水电设备启闭液压故障_ 活塞杆镀铬层非正常失效
此处的非正常失效主要是指活塞杆在使用一年内即产生锈蚀及镀铬层的破坏。
(1)镀铬层的正常失效
①由针孔及孔隙造成的锈蚀 镀双层铬（先镀乳白铬后镀硬铬）不可避免地会出现孔隙，使用时，水气通过针孔及孔隙到达母材，时间长了就逐渐锈蚀，锈蚀面积大了、严重了就进，步造成镀铬层剥落，这种失效在褪镀后蚀坑边缘是圆滑的。
②磨损造成的镀层减薄 当镀层全部被磨损就会产生锈蚀。
（2）镀铬基的几种非正常失效
①锈蚀部位在褪镀后蚀坑边缘是非圆形的 （有折角），出现裂纹或麻丝状，其尾部是尖的。这是比较典型的由内部应力造成的失效。
②活塞杆涂有油脂的外伸部位在油脂层未损坏情况下不到一个月的时间就锈蚀了。
③在对返修的活塞秆进行褪镀前检测时，用蓝点法（贴滤纸法）测试孔隙未测出蓝点，而褪镀后发现该处有裂纹或蚀坑。
④褪镀后经加工的表面还有疏松，有的经油浸后留有油迹（擦不掉但用砂布能磨掉）。凡留有油迹的地方必有灰点等缺陷。
(3)镀铬层非正常失效的原因分析
①未进行镀前消应和镀后去氢是非正常失效的原因之一 GB 11379—89（《金属覆盖层工程用铬电镀层》）及GB/T 12611-90《<金属零件镀覆前质量控制技术要求》)规定凡钢件的抗拉强度大于1050MPa的都要在镀前消除加工应力并在镀后去氢，因此，专家认为凡是抗拉强度达到800MPa（已属于高强钢）的就要去氢。对40Cr活塞杆只规定抗拉强度大予630MPa而没规定上限是不够的，至少要限制上限在800MPa以下。非正常失效的活塞杆抗拉强度多数达到800～900MPa，有的已超过900MPa。对于大件（可认为直径大于300mm，长度大于12m的属于大件）尽管抗拉强度未达到800MPa，专家认为也应进行镀前消应、镀后去氢。导流底孔活塞杆因为镀前采取停置(7d)时效消应和镀后去氢才未锈蚀（泄洪深孔活塞杆却未进行镀前消应和镀后去氢）。
关于镀前不消应及镀后不去氢的坏处分析如下。镀铬时20%的电流用在镀铬上，还有20%的电流用在还原六价铬上，而其余60%的电流用于析氢。电镀时、必然会析出镀液中的氢，析出的氢一部分进入大气，也有一部分进入母材中，如果未及时地将进入到母材中的氢驱除掉，就会在以后的加工过程中或安装及使用中产生氢脆裂纹，这些裂纹将破坏镀层的结合力，造成镀层剥落。因此，去氢应在镀后3h内及时进行。电镀前，机械加工会使像40Cr这样的对应力敏感的材质产生加工应力，故也要进行消应处理，有应力存在就可能随时释放出来影响镀铬质量。
②活塞杆材质存在缺陷是非正常失效的原因之—
a. 活塞杆表面存在一定量的杂质及疏松，这些缺陷用锻件标准衡量可能不超标，但对电镀件却是严重的问题（尤其是这些缺陷不是单个的而是集中在一处）。电镀液中含有酸，电镀时，这些酸浸入到杂质及疏松部位中，镀件表面虽然被覆盖上了，但却是搭桥过去的，中间是空的。镀后由于浸入的酸在作怪，镀件很快就会从里向外腐蚀并使其表面成块剥落。有缺陷的表面在电镀过程中使氢析出，形成气泡，造成镀层结合不牢。这就能很好解释为什么有的活塞杆外部涂有油脂，水气一时无法侵入，但不到一个月又锈蚀的原因；也能很好解释为什么用蓝点法测试时无孔隙而褪镀后基体上有蚀坑、裂纹的原因。
b．锻件锻造比过大也有可能造成材质缺陷。锻件锻造比一般要求大于或等于3，而有问题的活塞杆锻造比则达到8以上，因为钢锭存在偏析是不可避免的，所以过大的锻造比就要求钢锭中心线和锻件轴线的一致性较高，以避免钢锭的心部缺陷外露。当我们将有问题的活塞杆返修褪镀又将杆径车小后，发现杆的表面或多或少都存在缺陷，其中有大量的亮线及灰点，也有明显的疏松及裂纹，更有甚者是返修时未褪镀前用砂轮打磨锈蚀处发现基体上就已经存在有裂纹了。而GB/T 112611-90标准明确规定待镀件表面不允许有氧化皮、斑点、凹坑等缺陷。
c．还有一种材质缺陷也是由加工造成的，有些锻件加工余量过大将表面密实部分加工掉了而露出了钢锭心部的缺陷。锻件校直不够，加工时为了找正只好一边多车一边少车，结果多车那边将密实部分车掉了，而少车那边可能黑皮才刚车掉，这都是不正常的，都会对电镀质量造成不良影响。
d．锻造专家认为对直径大的40Cr锻件选用520℃的回火温度偏低（专家建议回火温度不低于550℃），不能很好地消除锻件中的应力，并且还应随炉冷却以便进一步地降低锻件表面的残余应力。残余应力是产生微裂纹的根源之一，其不良后果是同镀前不消应镀后不去氢是一样的。
材质存在的上述缺陷是造成电镀层非正常失效的主要原因，这种先天不足是不能用后天的电镀来弥补的。
(4)返修后又很快失效的原因分析
①返修后又很快失效的主要原因是褪镀后少了去氢工序。褪镀液中含有较浓的酸，酸造成氢脆，因此，应在褪镀后3h之内进行去氢。褪镀后去氢不只是对40Cr这种对氢敏感的材质，对35钢、45钢及所有褪镀件都必须去氢。褪镀后不去氢可能在下一步电镀过程中就会造成不良影响，这是不能用镀后去氢加以弥补的。
②另一个造成返修后很快失效的原因是返修时增加了电镀时的电流密度。在无实践经验的情况下轻易改变在水工行业用了几十年、电镀过近10万根活塞杆的工艺是有风险的。 |
