1、機(jī)械鍍的定義
機(jī)械鍍鋅：在鋅粉及分散劑、促進(jìn)劑、液體介質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)存在的條件下，利用沖擊介質(zhì)（如玻璃珠）沖擊碰撞鋼鐵制件表面而在制件表面形成鍍鋅層的表面處理工藝。
2、機(jī)械鍍的適用范圍
工件能否用機(jī)械鍍鋅進(jìn)行表面處理要視其尺寸和形狀而定。一般長度小于300mm，質(zhì)量小于0.5Kg的工件適合于機(jī)械鍍鋅。再大些的工件雖然也可以加工，但會因裝載量少而影響生產(chǎn)成本。帶盲孔和深凹槽的工件不適合機(jī)械鍍。 可以進(jìn)行機(jī)械鍍的金屬基體有許多，包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強度鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、可鍛鑄鐵、灰鑄鐵；粉末冶金件、黃銅鑄件、青銅鑄件、燒結(jié)銅件以及粉末冶金的鐵氧體。
3、分級、分類
3.1 機(jī)械鍍鋅層分級機(jī)械鍍鋅按其鍍鋅層的厚度分成如表1所示的幾個等級。
表1 機(jī)械鍍鋅層等級及其代號等級 代號 鍍鋅層的最小厚度，μm 110 Fe/Zn110M 107 80 Fe/Zn80M 81 70 Fe/Zn70M 69 65 Fe/Zn65M 66 55 Fe/Zn55M 53 50 Fe/Zn50M 50 40 Fe/Zn40M 40 25 Fe/Zn25M 25 12 Fe/Zn12M 12 8 Fe/Zn8M 8 5 Fe/Zn5M 5 注：代號的表示方法為：Fe-基體為鋼鐵，Zn-鍍層為鋅，數(shù)字-等級，M-機(jī)械鍍。例如：Fe/Zn50M表示鋼鐵基體上鍍層等級為50的機(jī)械鍍鋅層。
3.2 機(jī)械鍍鋅層等級的選擇
在相同的腐蝕環(huán)境下，機(jī)械鍍鋅層的耐腐蝕壽命與其厚度成正比，但增加鍍層厚度的同時也增加了制件的幾何尺寸。對于有配合要求的制件如緊固件等，應(yīng)在考慮使用壽命的同時考慮配合要求。另外，增加鍍層厚度也會使生產(chǎn)成本增加。所以應(yīng)綜合考慮以上因素，選擇合適的機(jī)械鍍鋅層等級。
表2給出了不同類型的大氣環(huán)境下鍍鋅層的腐蝕速率，供選擇等級時參考。需要說明的是，雖然表2是在廣泛實驗的基礎(chǔ)上得出的數(shù)據(jù)，但是因不同地區(qū)的腐蝕環(huán)境即使在相同類型的大氣條件下也會有很大差異，所以在某個地區(qū)測得的數(shù)據(jù)與與這些平均數(shù)據(jù)可能會有較大的偏差。
表2 不同大氣類型下鍍鋅層的腐蝕速率大氣類型 平均腐蝕速率(μm/年) 工業(yè)大氣 5.6 城市非工業(yè)大氣或海洋大氣 1.5 郊區(qū)大氣 1.3 農(nóng)村大氣 0.8 室內(nèi) ＜0.5
3.3 機(jī)械鍍鋅層分類
根據(jù)機(jī)械鍍鋅后是否需要進(jìn)行鉻酸鹽鈍化處理而將機(jī)械鍍鋅層分為以下兩種類型：類型Ⅰ：機(jī)械鍍鋅后不進(jìn)行鉻酸鹽鈍化處理；類型Ⅱ：機(jī)械鍍鋅后進(jìn)行鉻酸鹽鈍化處理。
3.4 機(jī)械鍍鋅層類型的選擇
類型Ⅰ
1）如果制件在使用過程中，表面形成的白色腐蝕產(chǎn)物并無害處或可以被接受，在這種情況下使用類型Ⅰ可降低生產(chǎn)成本。
2）制件的使用環(huán)境高于70℃時，鉻酸鹽鈍化膜的耐蝕效果要大大降低，若從經(jīng)濟(jì)上考慮，選擇類型Ⅰ即可。類型Ⅰ鍍鋅層可在高達(dá)120℃的溫度下使用。
