第一部分:鍍鉻層的腐蝕防護(hù)原理與方法
鍍鉻層(通常指裝飾性鍍鉻或硬鉻)的腐蝕防護(hù)主要不是靠鉻層本身絕對(duì)不腐蝕,而是依靠 “屏障效應(yīng)”和“陰極保護(hù)效應(yīng)” 的協(xié)同作用。

核心原理:
屏障效應(yīng):致密的鉻層(尤其是微裂紋或微孔較少的鉻層)物理性地隔絕了腐蝕介質(zhì)(如水汽、鹽分)與下層金屬(通常是鎳層或銅層)的接觸。
陰極保護(hù)效應(yīng):鉻相對(duì)于下層的鎳、鐵等金屬,在電化學(xué)序列中電位更正,屬于陰極性鍍層。這意味著一旦鉻層存在缺陷(如貫穿的微裂紋、微孔或破損),暴露出的下層金屬會(huì)成為陽(yáng)極,優(yōu)先發(fā)生腐蝕,從而保護(hù)了鉻層本身不被大面積破壞,僅表現(xiàn)為缺陷處下方的“點(diǎn)狀”銹蝕。
基于此原理,主要的防護(hù)方法圍繞 “增強(qiáng)屏障” 和 “封閉缺陷” 展開:
主要防護(hù)方法:
一、 鍍層體系優(yōu)化(治本之策)
這是最根本的防護(hù)。裝飾性鍍鉻通常采用 “多層鎳鉻體系”,例如:
銅底層:提供良好的平整度和結(jié)合力。
半光鎳/光亮鎳:提供主體厚度和耐蝕性。
鎳封層(高硫鎳):在光亮鎳上鍍一層含有大量非金屬微粒(如SiO?)的鎳層,促使后續(xù)的鉻層形成微孔鉻。
微裂紋鉻/微孔鉻:通過特定工藝(如使用含硒添加劑的鍍鉻液,或在鎳封上鍍鉻)使鉻層自身產(chǎn)生大量均勻分布的微裂紋或微孔。
防護(hù)邏輯:將原本可能存在的少量、大而深的缺陷,轉(zhuǎn)化為大量、均勻、細(xì)密的微缺陷。這使得腐蝕電流被極大地分散,腐蝕由“集中深挖”變?yōu)?ldquo;橫向淺擴(kuò)”,極大延緩了腐蝕介質(zhì)穿透至基體的速度。這是現(xiàn)代高質(zhì)量裝飾鍍鉻的核心技術(shù)。
二、 后處理封閉技術(shù)(增強(qiáng)屏障)
在鍍鉻完成后進(jìn)行處理,物理封閉鉻層的微觀缺陷:
無機(jī)鹽封閉:使用硅酸鹽、鉻酸鹽等溶液進(jìn)行處理,在微孔中形成沉積物,阻擋介質(zhì)進(jìn)入。
有機(jī)涂層封閉:
涂油/涂蠟:臨時(shí)性防護(hù),常用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
透明漆(如丙烯酸、聚氨酯清漆):提供一層額外的透明保護(hù)膜,既能保持金屬光澤,又能顯著提升耐蝕性。常用于戶外使用或嚴(yán)苛環(huán)境下的零部件。
納米封閉劑:采用溶膠-凝膠等技術(shù),形成超薄、致密的納米級(jí)保護(hù)膜,滲入并封閉微孔。
三、 工藝控制與清潔(過程保障)
嚴(yán)格的前處理:確?;w徹底除油、除銹、活化,避免鍍層結(jié)合不良產(chǎn)生原始缺陷。
控制鍍液純凈度與參數(shù):防止雜質(zhì)引入和工藝波動(dòng)導(dǎo)致鍍層疏松、應(yīng)力過大產(chǎn)生粗大裂紋。
及時(shí)干燥:電鍍后迅速?gòu)氐赘稍铮苊鈿埩綦娊庖夯蛩忠l(fā)早期腐蝕。
四、 設(shè)計(jì)與使用維護(hù)
避免尖銳邊角:設(shè)計(jì)中盡量采用圓角,因?yàn)檫吔翘庡儗右妆。歉g薄弱點(diǎn)。
定期清潔與保養(yǎng):使用中性清潔劑,避免使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿或研磨性清潔劑破壞表面。
第二部分:測(cè)試結(jié)果判定方法
測(cè)試的核心目標(biāo)是加速模擬腐蝕環(huán)境,評(píng)估鍍層的耐蝕性能。最常用和權(quán)威的方法是 中性鹽霧試驗(yàn)。

鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱示意圖
主要測(cè)試方法:
中性鹽霧試驗(yàn):最普遍的方法。將樣品置于35℃的密閉箱中,持續(xù)或間歇噴灑5%的氯化鈉溶液,形成鹽霧環(huán)境。常用于模擬海洋或含氯工業(yè)大氣環(huán)境。
銅加速醋酸鹽霧試驗(yàn):在鹽霧試驗(yàn)基礎(chǔ)上加入醋酸和氯化銅,腐蝕性更強(qiáng),測(cè)試周期更短,用于快速篩選和對(duì)比。
腐蝕膏試驗(yàn):將含有腐蝕性鹽類的泥膏涂覆在樣品上,干燥后進(jìn)行潮濕箱試驗(yàn),模擬工業(yè)污染和凝結(jié)水共同作用的場(chǎng)景。
