凯发官网地址 Ni—P化學鍍層對工件表面粗糙度的影響

[摘要] 表面粗糙度是影響工件性能的一個重要因素，適當減少表面粗糙度值可以改善工件表面的機械特性，為了掌握化學鍍后工件表面粗糙度值的變化規律，在同一種M—P化學鍍鍍液中，對經測量具有不同表面粗糙度值的工件，鍍上相同厚度的鍍層，再測量工件表面粗糙度值，對比兩次測量數據，結果發現化學鍍后工件表面粗糙度值普遍減小，結合鍍層表面微觀形狀圖分析得知，在微觀表面的波峰和波谷處存在沉積發生面的面積變化是工件表面粗糙度值普遍減小的原因，再經數學計算得出，表面粗糙度值的減小量隨工件原表面粗糙度值增大而增大，減小幅度約為工件原表面粗糙度值的l1％。

[關鍵詞] 化學鍍層；表面粗糙度；影響因素。本文由青島 吊鉤式拋丸機 生產廠家青島淳九整理。提供各類高品質拋丸機
[中圖分類號]TG174，4；TQ153．2 [文獻標識碼]B [文章編號]1001—3660(2007)03—0076—02

0 引 言

化學鍍是利用還原劑以化學反應的方式在工件表面得到鍍層，鍍層均勻，不改變被鍍件表面宏觀幾何形狀 。從微觀上看，適當減小表面粗糙度值可以改善工件的耐磨性，抗疲勞性 。化學鍍對被鍍件表面微觀幾何形狀(表面粗糙度)是否有影響?這一問題的研究，對于合理進行鍍層設計和選定合適的工藝參數，都有一定的實用價值。
 1 試驗
 1．1 試樣制備

化學鍍試樣：普通低碳鋼30mm×15mm×1mm，施鍍時間：
2h。各試樣的化學鍍工藝參數完全一致，鍍液配方采用如下Ni-P鍍液配方，其鍍速可達10txm／h左右。
 1．2 鍍液成分及工藝條件
 ] 硫酸鎳 20 L 次亞磷酸鈉 25g／L 無水乙酸鈉 25 L 復合絡合劑 20mL／L 硝酸鉛 1．0mg／L pH值4．5—4．7 溫度 (85±1)oC
 2 試驗結果及分析
 2．1 試驗數據

用JB-3c粗糙度測試儀測得數據見表1，并由此生成分析圖，見圖1。
從圖1和表1可知金屬表面鍍后表面粗糙度值普遍減小，減小量從0．030~m到0．606txm ，且呈鍍前Rn值越大，鍍后脅值的減小量越大的規律。

表1 鍍前鍍后工件表面粗糙度值

2．2 粗糙度數值變小的原因分析

經過加工的零件表面，總存在著許多高低不平的較小峰谷 (波距小于1mm)見圖2所示，這些波峰、波谷及坡面都是化學鍍鍍層沉積的發生面，鍍層在這些微觀的波峰、波谷及坡面上法向均勻沉積見圖3所示，在波谷處鍍層交匯，造成鍍層原子積聚多于坡面，但隨鍍層的交匯，波谷處沉積反應的發生面的面積在減少，此處的沉積反應也減少。所以在波谷處鍍層沉積有所增厚，并漸漸形成圓角。在波峰處鍍層背離，造成波峰處鍍層原子積聚少于坡面，但隨鍍層的背離，波峰處沉積反應的發生面的面積在增加，此處的沉積反應也增加，在波峰處形成鍍層并漸漸形成圓角。圖4是鍍層表面電鏡圖片，從圖中可清晰地看到圓滑的波峰。在波谷處形成圓角說明谷深變小，在波峰處形成圓角說明峰高變小，經過一段時問的施鍍，鍍件表面波谷到波峰的距離將有所減小，即h．-h：=Ah，見圖3所示，所以鍍后試樣表面粗糙度值普遍降低，由分析可知鍍后工件表面粗糙度值減小是由微觀表面波峰和波谷處化學鍍沉積發生表面的面積變化所引起的。因此，鍍后工件表面粗糙度值減小量受工件鍍前表面微觀幾何形狀影響。

2．3 粗糙度數值的減小量分析

為便于分析鍍前工件表面微觀幾何形狀對鍍后工件表面粗糙度值減小量的影響規律，以表1的試驗數據為基礎，找出這兩個變量之間的函數關系的近似表達式一經驗公式，通過經驗公式對其進行理論分析。
設Y為粗糙度Rn值的減小量，t為鍍前Rn值，則Y：f(t)，根據圖1中如值的減小量曲線接近于一條直線，于是可以認為Y：f(t)是線性函數，并設f(t)=at+b根據較小二乘法M=Σ[Y -(at +b)] 應為較小值，即Ma (a， 【 (a ,，b )； = 0。 求得{【ab =：0O ． 01714051 1所以鍍后工件表面粗糙度值減小量與工件鍍前表面微觀幾何形狀之問的經驗公式為Y：f(t)=0．11017t+0．07451 ’(1)由公式(1)可知粗糙度數值的減小量隨原表面粗糙度值增大而增加，減小幅度約為原表面粗糙度值的1 1％ 。

 3 結論

1)化學鍍可以減小鍍件的表面粗糙度值。所以鍍后表面更加平整，更顯光亮。
2)化學鍍后，表面粗糙度數值的減小量隨原表面粗糙度值增大而增加，減小幅度約為原表面粗糙度值的Il％。所以工件自身表面越光滑，鍍后鍍層越光亮。


[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李寧．化學鍍鎳基合金理論與技術[M]．哈爾濱：哈爾濱工業大學 出版社，2000．66-67
[2] 張放，段英賢．化學鍍在模具上的應用及修復[J]．表面技術， 2003，32(4)：63—67
[3] 華戟云，邪紅紅 不銹鋼球閥化學鍍Ni—P合金鍍層研究[J]．表面 技術，2005，24(11)：19-22
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