慧聰表面處理網訊：通常所講黑色金屬鑄件，一般分為鑄鋼件和鑄鐵件，這裡僅討論鑄鋼件的電鍍鋅，鑄造碳鋼具有較高的強度和較好的塑性，鑄造性能和焊接性能良好，可切削性差，可用作軋鋼機機架、軸承座、連杆、箱體、曲拐及缸體等。由於鑄鋼件具有優良的機械加工性能，能壓鑄成幾何形狀複雜的工件，而且價格便宜，所以在機械製造領域應用廣泛。鑄鋼件通常需要進行鍍鋅處理，在電鍍過程中，氫易於析出，造成嚴重析氫，不利於金屬離子在工件表面沉積，鍍層容易脫皮、需專門的前處理工序。
1．鑄鋼件基材成分及前處理
鑄鋼件為ZG270-500鑄鋼件，其成分(均為質量分數)為:0．40%C、0．50%Si、0．90%Mn、0．04%P與S、98．16%Fe。
鑄鋼件首先進行防滲出預處理，然後進行除油：5%998除油王，θ為50～55℃，t為5-10min化學除油處理及陽極電解除油，酸洗除鏽：鹽酸15%，多功能酸洗添加劑1.5%，室溫，t為1～2min,預浸後不水洗直接鍍鋅。
鉀鹽鍍鋅溶液配方如下：
KCl 240g/L ZnCl2 50g/L 硼酸 30g/L
LAN―919 18ml/L 室溫
PH 5.6～5.8 Jκ1.0A/dm2
電鍍20～30min，鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍後處理：出光―R·G135三價鉻藍白鈍。
鹼性鋅溶液配方如下：
燒鹼 140g/L 氧化鋅 120g/L
RG―2005開缸劑 10ml/L RG―2005光亮劑 2ml/L 室溫
Jκ 1.5A/dm2
電鍍30min，鑄鋼件表面形成均勻的鋅鍍層。電鍍後處理：出光―R·G165三價鉻彩鈍。
2.電鍍層質量測試
1)附著力。按照GB/T5270-2005金屬基體上的金屬覆蓋層電沉積和化學沉積層附著強度試驗方法評述標準，對鍍鋅層附著強度進行檢測試驗;
2)厚度與緻密度。JSM-6360LV掃描電子顯微鏡檢測;
3)外觀。按照GB/T9799-1997金屬覆蓋層鋼鐵上的鋅電鍍層標準，對鋅鍍層的外觀與厚度進行檢測;
4)鍍層成分分析。電鍍層化學成分分析表明;沿著基體金屬向鍍層方向，鋅的質量分數在遞增，鐵在遞減，這是由於電鍍過程起始階段，基體金屬上的鐵原子與鋅形成合金，隨著電鍍進程的深入，鍍層主要以鋅與高分子配合物形成高分子配合物為主，基體金屬被鋅層所覆蓋，因而距離基體金屬較遠處的鍍層，主要是鋅，這也加強了基體的防腐性能。
3．鍍層緻密度檢測
電鍍層在放大5000倍時的表面形貌，電鍍層緻密度良好，確保了鍍層附著力與NSS試驗的良好防腐性能。
4．鍍鋅層的厚度檢測
採用SEM測量的鍍鋅層厚度。測量鍍鋅層不同部位的δ為8～10μm，達到國家規定的標準，而且厚度均勻。
5．耐腐蝕性試驗。鹽霧試驗(GB/T10125-1997)。
6．電鍍層的附著力試驗
1)剝離試驗。將25mm的3M纖維膠帶，用2kg的輥子把膠帶的粘附面貼於試驗的覆蓋層上，排除所有的氣泡，間隔10s後，在帶上一個垂直於覆蓋層表面的穩定拉力，把膠帶拉去，未發現覆蓋層從基體剝落，表明覆蓋層與基體的結合力較強。
2)劃痕試驗。採用30。銳刃的硬質鋼劃刀，相約2mm劃6根平行線，在劃平行線時，以足夠的壓力一次刻線即穿過覆蓋層切割到基體金屬，未發現覆蓋層從基體上脫落現象，表明覆蓋層與基體結合緊密。
7．鍍層的外觀檢測
未發現鍍層有起泡、孔隙、粗糙、裂紋或局部無鍍層現象，但是鋼鑄件本來表面不平整的現象依然存在，這屬於基體金屬缺陷。
8．鍍層鹽霧試驗
NSS試驗三價鉻藍白72h沒有出現腐蝕點，NSS試驗三價鉻彩鈍120h沒有出現腐蝕點。表明鑄件表面的鍍鋅層比較緻密，厚度均勻，有效發揮了防止腐蝕的功能。
9·鍍鋅層最薄處δ達到8μm左右，鍍層厚度均勻，鍍鋅層結合緊密，無孔隙。鑄鋼件表面的鍍鋅層進行附著檢驗與外觀檢驗，結果表明，鍍鋅層與基體結合緊密，外觀無起泡、孔隙、粗糙、裂紋或局部無鍍層現象。鍍鋅層金屬含量分布合理，外觀檢驗符合國家規定的相關標準。
責任編輯：鄭必佳