斜圈彈簧的表麵(miàn)處(chù)理(lǐ)方法
斜圈彈簧的表麵處理方法(fǎ)
斜圈彈簧的腐蝕按其反應的類型可分為化學腐蝕及電化(huà)學腐蝕。它(tā)們都是彈簧表麵金屬原子的變化或電子得失變(biàn)成離子狀態的結果。
如果彈簧表麵金屬隻單純與周圍介質發生化學(xué)反應,而彈簧引起腐蝕稱化學腐蝕。例如彈簧在特別幹燥的大氣中氧化生成氧化膜(mó),以及彈簧在非電解質液體中與該液體或該液體中的雜質發生化學變化等,屬於化學腐蝕。
如果彈簧與電解質溶液接觸,由於微電池的作用而(ér)產生的腐蝕叫電化學腐蝕。例如彈簧與酸性或鹽類(lèi)溶液接觸,這類(lèi)溶液都是電解質,由於彈簧表麵的缺陷或雜質等原因而形成電(diàn)位差不同的電(diàn)極以致(zhì)彈簧不斷受到電解腐蝕;又例(lì)如彈簧處在潮濕大氣(qì)中,由於大氣(qì)中的水蒸氣在(zài)彈簧表麵上凝成水膜或水珠,加上大氣中的腐蝕性氣體(如工業廢氣中(zhōng)的二氧化硫和硫化氫或海(hǎi)洋大氣中的鹽霧(wù)等)溶解於水膜或水珠中形成電解質。再加上彈簧金屬的雜質(zhì)或缺陷亦可形成電位差(chà)不同的電極,彈簧亦產生(shēng)電解腐(fǔ)蝕。這些都屬電化學(xué)腐蝕。
彈簧受化學腐蝕(shí)是少量(liàng)的、緩慢的,而受電化學腐蝕是主要的、普遍的。但(dàn)一般來講化學腐蝕與電化學腐蝕(shí)是同時存在的。
彈簧在製造、存放、使用等過程中,經常會遭受周圍(wéi)介質的腐(fǔ)蝕。由於彈簧(huáng)在工作時是靠彈力發揮作用(yòng),彈簧被腐蝕後彈力會發生(shēng)改(gǎi)變而喪失功能。所(suǒ)以防(fáng)止彈簧的腐蝕可(kě)以保證彈簧的(de)工作(zuò)穩定,並(bìng)延長其使用壽命。
彈簧的防(fáng)腐方法一般(bān)采用保護層(céng),根據保護層的性質可分為(wéi):金屬保護層(céng)、化學保(bǎo)護層、非金屬保護層和暫時性保護層等,在此著重介紹前三種方法。
不鏽鋼彈簧和(hé)銅線彈簧本身就具有一定防腐能力,所以一般(bān)不進行防腐處理。
1、彈簧的金屬保護層
金屬保護層種(zhǒng)類很多,就(jiù)彈(dàn)簧而言(yán),一般是用電鍍金方法以獲得金屬保護層。電鍍保護層不但可以保護不(bú)受腐蝕,同時能(néng)改善彈簧的外觀。有些(xiē)電鍍金屬還能改善彈簧的工作性能,例如提高表麵硬度,增加抗(kàng)磨損力,提高熱穩定性,防止射線腐蝕(shí)等。但如果單純為了彈簧(huáng)的腐(fǔ)蝕,一般(bān)應選用電鍍(dù)鋅層與電鍍鎘層。
鋅在幹燥的(de)空氣中較安定,幾乎不發生(shēng)變化,不易變色。在潮濕的空氣中(zhōng)會生成一層氧化鋅或碳式碳酸鋅的白色薄膜。這層致(zhì)密的薄(báo)膜(mó)可阻止繼續遭受腐蝕。因此鍍鋅層用於彈(dàn)簧在一般大氣條件下防(fáng)腐蝕保護層。凡與硫酸、鹽酸、苛性鈉等溶液相接觸,以及在三氧化硫等(děng)氣(qì)氛的潮濕空氣中工(gōng)作的彈簧,均不宜(yí)用(yòng)鋅鍍層。
一般鍍鋅層後經鈍化處理,鈍化可(kě)提高鍍層的保護性能和增加表麵美觀(guān)。
在海洋性或高溫的(de)大氣(qì)中,以及與(yǔ)海水接觸的彈簧,在70°C熱水中使用的彈簧,鎘比較安定,耐(nài)腐蝕性能較強。鎘鍍層比鋅鍍層光亮美觀、質軟、可塑性比鋅(xīn)好,鍍層氫脆(cuì)性小,適宜於彈簧作保護層(céng)。但鎘(gé)稀少、價昂貴、且鎘鹽毒性(xìng)大,對環境(jìng)汙染很厲害。因此,在(zài)使用上受到限製。故大(dà)多數隻在航空、航海及(jí)電子工業所用的(de)彈簧才使用(yòng)鎘鍍層(céng)作保護層。
為了提高鎘鍍(dù)層的防蝕性能,可在鍍後進行鈍化處理。
鋅與鎘鍍層的厚度決定著保護能力的高低。厚度的大小一般應根(gēn)據使用時工(gōng)作環境來選擇,鍍鋅層硬度推薦在6~24μm範圍內選取;鍍鎘層厚度推薦在6~12μm範圍內選取。
彈(dàn)簧的鍍鋅(xīn)和鍍鎘是在氰化電解液中進行的。在電鍍過程中,除鍍上鋅或鎘外,還有一部分(fèn)還原的氫滲透(tòu)入到鍍(dù)層和基(jī)體金屬的晶格中去,造成內應力,使彈簧上的鍍層和彈(dàn)簧變脆,也叫氫脆。由於彈簧材料的強度很高,再加上彈簧成形(xíng)時的變形很大,因此,對氫脆特別敏感,如不(bú)及時去氫,往往會造成彈簧的斷裂。為了消 除電(diàn)鍍過(guò)程中產生的一些缺陷,改善彈簧的物理化(huà)學性能,延長彈簧的使用壽命,提高鍍層的抗蝕能力,必須進行鍍後處理,即除氫處理。除氫處理是在電(diàn)鍍後,立(lì)即或者(zhě)在幾小時(shí)之內進行。將電鍍後(hòu)的彈簧在200~215°C的溫度中,加熱1~2h(或2h以上,如果(guǒ)時間過長容易產生鉻(gè)脆),即可達到除氫的目的。
除氫一般在烘箱(xiāng)中進行。除氫效果與溫度、時間、電鍍後的停留時間等有(yǒu)關。一般(bān)來說,溫度高、加熱時間長,鍍後停頓時(shí)間短,其(qí)除氫效(xiào)果就好(hǎo)。故對彈簧除(chú)氫溫度(dù)選(xuǎn)擇可高一(yī)些。
金屬保護層,除上述的鍍鋅和鍍鎘外,還有(yǒu)鍍銅、鍍鉻、鍍鎳、鍍錫、鍍銀、鍍鋅鈦合金等,彈簧設計者可根據彈簧工作的場合(hé)選擇鍍(dù)層。