五金沖壓彈簧的表面處理

理
五金沖壓彈簧的腐蝕按其反應(yīng)的類型可分為化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕。它們都是彈簧表面金屬原子的變化或電子得失變成離子五金沖壓狀態(tài)的結(jié)果。

　　假如彈簧表面金屬只單純與四周五金沖壓介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而彈簧引起腐蝕稱化學(xué)腐蝕。例如彈簧在特別干燥的大氣中氧化天生氧化膜，以及彈簧在非電解質(zhì)液體中與該液體或該液體中的雜質(zhì)發(fā)五金沖壓生化學(xué)變化等，屬于化學(xué)腐蝕。

　　假如彈簧與電解質(zhì)溶液接觸，由于微電池的作用而產(chǎn)生的腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。例如彈簧與酸性或鹽類溶液接觸，這類五金沖壓溶液都是電解質(zhì)，由于彈簧表面的缺陷或雜質(zhì)等原因而形成電位差不同的電極以致彈簧不斷受到電解腐蝕；又例如彈簧處在濕潤(rùn)大氣中，由于大氣中的水蒸氣在彈簧表面上凝成水膜或水珠，加上大氣中的腐蝕性氣體(如產(chǎn)業(yè)廢氣中的二氧化五金沖壓硫和硫化氫或海洋大氣中的鹽霧等)溶解于水膜或水珠中形成電解質(zhì)。再加上彈簧金屬的雜質(zhì)或缺陷亦可形成電位差不同的電極，彈簧亦產(chǎn)生電解腐蝕。這五金沖壓些都屬電化學(xué)腐蝕。

　　彈簧受化學(xué)腐蝕是少量的、緩慢的，而受電化學(xué)腐蝕是主要的、普遍的。但一般來(lái)講化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕是同時(shí)存在的。

　　彈簧在制造、存放、使用等過(guò)程中五金沖壓，經(jīng)常會(huì)遭受四周介質(zhì)的腐蝕。由于彈簧在工作時(shí)是靠彈力發(fā)揮作用，彈簧被腐蝕后彈力會(huì)發(fā)生改變而喪失功能。所以防止彈簧的腐蝕可以保證彈簧的工作五金沖壓穩(wěn)定，并延長(zhǎng)其使用壽命。

　　彈簧的防腐方法一般采用保護(hù)層，根據(jù)保護(hù)層的性質(zhì)可分為：金屬保護(hù)層、化學(xué)保護(hù)層、非金屬保護(hù)層和暫時(shí)性保護(hù)層等，在此著重先容前三種方法。
五金沖壓
　　不銹鋼彈簧和銅線彈簧本身就具有一定防腐能力，所以一般不進(jìn)行防腐處理。

　　1、彈簧的金屬保護(hù)層

　　金屬保護(hù)層種類很多，就彈簧而言五金沖壓，一般是用電鍍金方法以獲得金屬保護(hù)層。電鍍保護(hù)層不但可以保護(hù)不受腐蝕，同時(shí)能改善彈簧的外觀。有些電鍍金屬還能改善彈簧的工作性能，例如進(jìn)步表面硬度，增加抗磨損力，進(jìn)步熱穩(wěn)定性，防止射線腐蝕等。但假如單純?yōu)榱藦椈?span lang="EN-US">五金沖壓的腐蝕，一般應(yīng)選用電鍍鋅層與電鍍鎘層。

　　鋅在干燥的空氣中較安定，幾乎不發(fā)生變化，不易變色。在濕潤(rùn)的空氣中會(huì)天生一層氧化鋅或碳式碳酸鋅的白色薄膜五金沖壓。這層致密的薄膜可阻止繼續(xù)遭受腐蝕。因此鍍鋅層用于彈簧在一般大氣條件下防腐蝕保護(hù)層。凡與硫酸、鹽酸、苛性鈉等溶液相接觸，以及在三氧化硫等五金沖壓氣氛的濕潤(rùn)空氣中工作的彈簧，均不宜用鋅鍍層。

