电镀工(中级)1-第二章课件

1、第二章 金属腐蚀与防护第二章 金属腐蚀与防护 通过本章的学习要掌握常见金属腐蚀的种类，什么是阳极镀层，什么是阴极镀层，对镀层的基本要求是什么。了解防止金属腐蚀的方法，掌握金属镀层的特性和用途。第二章 金属腐蚀与防护 通过本章的学习要掌握常见金属腐蚀的种类，什么是阳极镀第一节金属腐蚀的分类和危害一、按反应的类型分类金属与被接触的物质（一般是非电解质）直接发生化学反应而引起的腐蚀称为化学腐蚀。当金属（不纯的金属或合金）和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。二、按破坏的形式分类1.化学腐蚀2.电化学腐蚀1.全面腐蚀第一节金属腐蚀的分类和危害一、按反应的类型分类金属腐蚀作用分布在

2、整个金属表面，可以是均匀的腐蚀，也可以是不均匀的腐蚀。在金属的某个部位或其中的某个组织上发生的腐蚀称为局部腐蚀。(1)斑点腐蚀腐蚀深度不大，占有较大面积，形成一块块花斑状。(2)点状腐蚀腐蚀为分散的小点状，例如铝板的腐蚀。(3)陷坑腐蚀腐蚀集中在不大的面积上。2.局部腐蚀第一节金属腐蚀的分类和危害腐蚀作用分布在整个金属表面，可以是均匀的腐蚀，也可以是不(4)晶间腐蚀腐蚀沿晶粒边界发生，这种腐蚀危险性很大。(5)表面下腐蚀腐蚀由表面开始，向表面下扩张，形成鼓起和分层。(6)选择腐蚀在多元合金中，腐蚀发生在一种组元上。在应力作用下发生的腐蚀。三、按环境的条件分类()大气腐蚀金属在潮湿的空气中发生的

3、腐蚀。3.应力腐蚀断裂第一节金属腐蚀的分类和危害(4)晶间腐蚀腐蚀沿晶粒边界发生，这种腐蚀危险性很大。(2)土壤腐蚀各种埋在地下的水、石油、煤气等的输送管道及地下建筑物所发生的腐蚀。(3)电解液腐蚀金属在一切导电介质中发生的腐蚀。(4)接触腐蚀两种电极电位不同的金属相互接触时发生的腐蚀。(5)应力腐蚀在有内应力或外加负荷的条件下所发生的腐蚀。(6)其他腐蚀如生物腐蚀、杂散电流腐蚀、摩擦腐蚀、熔融介质腐蚀、液态金属腐蚀以及放射线腐蚀等。四、金属腐蚀的危害金属腐蚀的现象非常普遍，例如由金属制成的日用品、生产工具、机器部件、船壳等，由于保养不好就会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。第一节金属腐蚀的分类和

4、危害(2)土壤腐蚀各种埋在地下的水、石油、煤气等的输送管道及地第二节金属腐蚀的防护方法一、正确选用金属材料和改变金属的组成根据使用环境及金属的性质，正确选用金属材料。二、金属保护层获得金属保护层的方法有电镀、化学镀、热喷镀、热渗镀、热浸镀、真空蒸发镀、包镀等。三、非金属保护层非金属保护层近几年来被广泛应用。四、化学保护层第二节金属腐蚀的防护方法一、正确选用金属材料和改变金属的组在金属表面，用化学方法形成一层耐蚀的氧化物或复盐薄膜，常用的方法有化学氧化、阳极氧化、磷化、钝化等。1)覆盖保护层与基体金属材料结合力要好。2)覆盖保护层应完整、孔隙率要小。3)覆盖保护层应具有良好的物理、化学及力学性能

