弹簧的金属保护层

[ 时间：2018-02-25 点击：1874 ]

金属保护层种类很多，就弹簧而言，一般是用电镀金方法以获得金属保护层。电镀保护层不但可以保护不受腐蚀，同时能改善弹簧的外观。有些电镀金属还能改善弹簧的工作性能，例如提高表面硬度，增加抗磨损力，提高热稳定性，防止射线腐蚀等。但如果单纯为了弹簧的腐蚀，一般应选用电镀锌层与电镀镉层。 
锌在干燥的空气中较安定，几乎不发生变化，不易变色。在潮湿的空气中会生成一层氧化锌或碳式碳酸锌的白色薄膜。这层致密的薄膜可阻止继续遭受腐蚀。因此镀锌层用于弹簧在一般大气条件下防腐蚀保护层。凡与硫酸、盐酸、苛性钠等溶液相接触，以及在三氧化硫等气氛的潮湿空气中工作的弹簧，均不宜用锌镀层。 
一般镀锌层后经钝化处理，钝化可提高镀层的保护性能和增加表面美观。 
在海洋性或高温的大气中，以及与海水接触的弹簧，在70°C热水中使用的弹簧，镉比较安定，耐腐蚀性能较强。镉镀层比锌镀层光亮美观、质软、可塑性比锌好，镀层氢脆性小，适宜于弹簧作保护层。但镉稀少、价昂贵、且镉盐毒性大，对环境污染很厉害。因此，在使用上受到限制。故大多数只在航空、航海及电子工业所用的弹簧才使用镉镀层作保护层。 
为了提高镉镀层的防蚀性能，可在镀后进行钝化处理。 
锌与镉镀层的厚度决定着保护能力的高低。厚度的大小一般应根据使用时工作环境来选择，镀锌层硬度推荐在6~24μm范围内选取；镀镉层厚度推荐在6~12μm范围内选取。 
弹簧的镀锌和镀镉是在氰化电解液中进行的。在电镀过程中，除镀上锌或镉外，还有一部分还原的氢渗透入到镀层和基体金属的晶格中去，造成内应力，使弹簧上的镀层和弹簧变脆，也叫氢脆。由于弹簧材料的强度很高，再加上弹簧成形时的变形很大，因此，对氢脆特别敏感，如不及时去氢，往往会造成弹簧的断裂。为了电镀过程中产生的一些缺陷，改善弹簧的物理化学性能，延长弹簧的使用寿命，提高镀层的抗蚀能力，必须进行镀后处理，即除氢处理。除氢处理是在电镀后，立即或者在几小时之内进行。将电镀后的弹簧在200~215°C的温度中，加热1~2h(或2h以上,如果时间过长容易产生铬脆)，即可达到除氢的目的。 
除氢一般在烘箱中进行。除氢效果与温度、时间、电镀后的停留时间等有关。一般来说，温度高、加热时间长，镀后停顿时间短，其除氢效果就好。故对弹簧除氢温度选择可高一些。 
金属保护层，除上述的镀锌和镀镉外，还有镀铜、镀铬、镀镍、镀锡、镀银、镀锌钛合金等，弹簧设计者可根据弹簧工作的场合选择镀层。