除氢处理
电气控制柜设计制作-机柜制作-表面处理-镀后除氢和钝化处理
镀后处理1．除氢处理有些金属如锌，在电沉积过程中，除自身沉积出来外，还会析出一部分氢，这部分氢渗入镀层中，使镀件产生脆性，甚至断裂，称为氢脆。
为了消除氢脆，往往在电镀后，将镀件在一定的温度下热处理数小时，称为除氢处理。
除氢这个工序一般在钝化之前。
除氢处理的方法比较单一和简单，一般都是采用热处理的方式把原子态的氢驱逐出来。
对于常用的镀锌构件，应在镀后立即或4h内进行去氢处理。
一般在带风机的烘箱中，即在200～215℃温度条件下保温2h，即可达到去氢目的。
如果保温时间过长则容易产生铬脆。
除氢后再进行钝化，这样不会造成由于氢脆而导致钝化层破裂。
2．钝化处理所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理，在镀层上形成一层坚实致密的、稳定性高的薄膜的表面处理方法。
钝化使镀层耐蚀性大大提高，并能增加表面光泽和抗污染能力。
这种方法用途很广，镀锌，铜等后，都可进行钝化处理。
按照钝化膜的化学成分钝化处理可分为无机盐钝化和有机类钝化两类；根据钝化膜组成成分对人体的危害性可分为铬酸钝化和无铬钝化。
铬酸钝化是无机盐钝化的一个分支，目前国内外采用较多的无铬钝化有钼酸盐溶液、钨酸盐溶液、硅酸盐溶液、钛盐钝化、含锆溶液、含钴溶液、稀土金属盐溶液、三价铬溶液、磷酸盐钝化（磷化处理）等无机盐钝化和有机类钝化等。
1）无机盐钝化处理无机盐钝化处理研究比较成熟和应用较早的是铬酸盐钝化。
在含铬钝化膜中，Cr3＋起骨骼作用，Cr6＋起血肉作用，Cr6＋在空气中具有良好的自修复功能，因而对镀层具有很好的保护作用，而且，改变Cr6＋和Cr3＋的不同配比，还可以得到不同色彩的钝化膜。
这些突出的优点使得铬酸钝化仍然是目前应用最广的钝化工艺。
但是由于Cr6＋具有相当高的毒性且易致癌，随着环境保护意识的增强，人们越来越希望寻找可以代替铬酸钝化的新配方和新工艺。
钼和铬是同族元素，因此，它与铬具有相似的化学性质。
钼酸盐已经广泛用于钢铁以及有色金属的缓蚀剂和钝化剂。
镀金后去氢处理工艺流程
镀金后去氢处理工艺流程
(1)电镀后要除氢处理的原因:金属材料由于渗氢而引起的早期脆断现象称为氢脆。
酸洗和电镀等表面处理常常会造成金属基体和镀层渗氢,不进行除氢处理就不能避免氢脆危害。
(2)必须除氢的制品:A、对氢敏感的高强度结构钢和弹性零件。
B、带有多层超硬材料的厚镀层的电镀制品,如地质钻头、工程钻头、套料刀等。
(3)除氢方法:采用热处理方法。
一般是在烘箱中加热并保温一段时间,即可驱逐基体和镀层中的氢。
经热处理后出现鼓泡、脱皮等现象者即视为废品。
具体作法:一般在200~250℃保温2~4小时;对于钻头之类具有多层磨料且在恶劣条件下工作的电镀制品,应保温4~6小时甚至更长;对于渗碳件和锡焊件,除氢温度宜在140~150℃保温约3小时。
铸钢件常见热处理工艺
按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
1．退火：退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
2．正火：正火是将铸钢件加热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也是作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
3．淬火：淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。
或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。
铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能铸钢件淬火工艺的主要参数：(1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。
原则上，亚共析铸钢淬火温度为Ac。
以上20～30℃，常称之为完全淬火。
共析及过共析铸钢在Ac。
以上30～50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。
这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。
(2)淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。