類型Ⅱ
1）類型Ⅱ鍍鋅層表面的鉻酸鹽鈍化膜可延緩白色腐蝕產(chǎn)物和紅銹的出現(xiàn)；
2）類型Ⅱ可以是彩虹色、青銅色、橄欖綠色、黃褐色、棕色或黑色，可以根據(jù)需方要求選擇上述顏色中的任意一種顏色的鍍鋅層。
4、機(jī)械鍍鋅技術(shù)要求
4.1 工藝過程
4.1.1 消除應(yīng)力
抗拉強度σb≥1000MPa的鋼鐵制件，以及由于機(jī)械加工、研磨、校直、冷加工成型等而產(chǎn)生拉應(yīng)力的鋼鐵制件，都應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理。熱處理工藝條件為：190℃±15℃，≥3h。經(jīng)消除應(yīng)力熱處理后，制件的硬度不得低于所要求的硬度最低值。
4.1.2 除油祛銹
采用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)方法除制件表面的油污、氧化皮或銹跡。對于高強度制件，通常采用電解堿性除油或陽極堿性除油。采用酸浸蝕時加入適當(dāng)?shù)木徫g劑，以減小產(chǎn)升氫脆的可能性。
4.1.3 預(yù)鍍
預(yù)鍍處理通常是采用化學(xué)浸銅的方法使制件表面預(yù)鍍上一層較薄的銅層，銅層的厚度不作要求，也可不進(jìn)行預(yù)鍍處理。是否進(jìn)行預(yù)鍍處理，由供需雙方協(xié)商決定。
4.1.4 機(jī)械鍍鋅
除制件外，鍍鋅滾桶內(nèi)至少應(yīng)包括以下物質(zhì)： a）鋅粉 用于形成鍍鋅層的主要成分； b）沖擊介質(zhì) 通常采用玻璃珠或其他在機(jī)械鍍鋅工序中與所采用的化學(xué)物質(zhì)基本不起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。沖擊介質(zhì)主要作用是隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械沖擊力，將鋅粉碰撞沉積于制件表面； c）促進(jìn)劑 主要作用是促進(jìn)鋅粉均勻地沉積在制件表面； d）液體介質(zhì) 通常采用水。
4.1.5 分離
4.1.6 漂洗
4.1.7 干燥
4.1.8 鉻酸鹽鈍化處理
對類型Ⅱ鍍鋅層，應(yīng)在含六價鉻離子的鈍化液中進(jìn)行鈍化處理。
4.1.9 涂覆蠟、清漆或其它有機(jī)涂層
在機(jī)械鍍鋅層上涂覆蠟、清漆或其它有機(jī)涂層可以改善潤滑性能或提高耐蝕性。
4.1.10 清除氫脆處理
雖然高強度鋼在機(jī)械鍍鋅過程中是不產(chǎn)生氫脆的，但在除油去銹，特別是在酸浸蝕法去銹過程中，仍有產(chǎn)生氫脆的可能。所以這類制件在經(jīng)過機(jī)械鍍鋅之后，承受載荷之前，應(yīng)在室溫下至少放置48小時，或由供需雙方協(xié)商采用適當(dāng)?shù)姆绞较龤浯唷?/div>
4.2 外觀
4.2.1 鍍鋅層應(yīng)覆蓋所有的有效面積，包括螺紋的齒根、齒尖和邊角。
4.2.2 鍍層外觀應(yīng)色澤均勻，呈非光亮或半光亮狀態(tài)。注：機(jī)械鍍的特點決定了機(jī)械鍍鋅層不如電鍍鋅層光滑和光亮
4.2.3 鍍層無起皮、無夾雜、無結(jié)瘤、無氣孔及其它影響外觀和性能的缺陷。
4.2.4 由制件基體表面的砂眼、夾雜等缺陷而造成的鍍鋅層外觀缺陷和表層因漂洗干燥引起的污跡，顏色和光澤的不均勻，不應(yīng)視為鍍鋅外觀不合格。
4.3 厚度