　　一般鍍鋅層后經(jīng)鈍化處理，鈍化可進(jìn)步鍍層的保護(hù)性能和增加表面美觀。
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　　在海洋性或高溫的大氣中，以及與海水接觸的彈簧，在70°C熱水中使用的彈簧，鎘比較安定，耐腐蝕性能較強(qiáng)。鎘鍍層比鋅鍍層光亮美觀、質(zhì)軟、可塑性比鋅好，鍍層氫脆性小，最適宜于彈簧作保護(hù)層。但鎘稀少、價(jià)昂貴、且鎘鹽毒性大，對(duì)環(huán)境污染很厲害。因此，在使用上受到五金沖壓限制。故大多數(shù)只在航空、航海及電子產(chǎn)業(yè)所用的彈簧才使用鎘鍍層作保護(hù)層。

　　為了進(jìn)步鎘鍍層的防蝕性能，可在鍍后進(jìn)行鈍化處理。
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　　鋅與鎘鍍層的厚度決定著保護(hù)能力五金沖壓的高低。厚度的大小一般應(yīng)根據(jù)使用時(shí)工作環(huán)境來(lái)選擇，鍍鋅層硬度推薦在6~24μm范圍內(nèi)選取；鍍鎘層厚度推薦在6~12μm范圍內(nèi)選取。

　　彈簧的鍍鋅和鍍鎘是在氰化電解液中進(jìn)行的。在電鍍過(guò)程中，除鍍上鋅或鎘外，還有一部分還原的氫滲透進(jìn)到鍍層和基五金沖壓體金屬的晶格中往，造成內(nèi)應(yīng)力，使彈簧上的鍍層和彈簧變脆，也叫氫脆。由于彈簧材料的強(qiáng)度很高，再加上彈簧成形時(shí)的變形很大，因此，對(duì)氫脆特別敏感，如不及時(shí)往氫，往往會(huì)造成彈簧的斷裂。為了消除電鍍過(guò)程中產(chǎn)生的一些缺陷，五金沖壓改善彈簧的物理化學(xué)性能，延長(zhǎng)彈簧的使用壽命，進(jìn)步鍍層的抗蝕能力，必須進(jìn)行鍍后處理，即除氫處理。除氫處理是在電鍍后，立即或者在幾小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行五金沖壓。將電鍍后的彈簧在200~215°C的溫度中，加熱1~2h(或2h以上,假如時(shí)間過(guò)長(zhǎng)輕易產(chǎn)生鉻脆)，即可達(dá)到除氫的目的。

　　除氫一般在烘箱中進(jìn)行。除氫效果與五金沖壓溫度、時(shí)間、電鍍后的停留時(shí)間等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，溫度高、加熱時(shí)間長(zhǎng)，鍍后停頓時(shí)間短，其除氫效果就好。故對(duì)彈簧除氫溫度選擇可高一些。

　　金屬保護(hù)層，除上述的鍍鋅和鍍鎘外五金沖壓，還有鍍銅、鍍鉻、鍍鎳、鍍錫、鍍銀、鍍鋅鈦合金等，彈簧設(shè)計(jì)者可根據(jù)彈簧工作的場(chǎng)合選擇鍍層。

　　2、彈簧的化學(xué)保護(hù)層

　　利用化學(xué)反應(yīng)的方法使彈簧表面天生五金沖壓一層致密的保護(hù)膜，以防止彈簧腐蝕。通常采用氧化處理與磷化處理。

　　氧化處理與磷化處理，本錢低、生產(chǎn)效五金沖壓率高，一般彈簧制造廠均采用氧化處理，作為防腐蝕性處理。

　　(1)氧化處理 鋼的氧化處理亦稱發(fā)藍(lán)五金沖壓、發(fā)黑、煮黑。氧化處理后，彈簧表面天生保護(hù)性的磁性氧化鐵，此氧化膜一般呈藍(lán)色或玄色，也有時(shí)呈黑褐色。其顏色決定于彈簧的表面狀態(tài)、彈簧材料五金沖壓的化學(xué)成分和氧化處理工藝。

　　氧化處理的方法有：咸性氧化法、五金沖壓無(wú)堿氧化法和電解氧化法。以采用堿性氧化法為多。
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　　堿性氧化法是將彈簧放進(jìn)溫度140°C左右，含有氧化劑的氫氧化鈉溶液中浸泡一定時(shí)間，氧化劑和氫氧化鈉與鐵作用，天生亞鐵酸鈉和鐵酸鈉，再相互反應(yīng)，天生磁性氧化鐵。五金沖壓
氧化膜層的厚度約為0.6~2μm。氧化膜雖能進(jìn)步彈簧的耐腐蝕性，但由于膜薄，而且有氣孔，所以它的保護(hù)能力較差，只五金沖壓能用于在腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)中工作的彈簧。其防腐性能的高低取決于氧化膜的致密程度和它的厚度，因而也就是決定于氧化處理的氫氧化鈉濃度、氧化劑濃五金沖壓度、溶液的溫度等因素。

