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行業新聞

釹鐵硼鍍鋅鍍層出現小凹坑分析與處理

人氣:發表時間:2019-11-21

     一企業在對新開發的45UH磁性材料進行滾鍍鋅后,鍍層表面出現很多宏觀的小凹坑、粗糙不平,且缺角較為嚴重,達不到客戶的要求。為此,對所有工序進行了排查和分析,排除了故障。
    1、工藝及產品要求
    (1)產品牌號和尺寸
    釹鐵硼45UH,32.5mmx22.0mmx16.0mm
    (2)電鍍流程
    切片來料—振動光飾(倒角)—水洗(2道)—酸洗(3%硝酸)—水洗(2道)—活化—水洗(2道)—滾鍍鋅—回收(2道)—水洗(2道)—拋光—水洗(2道)一>鈍化—水洗(2道)—熱水洗—吹干。
    (3)鍍鋅工藝
    鍍液配方為50—60g/L氯化鋅,180—220g/L氯化鉀,30—40g/L硼酸,適量鉀鹽鍍鋅柔軟劑和光亮劑。工藝條件為陰極電流密度1.0~1.5A/dm2,PH值5.4,滾桶轉速6r/min,配滾鋼珠1L,產品數量40個,溫度常溫,時間60min,連續過濾。
    (4)合格產品性能
    鍍層厚約10μm,耐中性鹽霧腐蝕72h,表面平整不起皮,藍白亮色,尺寸公差正常,無缺角。
    (5)化驗檢查分析
    槽液各成分含量均在正常區間,牌號和尺寸正常,厚度和顏色基本正常。
    2、故障現象
    采用以上工藝,滾鍍得到的材料成品表面粗糙不平,出現許多較為密麻的小凹坑,肉眼可見,以邊角尤甚,外觀丑陋,鹽霧不良,直接報廢,同時存在較多缺角。高牌號UH45磁性材料成本昂貴,經濟損失嚴重。
    3、故障分析與處理
    對槽液成分和成品性能作分析檢測后,認定槽液和后處理鈍化液不存在故障,前處理酸洗和活化工藝也沒有任何變化。
    由于傳統商用倒角液成本很高,本廠多采用勤換水的簡單方法來保護工件在振動倒角中不受腐蝕,但高牌號45UH磁性材料在微觀結構上依靠更多的富Nd相和稀土元素來保證其高矯頑力,這也大大提高了材料的受蝕性和脆性。
    經倒角后檢查,材料確實在倒角中受到腐蝕和撞擊,產生了小凹坑和缺角。同時在來料前道的切片工藝中,必須使用的膠水若沒有被清洗干凈,也會在倒角中分解生成有機弱酸,進一步加大對材料的腐蝕
    (1)小凹坑處理
    考慮到商用倒角液成本高,經正交優化后,以含6~8g/L苯甲酸鈉,2~3mL/L三乙醇胺的自配制倒角液進行振動光飾倒角處理。苯甲酸鈉作為常用的食品防腐劑,具有弱堿性和親油性。
    其水解顯弱堿性,反應方程式為C6H5C00Na+H2O—C6H5COOH+NaOH同時,三乙醇胺在弱堿性和振動倒角條件下可能與切片工藝遺留下的少量有機膠水或較多油酸發生反應生成三乙醇胺脂類化合物,附于金屬表面作為一種良好的緩蝕劑,保護工件不被氧化腐蝕。
    同時這類脂類化合物在超聲波清洗下,更易去除,也具備了一定的除油效果
    (2)缺角處理
    振動光飾倒角既能降低材料的粗糙度,也使邊角形成弧狀而降低邊角的優先腐蝕,是提高鍍層耐蝕性能的重要手段。經過多組調試,選用尺寸約為工件尺寸1/4的棕剛玉石作為磨料,增加圓球磨料石的數量,圓球:菱形:方形=4:2:1提高工件與磨料的質量比至1:3,將自配倒角液加制液面5~8cm以上,振動頻率增加至36Hz,振動光飾倒角2.5h后,水洗取出工件.
    (3)處理結果
    將在新倒角工藝條件得到的工件,按照原工藝進行前處理、電鍍、鈍化等得到磁性材料45UH成品,顏色藍白,外觀平整,在20倍放大鏡觀察下也無細小凹坑,邊角圓弧合格,缺角減少且缺角尺寸也在正常范圍區間,中性鹽霧等性能也合格。
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