循環(huán)腐蝕試驗(yàn):更先進(jìn)的測(cè)試方法。將鹽霧、干燥、濕熱、低溫等多種條件按一定周期循環(huán),更接近真實(shí)的戶外環(huán)境(如白天/黑夜、雨/晴交替),結(jié)果相關(guān)性更好。
結(jié)果判定方法(以中性鹽霧試驗(yàn)為例):
判定依據(jù)通常是 “首次出現(xiàn)基體腐蝕的時(shí)間” 或 “在特定時(shí)間后腐蝕缺陷的數(shù)量和嚴(yán)重程度”。
1. 時(shí)間判定法(最直觀)
標(biāo)準(zhǔn):例如,“通過N小時(shí)中性鹽霧試驗(yàn)無紅銹”。
等級(jí)示例:
CASS試驗(yàn)(銅加速醋酸鹽霧):高級(jí)別裝飾鍍要求 ≥ 16小時(shí), 24小時(shí), 甚至48/72小時(shí)無腐蝕。
中性鹽霧試驗(yàn):要求通常更高,如96小時(shí)、240小時(shí)等。
如何看:記錄樣品從試驗(yàn)開始到基體金屬(鐵)的紅色銹點(diǎn)第一次出現(xiàn)所經(jīng)歷的時(shí)間。時(shí)間越長(zhǎng),耐蝕性越好。
2. 腐蝕評(píng)級(jí)法(更量化)
根據(jù)國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 10289, ASTM B117, GB/T 6461)進(jìn)行評(píng)級(jí)。評(píng)級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成:保護(hù)等級(jí) 和 外觀等級(jí) 。
保護(hù)等級(jí):表示基體金屬腐蝕的面積比例。10級(jí)表示無基體腐蝕,0級(jí)表示腐蝕面積 > 50%。
外觀等級(jí):表示鍍層本身發(fā)生變化(如斑點(diǎn)、暗斑、顏色變化等)的程度。同樣10級(jí)為無變化。
報(bào)告格式:結(jié)果通常報(bào)告為 Ra/Sb。例如,9/5表示基體腐蝕面積很小(>0.1% - 0.25%),但鍍層外觀有中度變化。
3. 圖表對(duì)照法(工程常用)
將試驗(yàn)后的樣品與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對(duì)比,標(biāo)準(zhǔn)圖譜上清晰定義了不同腐蝕程度(如銹點(diǎn)大小、密度)所對(duì)應(yīng)的等級(jí)或合格/不合格界限。這種方法操作簡(jiǎn)便,在工廠質(zhì)量控制中廣泛應(yīng)用。
判定流程總結(jié):
選擇標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范或客戶要求,確定采用哪種測(cè)試方法和判定標(biāo)準(zhǔn)(如:執(zhí)行NSS 96小時(shí),判定依據(jù)GB/T 6461,要求評(píng)級(jí)≥ 9/4)。
進(jìn)行測(cè)試:將樣品放入測(cè)試設(shè)備,運(yùn)行規(guī)定周期。
清洗與檢查:測(cè)試結(jié)束后,輕柔沖洗樣品以去除鹽沉積,然后在放大鏡下檢查。
對(duì)照判定:
時(shí)間法:檢查是否在約定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)紅銹。
評(píng)級(jí)法:計(jì)算腐蝕面積百分比,對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)表格確定 R 和 S 值,判斷是否達(dá)標(biāo)。
圖對(duì)法:直接與標(biāo)準(zhǔn)腐蝕圖片對(duì)比,給出合格與否的結(jié)論。
總而言之,鍍鉻層的腐蝕防護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,從鍍層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到后處理封閉,再到嚴(yán)格的測(cè)試驗(yàn)證,每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。測(cè)試判定的核心是依據(jù)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)加速腐蝕后的樣品進(jìn)行量化或?qū)Ρ仍u(píng)估,從而預(yù)測(cè)其在實(shí)際環(huán)境中的使用壽命。
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