5、。4)覆盖保护层厚度均匀、细致。五、电化学保护层利用原电池的电化学原理来进行金属保护，即只要能够把引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应消除，金属的腐蚀就可以防止了。第二节金属腐蚀的防护方法在金属表面，用化学方法形成一层耐蚀的氧化物或复盐薄膜，常这种方法是把要保护的钢铁设备（如石油管道、船舶外壳、钢闸门等）作为阴极，另外用不溶性电极作为辅助阳极，两者都在电解质溶液里，接上外加直流电源。利用牺牲阳极对被保护金属进行阴极极化，从而达到保护的目的，称为牺牲阳极保护法（又称为保护器保护法）。1.外加电源阴极保护法2.牺牲阳极保护法3.阳极保护法第二节金属腐蚀的防护方法这种方法是把要保护的钢铁设备（如石油管

6、道、船舶外壳、钢利用直流电对被保护金属进行阳极极化，从而达到保护的目的，称为阳极保护法。在腐蚀介质中加入少量能降低腐蚀速度的物质来防止腐蚀的方法，称为缓蚀剂保护法。(1)无机缓蚀剂适用于中性溶液和碱性溶液，而在酸性溶液中效率较低。无机缓蚀剂，又可分为阳极缓蚀剂与阴极缓蚀剂。1)阳极缓蚀剂：阳极缓蚀剂能抑制阳极过程。2)阴极缓蚀剂：阴极缓蚀剂能抑制阴极极化过程。4.缓蚀剂保护法第二节金属腐蚀的防护方法利用直流电对被保护金属进行阳极极化，从而达到保护的目的，(2)有机缓蚀剂有机缓蚀剂适用于酸性溶液中，具有特殊的吸附能力。(3)气相缓蚀剂某些有机缓蚀剂在常温下具有较大的蒸气压，易挥发，挥发出来的有机

7、物分子能吸附在金属表面上，从而起到保护作用。第二节金属腐蚀的防护方法(2)有机缓蚀剂有机缓蚀剂适用于酸性溶液中，具有特殊的吸附第三节镀层的分类一、电镀层的作用电镀层的主要作用如下：1)提高金属零件在使用环境中的耐蚀性能。2)装饰零件的外表，使其光亮美观。3)改变或提高零件的功能。二、对镀层的要求不同的产品，对镀层的要求不同，但就其共性来说，对镀层的主要要求有：第三节镀层的分类一、电镀层的作用电镀层的主要作用如下1)镀层与基体，包括镀层与镀层之间，应有良好的结合力。2)在零件的主要表面上，镀层应厚度均匀、细致。3)镀层应具有一定的防护性能，例如点滴试验、盐雾试验性能。4)镀层应具有一定的装饰性能

8、，例如良好的外观。5)镀层应具有规定的功能指标，例如硬度、焊接性、导电性等。6)镀层厚度应符合图样要求。三、镀层的分类方法第三节镀层的分类1)镀层与基体，包括镀层与镀层之间，应有良好的结合力。2)根据目前应用于生产的情况，单金属镀层有铜、镍、铬、锌、金、银、铁、钴、锡等30多种。(1)防护性镀层是指应用于大气及其他环境下防止基体金属腐蚀的镀层。(2)防护-装饰性镀层是指应用于大气下，使基体金属既防腐蚀又美观的镀层。(3)修复性镀层是指应用于已磨损的零件(如轴承、轧辊等)的局部或整体修复的镀层。(4)特殊要求镀层是指应用于某些有特殊要求的制品表面上的镀层。1.按镀层作用分类第三节镀层的分类根据目

9、前应用于生产的情况，单金属镀层有铜、镍、铬、锌、金1)耐磨镀层：如镀硬铬，是用于提高零件滑动接触面上耐磨性的电镀层。2)减摩镀层：用于减少零件表面上滑动摩擦的镀层。3)反光镀层：如镀银、镀装饰铬等。4)防反光镀层：如镀黑镍、黑铬等。5)导电性镀层：对某些金属零件，为了提高其表面导电性能，通常镀铜、银、金等。6)导磁镀层：是指用于提高某些金属零件的磁性要求的镀层。7)热加工镀层：是指用于零件局部不要求进行热处理(如渗碳和渗氮)的屏蔽。第三节镀层的分类1)耐磨镀层：如镀硬铬，是用于提高零件滑动接触面上耐磨性的电8)抗氧化镀层：如镀铬、镀铂铑合金等。9)耐酸镀层：如镀铅等。(1)阳极性镀层是指在一定