为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。
除氢工艺规范
技术文件代号XX-001-01 XX有限公司除氢工艺规范代替1、目的减少或消除金属或合金由于吸氢而引起的脆性，恢复其本身的延展性。
2、适应范围本标准包含了除氢的目的、概念、工艺范围，规定了除氢的工艺过程、记录过程及质量要求。
适用于需去氢处理的电镀产品。
3、名词术语氢脆：金属或合金因吸收原子氢而引起的一种特殊形式的脆性，例如酸洗、阴极清洗或电镀过程中的吸氢。
它本身表现为迟后破裂或延展性降低。
4、除氢工艺范围4.1除氢温度范围：180℃～190℃。
4.2除氢恒温时间：氢脆的敏感性随紧固件强度的增加而增加，不同强度的零件采用不同的除氢时间，参照表1。
表1零件最短除氢时间（h）8.8级且直径大于或等于30mm的螺栓210.9级的螺钉、螺栓、螺柱412.9级的螺钉、螺栓、螺柱6带硬度400HV～500HV弹性垫圈的组合件8带硬度500HV～600HV弹性垫圈的组合件12自攻螺钉2自攻锁紧螺钉6编制审核批准标记处数更改文件号签名年月日职务签名年月日职务签名年月日除氢工艺规范代号FDJ-002-09代替FDJ-007-05注:除上表中8.8级且直径大于或等于30mm的螺栓以外，其余零件都必须在电镀结束后4小时以内进行除氢处理。
4.3渗碳件和锡焊件除氢温度为140℃～160℃，除氢恒温时间为3小时。
4.4其它零件一律按图纸要求处理，图纸要求除氢的零件必须予以除氢。
一般除氢温度为180℃～190℃，除氢恒温时间为2小时。
5、工艺过程5.1将要除氢的电镀产品放入恒温箱中，关严恒温箱门。
5.2打开恒温箱总电源。
5.3参照除氢工艺范围，设定恒温箱加热的温度。
5.4打开恒温箱两个加热电源。
5.5当恒温箱XMT数显调节仪显示温度达到工艺要求时，开始计时。
5.6除氢恒温时间达到工艺要求时，关闭恒温箱总电源。
5.7取出电镀产品，在除氢时间记录纸上签名后，通知检验员作除氢记录，除氢结束。
6、除氢记录过程6.1当接到操作者通知时，检验员必须及时在除氢记录本上作除氢记录。
镀金后去氢处理工艺流程
镀金后去氢处理工艺流程一、概述镀金是一种广泛应用于各个行业的表面处理工艺，它能够在金属表面形成一个具有一定厚度的金属涂层，从而增加金属的耐腐蚀性能、表面光泽和装饰效果。
然而，在镀金过程中往往会产生一些氢气，如果这些氢气不及时处理，就会对镀金层的质量造成影响，甚至导致镀金层发生氢脆性破裂。
因此，对镀金后的金属材料进行去氢处理是非常重要的。
本文将介绍镀金后去氢处理的工艺流程，包括去氢处理的原理、设备及操作方法等方面。
二、去氢处理的原理去氢处理是通过一定的方法将镀金后的金属材料表面的氢气去除的过程。
一般来说，去氢处理的原理主要有以下几种：1. 热处理法：利用高温，将金属表面的氢气向外扩散，从而使金属内部的氢浓度降低。
热处理法一般适用于高温稳定性好的金属材料。
2. 化学溶解法：在特定的化学条件下，通过溶解氢气的方法将金属表面的氢气溶解掉。
这种方法适用于一些对高温敏感的金属材料。
3. 机械去氢法：通过机械的方式将金属表面的氢气挤压出去，一般适用于一些硬度较高的金属材料。
4. 吸附法：利用特定的吸附剂，将金属表面的氢气吸附掉。
这种方法一般适用于对金属表面无损伤的要求较高的材料。
根据不同的金属材料和要求，选择合适的去氢处理方法是非常重要的。
三、去氢处理的设备对于去氢处理，一般需要以下设备：1. 热处理炉：用于热处理法去氢处理的设备，一般需要具备一定的温度控制和加热均匀性。
2. 化学处理槽：用于化学溶解法去氢处理的设备，一般需要具备耐腐蚀性和液体循环的功能。
3. 压力机器：用于机械去氢法去氢处理的设备，一般需要具备一定的压力控制和力度均匀性。
4. 吸附剂槽：用于吸附法去氢处理的设备，一般需要具备一定的吸附性能和吸附速度。
四、去氢处理的工艺流程下面将介绍一下镀金后去氢处理的工艺流程：1. 准备工作：首先需要对去氢处理的设备进行检查和准备工作，确保设备的工作状态良好，包括热处理炉的温度控制、化学处理槽的液体循环、压力机器的压力控制等。
镀铬层除氢
镀铬层除氢
现代电镀网5月10日讯：
除氢就是要把渗透到镀铬层和基体金属中的氢赶出来，以便降低镀层与镀件的氢脆性，恢复镀件正常的物理机械性能，防止镀件在使用时发生事故，保证使用的可靠性和镀件的寿命。
因此除氢处理应该在镀件镀完并清洗干净后尽快进行，可在油浴、烘箱或真空干燥箱内进行。
除氢的温度对镀层硬度有一定的影响，温度过高会使镀层变软，应控制在150～250℃的范围内。
一般来说镀铬前硬度HRC≥40的基体，镀后必须尽快进行除氢处理。
