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镀层结合强度测试有哪些方法?

2021-06-01 09:45       

  评定镀层与基体金属结合强度的方法很多,但定量测定较困难。目前常用的是一些定性的试验方法。

  一、摩擦试验法

  1、摩擦抛光试验

  在面积<6cm²的镀层表面上,用一根直径为6mm、末端为光滑半球形的圆钢条作工具摩擦15s,摩擦时所施加的压力只限于擦光而不能削割镀层,随着摩擦的继续进行而出现长大的鼓泡,则说明镀层结合强度差。本试验适用于检验较薄的镀层。

  2、钢球摩擦滚光试验

  将试样放入一个内部装有直径 377 的钢球和用皂液作润滑剂的滚筒或振动滚光机内,其转速或振动频率及试验时间视试样的复杂程度而定。结合不良的镀层经此试验后会起泡。本试验适用于检验小零件上的薄镀层。

  二、切割试验法

  1、锉刀试验

  将镀件夹在台钳中,用一种粗齿扁锉锉镀层的边棱。锉刀与镀层表面大约成45°角,并由基体金属向镀层方向锉,镀层不得揭起或脱落。本试验只适用于较厚的和较硬的镀层。

  2、磨锯试验

  用砂轮、磨床、钢手锯或锯床对镀件进行磨削或切割。磨锯方向是从基体金属向镀层的方向,然后检查磨锯断面镀层的结合强度。本试验对镍、铬等硬、脆镀层特别有效。

  3、划线、划格试验

  用一把刃口为30°锐角的硬质钢划刀在镀层表面上划两条相距为1mm的平行线或1mm²的正方形格子。观察划线间的镀层是否翘起或剥离。划线时的压力应使划刀一次就能划破镀层,到达基体金属。本方法适用于薄镀层。

  

镀层结合强度测试

 

  三、形变试验法

  1、 凿子试验

  将一锐利的凿子,置于镀层突出部位的背面,并给予一猛烈的锤击。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。本试验仅适用于厚镀层(大于125μm),不适用于薄的及软的镀层。

  2、弯曲试验

  (1)将试样沿直径等于试样厚度的轴弯曲180°,然后用放大4倍的放大镜,检查弯曲部分,镀层不允许起皮、脱落。

  (2)将试样夹在台钳中,反复弯曲或拐折直至基体和镀层一起断裂。观察断口处镀层的附着情况。必要时可用小刀挑、撬镀层,镀层不应起皮、脱落。或用放大 4倍的放大镜检查,镀层与基体之间不允许分离。本方法广泛用于薄片试件。

  3、缠绕试验

  将直径为1mm及1mm以下的金属线材试样绕在直径为试样直径3倍的轴上,直径1mm以上的线材试样绕在与线材试样直径相同的金属轴上,绕成 10~15匝紧密靠近的线圈,以便直接观察外部镀层的结合强度。镀层不应有剥落、碎裂、片状剥落现象。

  本方法常用于检验线材或带材基体上镀层的结合强度。

  

镀层结合强度测试

 

  4、拉伸试验

  使电镀试样在拉力试验机上承受拉伸应力,直至断裂。观察断口处镀层与基体的结合情况,不应看到覆盖层从基体金属剥落。试样的规格尺寸和其他要求按机械性能试验时拉力棒的设计要求处理。拉力棒应在与零件完全相同的条件下电镀后再进行结合强度试验。必要时,拉力棒的材质和热处理工艺与实际镀件相同。

  5、深引试验

  试验是在专门的压力试验机上进行的。用特制的冲头将一定规格如70mm×30mm×1mm的试样冲压至基体和镀层一起变形,最后破裂。观察破裂处镀层与基体的结合强度。常用的试验方法有两种:

  (1)埃里克森(Erichson)杯突试验

  采用适当的液压装置把一个直径为20mm的球状冲头以0.2~6mm/s的速度压入试样,一直压到所需的深度为止。结合强度差的镀层经过几毫米的变形,便从基体金属上剥离或片状剥离开来。

  (2)罗曼诺夫(F.P.Romanoff)突缘帽试验

  试验仪器配有一套用来冲压凸缘帽的可调式模具,凸缘直径为63.5mm,帽的直径为38mm,帽的深度在0~12.7mm之间调整。一般把试样试验到使帽发生断裂点为止。深引后未伤损部分将表明深引如何影响镀层结构。

  本试验常用来检查薄板镀件基体与镀层间的结合强度。特别适用于较硬的镀层,如镍和铬。但深引试验对延展性大的和较薄的镀层都不可能有效地说明结合强度。因为它包括了镀层和基体金属的延展性。