馮雪 任宏喜

【摘? 要】本文圍繞零件表面處理常見鍍種，針對零件表面處理前后的常見問題以及產生原因進行了簡單介紹和分析，并對部分表面處理問題提出了解決措施。

【關鍵詞】表面處理;鍍種;質量問題;解決措施

引言

表面處理是在固體表面，采用物理方法、化學方法、電化學方法或高真空方法等，對表面進行涂裝、處理、改性，形成具有特殊功能的表面層。表面處理技術幾乎涉及大部分工業(yè)產品。通過表面處理技術，可以提高產品零件的耐蝕耐磨性，增強導電焊接性等，此外，還可以起到裝飾作用。

表面處理后零件的質量狀態(tài)可依據相關檢驗標準來判定，而零件的質量狀態(tài)受多方面影響，主要包括：零件鍍前表面狀態(tài)、表面處理過程、表面處理的后續(xù)步驟（主要包含周轉、檢驗、存放等）。因此，表面處理的質量控制是一個系統(tǒng)的控制過程，在整個零件的生產過程中，任何一個細小的環(huán)節(jié)都不容忽視。

1.零件表面處理前存在的問題及其質量控制

1.1零件加工存在的問題

零件表面處理前的質量狀態(tài)對表面處理的質量影響重大，如果零件表面處理前光度不夠，就會影響膜層的外觀。此外，在加工零件的過程中存在劃傷、碰傷等現(xiàn)象，這些小缺陷往往在表面處理后變得更加明顯;小型零件在精加工之后如果吹洗不干凈，將會在內孔殘留毛刺或者積削瘤，使零件鍍后膜層粗糙甚至產生脫落物，影響后續(xù)安裝和最終使用。解決措施：操作工人嚴格按照工藝規(guī)程進行，零件加工后觀察其外觀等，認真清理毛刺和孔內雜物;同時要求成檢人員加強質量檢查力度，仔細檢驗零件表面狀態(tài)及尺寸等，為零件鍍前狀態(tài)把關。

1.2機加工過程操作不規(guī)范

冷加工工藝中明確規(guī)定精密零件精加工后有瓷質陽極化工序時，精加工過程不可采用乳化液冷卻，因為在此過程如若采取了乳化液冷卻，易在陽極化工序中造成腐蝕或者白斑。而在有些公司現(xiàn)有的生產條件下，乳化液的使用不可避免，因此給鋁及鋁合金零件陽極氧化處理帶來了潛在的質量問題。解決措施：使用優(yōu)質的乳化液減少腐蝕概率;及時清洗零件，去除表面殘留的乳化液。

1.3零件周轉不及時

在零件生產的整個周期，有時候會因辦理手續(xù)或者工序問題產生零件周轉不及時的現(xiàn)象，未及時周轉的零件在無任何防護的情況下，直接置于自然環(huán)境中，易受潮或與空氣中的氧氣發(fā)生反應，導致零件鍍前腐蝕，給后期表面處理帶來質量隱患。解決措施：科研生產處相關人員應實時關注各產品的加工狀態(tài)，當零件因特殊原因不能及時進入下一工序時，應對產品采取保護措施（涂抹防銹油或者放入防潮柜），切勿將其置之不理。

1.4原材料的組織結構及成分

當零件的組織不均勻時會造成表面處理零件表面存在不同的色彩或者條紋，該情況下可以通過零件的返工來改善外觀狀態(tài)。

2.部分鍍種易出現(xiàn)的質量問題及其控制措施

常見的表面處理方式有鍍銀、鍍鎳、硫酸陽極化等。下面將針對產生問題最多的幾類鍍種進行討論。

2.1鍍銀

銀鍍層是良好的功能性鍍覆層，其主要目的是提高導電性、增強抗氧化性、改善焊接性等。常見問題有銀層發(fā)黃、鍍層脫落、焊接性不佳以及起泡等。（1）鍍銀零件外觀問題。按照銀鍍層技術條件的相關標準，經鈍化后的銀層或者硬銀層應為稍帶米黃色的銀白色，經拋光后的零件表面為鏡面般的光澤，因此發(fā)現(xiàn)鍍銀件有米黃色時，不必一味要求返修，正常范圍內的顏色差異是可以正常安裝使用的。相反，不適當的返修工作只會破壞零件的表面狀態(tài)，并延遲產品的生產進度。（2）小零件內孔的鍍層質量問題。小零件鍍銀件內孔的質量問題一直都是技術人員的關注重點，其內孔易出現(xiàn)毛刺、顆粒物等問題，主要原因是機加工時產生的雜質被擠入孔內未及時清除，表面處理時的前處理階段未能將其完全清理干凈，從而導致鍍覆后零件孔內有鼓包、小顆?，F(xiàn)象等;鍍層脫落、氣帶則多數是由于表面處理階段清洗不干凈、表面處理時裝掛不當、電流參數不合適等引起的。（3）解決措施。①機加加工后注意零件的清洗干燥，改進加工方法，避免零件因方法不當產生的積削瘤和擠削等情況，保證孔內表面粗糙程度符合表面處理要求。②對于不易清理的的微小孔內雜質，可適當延長表面處理的前處理階段以去除。③鍍銀零件禁止直接用手觸摸，且要貯存于干燥容器內，切勿直接暴露于潮濕的大氣環(huán)境中。