在(200±5)℃的烘箱或油浴中除氢约3h;镀前硬度HRC≥55的基体，除氢的温度要降低至(150±5)℃，时间要长些，大于3h。
若用油浴除氢，最好先将零件在烘箱中预热到80℃，然后再放进80℃的油浴中，再升至除氢的最高温度，避免因温度急升，造成镀层开裂甚至脱落。
小的零星镀件可在真空烘箱中约180℃下，保持30～40min,即可将氢去除。
关于弹簧等弹性制品电镀除氢处理的要求
南通昌荣机电制造公司
NANTONG CHANGRONG JIDIANZHIZAOGONGSI
技术2010（01）号
关于弹簧等弹性制品电镀除氢处理的要求
引言：
钢铁零件镀锌过程中，除锌的电沉积外，往往伴随有氢离子还原析氢的副反应。
氢还原一部分变成气体逸出，还有一部分以氢的原子形态渗入到镀层和基体金属晶格的点阵中去，造成晶格歪扭，零件内应力增加，镀层和基体变脆，人们称之为氢脆。
氢脆对材料的力学性能危害很大，如不除去，会影响零件的寿命，甚至造成机器的破坏事故。
因此某些钢材或用于特殊条件下的零件，必须进行除氢处理，例如飞机上使用的镀锌件都要经过除氢处理。
弹性零件和高强度钢上镀锌也需要进行除氢。
除氢采用加热处理法将氢从零件内部赶出去。
除氢效果与除氢温度、保温时间有关。
温度高，时间长除氢越彻底。
但加热温度不能太高，超过250℃锌结晶组织变形、发脆，耐蚀性明显下降。
一般用l90℃～230℃，2h～3h。
渗碳件和锡焊件除氢温度是140℃～l60℃，保温3h。
要求：
本厂弹簧等弹性制造品在外协电镀过程中必须经过除氢处理。
除氢温度是150℃～180℃，保温3h-24 h，且在电镀后1-3小时内进行。
控制：
QC在受入检查时必须取得外协方如实制程的作业记录
A组织对供应商检查评审和对生产能力的确认。
起案：杨华2010.02.06
批准：杨根山2010.02.06
主送：生产计划，供应商管理，采购，QA部，QC部
发送：外协方（二级供应商由一级供应商负责复件发送，责任只考核一级供应商）
抄报：厂部，财务
存档：技术。
为什么要去氢
为什么要去氢并不是说高强度的螺栓才做去氢处理的，紧固件在加工和处理过程中，尤其在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸收了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。
当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转移，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。
氢特别活动并很快渗入到新形成的裂隙中去。
这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。
通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。
为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽可能快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）进行3-24小时。
去氢处理，也称除氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆的原理与预防在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
一、氢脆1氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2 氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。
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去氢处理，也称除氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆的原理与预防
在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
一、氢脆
1氢脆现象
氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2 氢脆机理
延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。
氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的
