สาเหตุของการหลุดลอกของสารเคลือบผิวบนเครื่องมือเพชรชุบไฟฟ้า

เครื่องมือเพชรชุบไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับกระบวนการหลายขั้นตอนในการผลิต หากกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งไม่เพียงพอ จะทำให้สารเคลือบหลุดลอกได้
ผลของการบำบัดก่อนการชุบ
กระบวนการเตรียมพื้นผิวเหล็กก่อนเข้าถังชุบเรียกว่า การเตรียมพื้นผิวก่อนชุบ การเตรียมพื้นผิวก่อนชุบประกอบด้วยขั้นตอนการขัดเงาเชิงกล การกำจัดน้ำมัน การกัดกร่อน และการกระตุ้น จุดประสงค์ของการเตรียมพื้นผิวก่อนชุบคือการกำจัดเสี้ยน น้ำมัน ฟิล์มออกไซด์ สนิม และผิวออกซิเดชันบนพื้นผิวของเหล็ก เพื่อให้โลหะในเนื้อเหล็กสามารถเจริญเติบโตเป็นโครงสร้างผลึกได้อย่างปกติและเกิดแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
หากการเตรียมพื้นผิวก่อนการชุบไม่ดี พื้นผิวของวัสดุพื้นฐานจะมีฟิล์มน้ำมันและฟิล์มออกไซด์บางมาก ทำให้คุณสมบัติของโลหะพื้นฐานไม่สามารถแสดงออกมาได้อย่างเต็มที่ ซึ่งจะขัดขวางการก่อตัวของโลหะเคลือบและโลหะพื้นฐาน ทำให้เกิดการยึดเกาะกันเพียงทางกลเท่านั้น แรงยึดเกาะจึงอ่อนแอ ดังนั้น การเตรียมพื้นผิวก่อนการชุบที่ไม่ดีจึงเป็นสาเหตุหลักของการหลุดลอกของชั้นเคลือบ

ผลของกระบวนการชุบ

สูตรของสารละลายชุบโลหะมีผลโดยตรงต่อชนิด ความแข็ง และความต้านทานการสึกหรอของโลหะเคลือบ นอกจากนี้ ยังสามารถควบคุมความหนา ความหนาแน่น และความเค้นของการตกผลึกของโลหะเคลือบได้ด้วยพารามิเตอร์กระบวนการที่แตกต่างกัน

ในการผลิตเครื่องมือชุบเพชรด้วยไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะใช้โลหะผสมนิกเกลหรือนิกเกล-โคบอลต์ หากไม่นับรวมสิ่งเจือปนในการชุบ ปัจจัยที่มีผลต่อการหลุดลอกของชั้นเคลือบ ได้แก่:
(1) อิทธิพลของความเครียดภายใน ความเครียดภายในของการเคลือบเกิดขึ้นในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า และสารเติมแต่งในคลื่นที่ละลายและผลิตภัณฑ์การสลายตัวและไฮดรอกไซด์จะเพิ่มความเครียดภายใน
ความเครียดในระดับมหภาคสามารถทำให้เกิดฟองอากาศ รอยแตก และการหลุดลอกของสารเคลือบในระหว่างการจัดเก็บและการใช้งาน
สำหรับการชุบนิกเกิลหรือโลหะผสมนิกเกิล-โคบอลต์ ความเครียดภายในจะแตกต่างกันมาก ยิ่งปริมาณคลอไรด์สูง ความเครียดภายในก็จะยิ่งมากขึ้น สำหรับเกลือหลักของสารละลายเคลือบนิกเกิลซัลเฟต ความเครียดภายในของสารละลายเคลือบวัตต์จะน้อยกว่าสารละลายเคลือบอื่นๆ การเติมสารเรืองแสงอินทรีย์หรือสารขจัดความเครียดสามารถลดความเครียดภายในระดับมหภาคของสารเคลือบได้อย่างมาก และเพิ่มความเครียดภายในระดับจุลภาคได้

 

(2) ผลของการเกิดไฮโดรเจนในสารละลายชุบโลหะใดๆ โดยไม่คำนึงถึงค่า pH จะมีไฮโดรเจนไอออนอยู่จำนวนหนึ่งเสมอเนื่องจากการแตกตัวของโมเลกุลน้ำ ดังนั้น ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็นการชุบในอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกรด เป็นกลาง หรือด่าง มักจะมีการตกตะกอนของไฮโดรเจนที่แคโทดพร้อมกับการตกตะกอนของโลหะ หลังจากที่ไฮโดรเจนไอออนลดลงที่แคโทด ไฮโดรเจนบางส่วนจะหลุดออกไป และบางส่วนจะซึมเข้าไปในโลหะเมทริกซ์และสารเคลือบในรูปของอะตอมไฮโดรเจน ซึ่งจะทำให้โครงสร้างผลึกบิดเบี้ยว ก่อให้เกิดความเครียดภายในอย่างมาก และยังทำให้สารเคลือบเสียรูปอย่างมากอีกด้วย
ผลกระทบของกระบวนการชุบโลหะ
หากไม่นับรวมองค์ประกอบของสารละลายชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและผลกระทบจากการควบคุมกระบวนการอื่นๆ แล้ว การไฟฟ้าดับในกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้การเคลือบผิวหลุดลอก กระบวนการผลิตชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสำหรับเครื่องมือเพชรนั้นแตกต่างจากกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าประเภทอื่นๆ อย่างมาก กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าสำหรับเครื่องมือเพชรประกอบด้วยการชุบแบบไม่มีฐาน (ฐาน) การเคลือบด้วยทราย และกระบวนการเพิ่มความหนา ในแต่ละขั้นตอน มีความเป็นไปได้ที่วัสดุจะหลุดออกจากสารละลายชุบโลหะ นั่นคือ การไฟฟ้าดับเป็นเวลานานหรือสั้น ดังนั้น การใช้กระบวนการที่เหมาะสมยิ่งขึ้นสามารถลดการเกิดปรากฏการณ์การหลุดลอกของการเคลือบผิวได้

บทความนี้พิมพ์ซ้ำจาก "เครือข่ายวัสดุแข็งพิเศษของจีน"