2.2硫酸陽極化

鋁及鋁合金零件硫酸陽極化膜層的顏色隨著鋁合金成分以及熱處理狀態(tài)而變化，一般材料的硫酸陽極化膜層為半光澤或者無光澤的本色，純鋁為無色透明膜層，含硅鋁合金呈深灰色。（1）硫酸陽極化的外觀問題。采用硫酸陽極化處理的零件，經常產生的問題有白斑、黑點，嚴重影響外觀質量，造成這些現(xiàn)象的原因包括加工過程中乳化液清洗不干凈、零件存放條件不達標、表面處理階段的前處理不徹底、裝夾不當以及槽液雜質離子等。（2）零件抗蝕性問題。造成抗蝕能力不夠的原因有很多，零件的抗蝕性大小和膜層厚度在一定范圍內呈正比例關系，當生成的氧化膜薄時，零件的抗蝕性能就會減弱，但是膜層過厚，又會引起“起灰”。硫酸含量和操作條件不符合工藝規(guī)范時、零件裝夾不當、氧化液中銅離子含量過量等均會生成較薄的膜層，降低零件抗蝕性。此外，陽極化過程中的封閉用水質量對膜層的抗蝕性也影響重大。（3）解決措施。①務必要加強清洗環(huán)節(jié)，并及時吹干。②嚴格控制溶液濃度、電流密度、時間等因素，同時提供零件樣件做抗蝕性試驗。 ③定期清理氧化槽，以減少槽液雜質離子的影響，并保證封閉用水純度。④零件表面處理后應置于干燥通風的庫房內，切勿使其接觸潮濕的空氣。

2.3化學鍍鎳

化學鍍鎳外觀為半光亮銀白色或者微黃色鎳磷合金，化學鍍鎳層的結晶細致，孔隙率低，硬度大，鍍層均勻，可焊性好，化學穩(wěn)定性高且具有良好的深鍍能力。（1）化學鍍鎳外觀問題。常出現(xiàn)的問題有花斑、指紋印、銹蝕點、劃傷等。在加工過程中產生的花斑、晶格斑無法避免，因此表面處理后不必作為缺陷處理，而劃傷則需要加工、周轉、檢查、表面處理等多個階段共同控制，才可得以消除。（2）零件鎳層結合力問題。首先，零件表面的粗糙度和鍍層內應力是影響鍍層結合力的重要因素，通常情況下，零件表面越粗糙，則鍍層結合力越差，但是粗糙度值過低也會造成結合力不好的現(xiàn)象，因此對于表面特別光滑的零件，其表面應經過細砂處理后再進行鍍覆。鍍層應力一般是由于鍍層與基體的膨脹系數不同產生的，張應力會導致鍍層開裂、起皮，甚至脫落。此外，公司的零件在鍍鎳前通常會涂油防銹，如果表面處理人員未將油污清洗干凈，也會出現(xiàn)鍍層脫落問題。（3）解決措施。①零件在加工和周轉過程中要注意加強防范，最好采用專用的周轉盒或者周轉箱。②各工序加強零件清洗和防銹。③由同一人員對零件的鍍前、鍍后進行檢驗，以保證檢驗標準的一致性。④盡量避免零件鍍鎳后的機加加工工序，因為加工過程造成的應力可能會引起膜層脫落等問題。

3.零件表面處理后的質量控制

加強零件入廠前的質量檢驗十分重要;零件入廠后的重中之重便是零件的貯存，陰雨潮濕的環(huán)境下，易發(fā)生零件生銹腐蝕等現(xiàn)象，因此應實時監(jiān)測庫房的環(huán)境條件，保持庫房干燥，避免大氣中混入硫、氮、氯等介質 。

4.總結

表面處理本身是一個特殊過程，其質量本身更強調的過程控制，需要對零件材料、表面處理前零件表面狀態(tài)、機械加工過程、表面處理階段以及后期貯存等各方面進行嚴格控制，才能盡量避免膜層的質量問題。

參考文獻

[1] 表面工程手冊. 李國英.北京： 機械工業(yè)出版社， 1997.

[2] 表面處理工藝手冊. 表面處理工藝手冊編審委員會.上海： 上海科學技術出版社， 1991.