3497, ASTM B568
4. 掃描電鏡法

掃描電鏡法是通過從待測試樣上指定部位垂直于覆蓋層切割一塊試樣,經過鑲嵌、研磨、拋光和浸蝕制成橫截面金相試樣,利用掃描電子顯微鏡進行鍍層厚度測量。
測試設備:掃描電子顯微鏡
參考標準:GB/T 31563, ISO 9220, ASTM B748

鍍層硬度

鍍層硬度是指鍍層對外力所引起的局部表面形變的抵抗強度,它是鍍層的重要力學性能之一,鍍層的許多性能如耐磨性,強度和使用壽命與鍍層硬度密切相關。
測定鍍層硬度的方法有顯微硬度試驗或納米壓痕試驗。
檢測儀器:顯微維氏硬度儀、納米壓痕硬度儀
檢測標準:
1. GB/T 4340.1-2009 金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法
2. GB/T 9790-1988 金屬覆蓋層及其他有關覆蓋層維氏和努氏顯微硬度試驗
3. GB/T 21838.4-2008 金屬材料 硬度和材料參數的儀器化壓痕試驗 4部分:金屬和非金屬覆蓋層的試驗方法
4. ASTM B578-1987R2015 電鍍層顯微硬度的標準試驗方法

鍍層附著力

鍍層結合強度是反映單位表面上的鍍層從基體金屬(或中間層金屬)分離開所需要的力,是鍍層的的主要力學性能之一。鍍層結合強度的好壞,對所有金屬表面覆蓋層的保護性能,裝飾性能均有直接影響,它是鍍層質量的重要檢驗指標之一。
目前定量測量結合強度的方法還沒有,定性測量結合強度的方法主要有:摩擦試驗法,切割試驗法,形變試驗法,剝離試驗法,加熱試驗法,陰極試驗法等。
檢測標準:
1. GB/T 5270-2005 金屬基體上金屬覆蓋層,電沉積和化學沉積層,附著強度試驗方法評述
2. ASTM B571-18 金屬覆蓋層附著力定性試驗標準試驗規程

鍍層成分
鍍層成分分析方法主要有傳統化學分析、光譜分析、能譜分析等方法。傳統化學分析法是先把鍍層通過機械手段或酸溶解方式剝離鍍層,然后采用AASICP光譜儀進行定量分析,這種方法的檢測準確度高。光譜分析法主要有X射線熒光光譜分析法(XRF,能譜分析法主要有X射線光電子能譜分析法(XPS)、俄歇電子能譜分析法(AES)、掃描電鏡電子探針能譜分析法(SEM/EDS)等。
檢測標準:
1. GB/T 12600-2005 金屬覆蓋層 塑料上鎳+鉻電鍍層 附錄D 鎳鍍層硫含量的測定
2. SN/T 2951-2011 鍍鋅及鍍鋁鋅鋼板鍍層化學成分分析方法
3. GB/T 17362-2008 黃金制品的掃描電鏡X射線能譜分析方法
4. GB/T 19500-2004 X-射線光電子能譜分析方法通則
5. GB/T 25189-2010 微束分析 掃描電鏡能譜儀定量分析參數的測定方法

耐磨性
耐磨性能是鍍層在使用過程中抵抗機械磨損的能力。一般鍍層用在有摩擦的部位時,都需要有良好的耐磨性能。鍍層耐磨性能的測試,一般是模擬磨損的工況條件,進行磨耗試驗,以評價鍍層的耐磨性能。
測試儀器:泰伯磨耗試驗機、落沙磨耗試驗機
檢測標準:
1. JIS H8503-1989 金屬鍍層的耐磨性試驗方法
2. ASTM F1978-18 用泰伯磨耗試驗機測量熱噴涂金屬覆蓋層耐磨性的標準試驗方法

 

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