　　為了進(jìn)步氧化膜的防腐性和潤(rùn)滑五金沖壓能力，應(yīng)該加強(qiáng)氧化處理前后的處理。氧化處理前須將彈簧表面的銹蝕、氧化皮、油污、熱處理的鹽渣、表面接觸層等進(jìn)行徹底的清除。氧化處理后，通常是將五金沖壓彈簧在肥皂溶液或重鉻酸鹽中進(jìn)行填充處理，而后用活動(dòng)溫水洗凈、吹干或烘干，最后再上水膜置換防銹油或上一定溫度的機(jī)械油進(jìn)行浸油處理。五金沖壓

　　氧化處理對(duì)某些熱軋彈簧材料的表面晶界有所浸蝕，這在一定程度上會(huì)降低疲憊強(qiáng)度，因而，在采作氧化處理時(shí)應(yīng)慎五金沖壓重。

　　傳統(tǒng)的氧化處理是需要加溫進(jìn)行五金沖壓的。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有些制造單位使用常溫發(fā)黑劑，它克服了傳統(tǒng)發(fā)黑工藝的缺陷，節(jié)約了大量的能源。

　　發(fā)黑劑為藍(lán)綠色濃縮液化，無(wú)雜質(zhì)五金沖壓、無(wú)異味、不燃、不爆、不腐蝕，運(yùn)輸安全。

　　發(fā)黑劑用水稀釋，彈簧發(fā)黑時(shí)常用的稀釋比約為1︰5左右。

　　發(fā)黑劑的操縱工藝較為簡(jiǎn)單，其工藝路線為：往油、漂洗、酸行、漂洗、發(fā)黑(在室溫下2~5min)漂洗、水膜置換防銹油。要留意的是：一定要把彈簧工件上的油往盡，清洗干凈后，才能放進(jìn)常溫劑中進(jìn)行氧化處理。
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　　氧化處理本錢低、工藝配方較簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、氧化膜有一定的彈性，基本上不影響彈簧的特性曲線，所以氧化處理較廣泛地作為成形螺旋彈簧、彈簧墊圈及片彈簧等的防腐和裝飾措施。

　　彈簧經(jīng)氧化處理后的質(zhì)量檢驗(yàn)包括外觀檢查和抗蝕性檢查。

　　(2)磷化處理 將彈簧放進(jìn)含有錳、鐵、鋅的磷酸鹽溶液中，在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的方法叫做磷化。磷化膜的外觀呈暗灰色、灰色或黑灰色、不具光澤。磷化膜的厚度一般在5~20μm。磷化膜在一般大氣條件下較穩(wěn)定，其抗蝕能力為發(fā)藍(lán)膜的6~24倍。磷化膜具有顯微孔隙結(jié)構(gòu)，對(duì)漆類、油類有良好的吸附能力，因此磷化常與涂漆等涂覆方法配合使用。在磷化后進(jìn)行重鉻酸鹽填充、浸油或涂漆，能進(jìn)一步進(jìn)步其耐腐蝕性。磷化膜在動(dòng)物油、植物油、礦物油中均較穩(wěn)定，在某些有機(jī)溶液(如苯、甲苯)中亦較穩(wěn)定。

　　磷化膜能耐 400~500°C的高溫，因此，某些高溫下工作的彈簧，例如炮彈發(fā)射部分的彈簧，常用磷化處理。

　　彈簧在磷化前最好是采用噴砂處理。經(jīng)噴砂處理后不能耽置太久，應(yīng)隨即進(jìn)行磷化。若無(wú)噴砂設(shè)備，亦可采用化學(xué)往油及酸洗方法往除油污。彈簧在磷化過(guò)程中產(chǎn)生大量的氫氣，因此經(jīng)磷化后的彈簧具有氫脆現(xiàn)象。對(duì)于關(guān)鍵部位的彈簧，經(jīng)磷化處理后應(yīng)進(jìn)行往氫處理。