4.3.1 除4.3.2所述區(qū)域外，有效表面上任意一點的鍍鋅層厚度應(yīng)達(dá)到表1的要求。
4.3.2 機(jī)械鍍鋅的特點決定了其鍍層厚度存在不均勻性，在制件的邊角、刃口、內(nèi)孔和凹槽等區(qū)域，鍍層厚度較薄，這些區(qū)域的鍍鋅層厚度允許低于表1的要求，或由供需雙方協(xié)商確定這些區(qū)域的最小厚度要求。
4.4 附著強度
4.4.1 機(jī)械鍍鋅層與基體應(yīng)結(jié)合良好，并能承受制件在規(guī)范條件下的操作。
4.4.2 經(jīng)6.3中所述試驗后合格。
4.5 耐蝕性
4.5.1 不同等級和類型的機(jī)械鍍鋅層經(jīng)8.4所述的中性鹽霧試驗后，應(yīng)達(dá)到表3規(guī)定的試驗時間要求。 表3 機(jī)械鍍鋅層經(jīng)中性鹽霧試驗后出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物和紅銹的最低時間要求出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物的時間，h 等級 55～110 50 40 25 12 8 5 類型Ⅰ 無要求類型Ⅱ 72 出現(xiàn)紅銹的時間，h 等級 55～110 50 40 25 12 8 5 類型Ⅰ ≥300 300 250 192 96 56 36 類型Ⅱ ≥300 300 250 192 96 72 72
4.5.2 對于類型Ⅱ的鍍層耐蝕實驗試驗不僅要求達(dá)到出現(xiàn)白色腐蝕產(chǎn)物的時間要求，而且同時也要求達(dá)到出現(xiàn)紅銹的時間要求。
4.6 氫脆高強度鋼制件經(jīng)機(jī)械鍍鋅后，應(yīng)達(dá)到需方指定的氫脆試驗要求。
5、 抽樣
5.1 抽樣應(yīng)按GB/T 12609規(guī)定的方法進(jìn)行。
5.2 如果被鍍制件因尺寸、形狀或其他原因不適合或不能作為樣品進(jìn)行技術(shù)要求的有關(guān)實驗時，允許采用試樣代替實際的制件作為樣品，但是所采用的試樣應(yīng)滿足以下條件：
a）試樣應(yīng)采用與所代表的制件相同的材料制成，并具有相同的冶金學(xué)狀態(tài)；
b）試樣應(yīng)與制件同時進(jìn)行完全相同的所有工藝步驟；
c）試樣的尺寸、形狀及數(shù)量由供需雙方協(xié)商決定。
6、檢驗方法
6.1 外觀在自然散射光下，用肉眼觀察。
6.2 厚度檢測
a）顯微鏡法 按照GB/T 6462和GB/T 12334的規(guī)定進(jìn)行檢驗。顯微鏡檢驗法是機(jī)械鍍鋅層厚度的仲裁方法。
b）磁性測厚法及其他方法 按照GB/T 4956中磁性測厚的規(guī)定進(jìn)行檢驗，也可以按照GB/T 6463規(guī)定采用其它誤差小于10％的方法進(jìn)行檢驗。注：類型Ⅱ鍍層的厚度測量應(yīng)在鉻酸鹽鈍化完成后進(jìn)行，測量厚度之前，應(yīng)將鈍化膜從測量面上去除，可采用非常軟的磨料（如膏劑氧化鋁或氧化鎂），用手輕磨去除鈍化層。
6.3 附著強度按照GB/T 5270的規(guī)定進(jìn)行檢驗。
6.4 耐蝕性檢驗 按照GB/T 10125的規(guī)定進(jìn)行中性鹽霧試驗。類型Ⅱ鍍鋅層在進(jìn)行中性鹽霧試驗之前，應(yīng)在室溫下老化24h。涂覆蠟、清漆或其它有機(jī)涂料的制件不能作為腐蝕試驗的樣品。
6.5 氫脆試驗按供需雙方事先商定的試驗方法進(jìn)行。
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