發(fā)布時間：2019-09-19 19:01

【摘要】：通過正交試驗和極差分析研究了各工藝參數(shù)對鍍層與基體間的結(jié)合力影響程度,通過單因素試驗研究了各工藝參數(shù)對結(jié)合力的影響規(guī)律,并獲得了最佳工藝參數(shù)。結(jié)果表明,最佳工藝參數(shù)為陰極電流密度3A/dm2,甲基磺酸體積濃度45mL/L,添加劑體積濃度45mL/L,Sn2+質(zhì)量濃度15g/L,電鍍溫度35℃。
【圖文】：

為２０ｍｉｎ，以鍍層脫落量作為正交試驗結(jié)果的分析對象。表１試驗因素水平表Ｔａｂ．１Ｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ水平因素Ａ／（ｇ·Ｌ－１）Ｂ／（ｍＬ·Ｌ－１）Ｃ／℃Ｄ／（ｍＬ·Ｌ－１）Ｅ／（Ａ·ｄｍ－２）１１０３５１５３５１２１５４５２５４５３３２０５５３５５５５４２５６５４５６５７參考ＧＢ／Ｔ９２８６－１９９８《色漆和清漆漆膜的劃痕實驗》對鍍錫板進(jìn)行百格法測試，試驗原理如圖１所示。測試前，稱取未經(jīng)電鍍鋼板的質(zhì)量；測試時，把百格刀（刀刃寬為１ｍｍ刀刃數(shù)為１１）刀頭安裝在摩擦磨損試驗機的滑塊上，鍍錫板則用雙面膠粘在機器的固定端上，控制滑塊的正壓力為３０Ｎ，啟動機器后滑塊橫向移動，在鍍錫板上形成一條３０ｍｍ圖１試驗原理圖Ｆｉｇ．１Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍ的劃痕，機器復(fù)位后把鍍錫板從固定端取下并旋轉(zhuǎn)９０°再操作一次，此時鍍錫板上形成１００個小方格；測試后，用毛刷沿格子對角線輕刷３次，然后用３Ｍ公司生產(chǎn)的ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＴａｐｅ６００膠帶貼在百格處，壓緊膠帶后快速拉起，再稱量此時鍍錫板的質(zhì)量。試驗前后鍍錫板的質(zhì)量差即為鍍層的脫落量，脫落量越多表示結(jié)合力越差，反之則表明結(jié)合力越好。２結(jié)果與討論２．１正交實驗結(jié)果正交試驗極差分析結(jié)果如表２所示。表２正交試驗結(jié)果和極差分析Ｔａｂ．２Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔａｎｄｒａｎｇｅａｎａｌｙｓｉｓ試驗號ＡＢＣＤＥ脫落量／ｍｇ１１１１１１８．７１２

圖２電流密度與鍍層脫落量之間的關(guān)系Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｗｅｉｇｈｔｌｏｓｓ的上升，鍍層表面結(jié)晶越來越粗糙。這是因為隨著電流密度的上升，陰極會發(fā)生析氫現(xiàn)象，因此結(jié)晶粗糙，結(jié)合力變差。但是當(dāng)電流密度過小時，鍍層的光亮度不好而且鍍層的沉積速度也比較低，這不利于生產(chǎn)效率的提高。適當(dāng)提高電流密度雖然會使結(jié)合力稍有下降但可以顯著提高生產(chǎn)效率。所以陰極電流密度最好控制在３Ａ／ｄｍ２左右。２．３甲基磺酸體積濃度與鍍層脫落量之間的關(guān)系甲基磺酸在鍍液中起導(dǎo)電作用，同時還可以細(xì)化晶粒。甲基磺酸體積濃度與鍍層脫落量之間的關(guān)系如圖４所示。從圖中可以看出，當(dāng)甲基磺酸含量較少時，不僅鍍層的脫落量比較大而且波動也較大。（ａ）１Ａ／ｄｍ２（ｂ）３Ａ／ｄｍ２（ｃ）５Ａ／ｄｍ２（ｄ）７Ａ／ｄｍ２（ｅ）９Ａ／ｄｍ２圖３不同電流密度下鍍錫板表面形貌Ｆｉｇ．３Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｉｎｐｌａｔｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｉｅｓ圖４甲基磺酸體積濃度與鍍層脫落量之間的關(guān)系Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｂｕｌｋｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄａｎｄｗｅｉｇｈｔｌｏｓｓ這是由于它具有導(dǎo)電作用［７］，一旦它的含量減少，那么鍍液的導(dǎo)電性和均鍍能力都會下降，同時甲基磺酸又可以細(xì)化晶粒，，所以隨著含量的增加脫落量不斷減小，即結(jié)合力不斷上升。但是當(dāng)甲基磺酸含量過高時，鍍層會發(fā)生析氫現(xiàn)象，不僅使孔隙率上升，還會導(dǎo)致鍍層結(jié)晶變得粗
【作者單位】： 華東理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51105143;51375164)
【分類號】：TG174.44

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9 劉p樥

本文編號：2538300