序 言

鍍鉻銷軸的加工流程

鍍鉻銷軸的加工流程與普通熱處理的銷軸相比，增加了鍍鉻和鍍鉻后的無心磨等工序。其中應注意銷軸材質(zhì)和銷軸表面質(zhì)量對鍍層質(zhì)量的影響，以及鍍后應及時進行消氫處理。

2.1 基體金屬對鍍鉻層的影響

2.2 銷軸表面質(zhì)量對鍍鉻層的影響

a）鍍層起泡

b）鍍層針眼

圖1  鍍鉻層缺陷（200×）

其次，銷軸表面粗糙度對鍍鉻層的表面質(zhì)量有很大影響，因此銷軸常進行磨光或拋光處理。表面粗糙度是指零件表面具有的微小間距及波峰波谷的不平度，受加工方法影響較大。然而，銷軸設計者在確定銷軸表面粗糙度時，往往容易忽視銷軸的表面粗糙度對電鍍效果的影響。

在相同鍍鉻層厚度要求下，電鍍前銷軸的表面粗糙度值越大，電鍍加工后鍍層表面就越粗糙，孔隙率也就越高，鍍層變得不完整，鍍層與銷軸表面的附著力變差，更容易銹蝕，影響使用壽命。電鍍時銷軸表面的粗糙度值過大時，粗糙表面的實際電流密度比表觀電流密度要小，就會造成粗糙處的電位達不到金屬的析出電位，則該位置就會沒有鍍層。隨著銷軸表面粗糙度值的減小，銷軸的表面硬度增加。這是因為銷軸的表面粗糙度值越小，鍍層越致密，硬度也就越高。另外，硬度壓痕周圍出現(xiàn)的不同程度的裂紋也能表明鍍層的致密程度，從而反映影響鍍層硬度的主要因素是電解產(chǎn)物——氫。氫的過電位現(xiàn)象在光滑表面和粗糙表面是不一樣的，在粗糙表面的過電位較小。因此，粗糙銷軸表面的氫更容易完成析出動作，其中的金屬離子也不容易產(chǎn)生電沉積。為保證鍍鉻銷軸的使用壽命和質(zhì)量，電鍍前銷軸的表面粗糙度必須控制在合理范圍內(nèi)。但是適當增加銷軸表面粗糙度值也可以改善鍍層與銷軸的結(jié)合力。因此，一般要求銷軸的表面粗糙度為0.6μm以下。

2.3 消氫處理

由于電鍍過程中必須進行酸洗活化處理，所以析氫和滲氫現(xiàn)象在整個電鍍中不可避免，析出的氫能夠滲入鍍層以及銷軸金屬內(nèi)。析氫不僅會降低鍍層性能，產(chǎn)生針孔、麻點、氣泡等缺陷，而且還會降低基體銷軸的韌性，從而導致鏈條零件裝配后可能在遠小于其正常破壞應力的連接狀態(tài)下發(fā)生斷裂。因此，鍍鉻銷軸必須要進行消氫處理，以減少內(nèi)應力。

在鍍鉻銷軸入庫時，需要一種快速有效的檢驗方法對產(chǎn)品進行氫脆檢驗，以減少質(zhì)量風險及質(zhì)量損失。通過對比試驗，建議采用氣泡法。氣泡法操作簡單、用時短、成本低，其試驗結(jié)果目前雖沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的技術要求，但是其可作為減小氫脆風險的一個參考依據(jù)。建議使用該方法進行試驗時，要不斷地補充完善，形成本公司內(nèi)控標準，甚至是行業(yè)規(guī)范。

氣泡法是指將清潔并烘干的被測銷軸置于溫度180℃左右的石蠟（或溫度120℃左右硅油或凡士林）中加熱3～5min，觀察銷軸表面氣泡產(chǎn)生和逸出情況，由此判斷被測銷軸的含氫情況，見表1。

表1  銷軸表面氣泡產(chǎn)生和逸出及其判定

在用氣泡法對銷軸表面氣泡產(chǎn)生和逸出進行觀察及其判定時，應注意以下事項。

1）被測銷軸應用酒精等清洗劑進行清洗、沖洗，并烘干處理，確認銷軸表面不存在污染物且是干燥的。

2）因溶液使用時間較長或銷軸未清洗干凈而帶入溶液的雜質(zhì)，造成溶液透光率下降至不足原溶液的75%左右時會影響觀察，因此需定期更換溶液。

3）該方法僅可以判別銷軸中是否含有氫，但是無法判別單位體積氫含量，試驗過程中出現(xiàn)大量氣泡的現(xiàn)象不代表就會100%出現(xiàn)氫脆斷裂的問題，但可以明確該狀態(tài)下氫脆斷裂的風險大大提高。針對判定為可疑或者不合格的銷軸，應謹慎對待。

鍍鉻銷軸的檢測

3.1鍍鉻層厚度

鍍層厚度是銷軸的一項重要性能指標，其往往會影響銷軸的耐蝕性和耐磨性。目前，鍍層厚度的檢測方法多種多樣，由于金相法有較高的準確度，因此根據(jù)GB/T 6462—2005《金屬和氧化物覆蓋層 厚度測量 顯微鏡法》的要求，對多種型號的鍍鉻銷軸進行了鍍層厚度檢測，發(fā)現(xiàn)鍍層厚度的均勻性差強人意（見圖2）。圖2所示為某型號鏈條銷軸的鍍層厚度情況，其最厚與最薄處相差0.06mm。由此可見，鍍層厚度的均勻性嚴重影響到銷軸的圓度。

詹瑞秋等研究表明，鍍鉻層的表面內(nèi)應力均為拉應力，隨鍍鉻層厚度的增加，鍍鉻層的表面內(nèi)應力呈先增后降再增再降的波動性變化。隨鍍鉻層厚度的增加，鍍鉻層的硬度呈先略微增大后快速增大再緩慢增大的變化趨勢。

a）鍍鉻層最厚處

圖2  鍍鉻銷軸不同位置鍍層厚度 （200×）

3.2 鍍鉻層硬度

 表2  鍍鉻銷軸的鍍層硬度             （HV）

3.3 鍍鉻層結(jié)合力

在GB/T 5270—2008《金屬基體上的金屬覆蓋層 電沉積和化學沉積層 附著強度試驗方法評述》中規(guī)定了金屬基體上電鍍層及化學鍍層結(jié)合力的測試方法,但多數(shù)為定性測量。目前，常用的檢測方法有鋼針劃痕法、彎曲法、沖擊法和磨輪法等，由于鍍鉻層硬度較高，因此日常檢測多使用磨輪法。將鍍鉻銷軸在砂輪上打磨，直至銷軸露出基體，若鍍鉻層沒有起皮等現(xiàn)象發(fā)生，則定性證明鍍鉻層結(jié)合力良好。

結(jié)束語