屈服强度,就会导致断裂发生。
氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。
因此,氢脆通常表现为延迟断裂。
氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。
镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。
经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。
常温下氢的扩散速度相当缓慢,所以需要即时加热去氢。
温度升高,增加氢在钢中的溶解度,过高的温度会降低材料的硬度,所以镀前去应力和镀后去氢的温度
选择,必须考虑不致于降低材料硬度,不得处于某些钢材的脆性回火温度,不破坏镀层本身的性能。
二、避免和消除的措施
1减少金属中渗氢的数量
在除锈和氧化皮时,尽量采用吹砂除锈,若采用酸洗,需在酸洗液中添加若丁等缓蚀剂;在除油时,采用化学除油、清洗剂或溶剂除油,渗氢量较少,若采用电化学除油,先阴极后阳极;在电镀时,碱性镀液或高电流效率的镀液渗氢量较少。
2采用低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层
一般认为,在电镀Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ时,渗入钢件的氢容易残留下来,而Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等金属镀层具有低氢扩散性和低氢溶解度,渗氢较少。
在满足产品技术条件要求的情况下,可采用不会造成渗氢的涂层,如机械镀锌可以,不会发生氢脆,耐蚀性高,附着力好,厚5～100μｍ，成本低。
3镀前去应力和镀后去氢以消除氢脆隐患
若零件经淬火、焊接等工序后内部残留应力较大,镀前应进行回火处理,减少发生严重渗氢的隐患。
对电镀过程中渗氢较多的零件原则上应尽快去氢,因为镀层中的氢和表层基体金属中的氢在向钢基体内部扩散,其数量随时间的延长而增加。
新的国际标准草案规定"最好在镀后1ｈ内,但不迟于3ｈ,进行去氢处理"。
国内也有相应的标准,对电镀锌前、后的去氢处理作了规定。
电镀后去氢处理工艺广泛采用加热烘烤,常用的烘烤温度为150～300°Ｃ,保温2～24ｈ。
具体的处理温度和时间应根据零件大小、强度、镀层性质和电镀时间的长短而定。
去氢处理常在烘箱内进行。
镀锌零件的去氢处理温度为110～220°Ｃ,温度控制的高低应根椐基体材料而定。
对于弹性材料、0.5ｍｍ以下的薄壁件及机械强度要求较高的钢铁零件,镀锌后必须进行去氢处理。
为了防止"镉脆",镀镉零件的去氢处理温度不能太高,通常为180～200°Ｃ。
三、应注意的问题
材料强度越大,其氢脆敏感性也越大,这是表面处理技术人员在编制电镀工艺规范时必须明
确的基本概念。
国际标准要求抗拉强度σｂ>105ｋｇ/ｍｍ2的钢材,要进行相应的镀前去应力和镀后去氢处理。
法国航空工业对屈服强度σｓ>90ｋｇ/ｍｍ2的钢件就要求作相应去氢处理。
由于钢材强度与硬度有很好的对应关系,因此,用材料硬度来判断材料氢脆敏感比用强度来
判断更为直观、方便。
因为一份完善的产品图和机加工工艺都应标注钢材硬度。
在电镀中我们发现钢的硬度在ＨＲＣ38左右时开始呈现氢脆断裂的危险。
对高于ＨＲＣ43的零件,镀后应考虑去氢处理。
硬度为ＨＲＣ60左右时,在表面处理之后必须立即进行去氢处理,否则在几小时之内钢件会开裂。
除了钢材硬度外,还应综合考虑以下几点：
(1)零件的使用安全系数:安全重要性大的零件,应加强去氢;(2)零件的几何形状:带有容易产
生应力集中的缺口,小Ｒ等的零件应加强去氢;(3)零件的截面积:细小的弹簧钢丝、较薄的片簧极易被氢饱和,应加强去氢;(4)零件的渗氢程度:在表面处理中产生氢多、处理时间长的零件,应加强去氢;(5)镀层种类:如镀镉层会严重阻挡氢向外扩散,所以要加强去氢;(6)零件使用中的受力性质:当零件受到高的张应力时应加强去氢,只受压应力时不会产生氢脆;(7)零件的表面加工状态:对冷弯、拉伸、冷扎弯形、淬火、焊接等内部残留应力大的零件,不仅镀后要加强去氢,而且镀前要去应力;(8)零件的历史情况:对过去生产中发生过氢脆的零件应特别加以注意,并作好相关记录。
在电镀过程中,零部件渗氢的现象是非常普遍的,表面处理技术人员在编制镀前去应力和镀
后去氢工艺时,不能照搬相关标准,应根据零件性质和使用条件灵活制订,否则会使生产成本大大增加,生产管理非常困难。