10、的条件下，镀层的电位负于基体金属电位的一种镀层。这类镀层覆盖在金属制品表面，既有隔离介质起机械保护作用，又有电化学保护作用，所以多数作为防护性镀层。2.按镀层与基体金属的电位分类第三节镀层的分类8)抗氧化镀层：如镀铬、镀铂铑合金等。9)耐酸镀层：如镀铅(2)阴极性镀层是指在一定条件下，镀层的电位正于基体金属电位的一种镀层。这类镀层覆盖在金属表面，只有隔离介质起机械保护作用。第三节镀层的分类(2)阴极性镀层是指在一定条件下，镀层的电位正于基体金属电第四节镀层的选择一、镀层的选择原则选择镀层的种类和厚度，主要取决于下列因素：1)被覆盖金属的种类和性质。2)该金属零件的结构、形状和尺寸公差。3)该金

11、属零件的用途和工作条件(即使用环境、接触偶)。4)镀层的性质和用途。二、镀层的选择方法镀层的使用条件，按照气候环境的严重程度可分为以下三类：1.按使用环境选择第四节镀层的选择一、镀层的选择原则选择镀层的种类和厚表2-1钢铁和铜及其合金零件的覆盖层厚度规定第四节镀层的选择表2-1钢铁和铜及其合金零件的覆盖层厚度规定第四节镀层的(1)防护性镀层主要作用是保护基体金属免受腐蚀，不规定对产品的装饰要求。(2)防护-装饰性镀层除保护基体金属外，还使零件美观。(3)功能性镀层除具有一定的保护作用外，主要用于特殊的工作目的。1)贵重金属、不锈钢、轧制的磁合金材料以及镍铜合金等，一般不需要保护层。2.按镀层用

12、途选择3.按基体材料选择第四节镀层的选择(1)防护性镀层主要作用是保护基体金属免受腐蚀，不规定对2)碳钢、低合金钢和铸铁零件，在大气中容易被腐蚀，在镀锌、镀镉后还需经过钝化处理。3)钢制弹簧零件，包括弹簧、弹簧衬垫、弹簧片等，在镀锌或镀镉后需要进行驱氢处理。4)铜及其合金零件在湿热带使用的产品应加以保护。5)铝及其合金零件阳极氧化后应再进行重铬酸盐封闭。6)锌合金零件，可采用磷化、钝化、电镀。在腐蚀介质的环境下，两种互相接触的金属会因其电极电位的不同而发生接触腐蚀，作为阳极的金属会加速腐蚀。4.按金属接触偶原则选择第四节镀层的选择2)碳钢、低合金钢和铸铁零件，在大气中容易被腐蚀，在镀锌、镀三、

13、常用镀层的性质与用途锌镀层在大气条件下对于钢铁零件为阳极性镀层，经彩色钝化后，可明显地提高镀层的保护性能并改善了外观。1.锌镀层2.镉镀层第四节镀层的选择三、常用镀层的性质与用途锌镀层在大气条件下对于钢铁零镉镀层在海洋和高温大气的环境中，对于钢铁零件为阳极性镀层，镀层比较稳定，耐蚀性强，润滑性能好，在航空及电子工业中应用较多。锡镀层对于钢铁零件为阴极性镀层。铅的电极电位比铁正，铅镀层对于钢铁零件为阴极性镀层。铬镀层对于钢铁零件为阴极性镀层。3.锡镀层4.铅镀层5.铬镀层6.铜镀层第四节镀层的选择镉镀层在海洋和高温大气的环境中，对于钢铁零件为阳极性镀层铜镀层对于锌、铁等金属为阴极性镀层。镍镀层对于钢铁零件为阴极性镀层，只有在镀层完全无孔隙时才能保护基体金属。银镀层对于常用金属为阴极镀层。铜锡合金镀层对于钢铁零件为阴极镀层。铝及其合金阳极氧化膜是最主要的防护装饰性氧化膜。7.镍镀