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應(yīng)用案例 | 金屬電鍍件鍍層厚度測量

時間:2024/1/22閱讀:416
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電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于需要金屬制品的電子、汽車、家電等各個行業(yè),各個行業(yè)的高速發(fā)展也帶動了電鍍技術(shù)的進(jìn)步。通過電鍍,可以改善金屬部件的耐蝕、耐磨等表面性能,修復(fù)金屬部件的尺寸,美化金屬制品的外觀從而提高其檔次等。電鍍件是否滿足金屬制品的功能要求,與其鍍層的厚度息息相關(guān)。

本文就某個金屬電鍍件,采用金相法進(jìn)行鍍層厚度測量,為金屬制品的電鍍層厚度測量提供參考。該金屬電鍍件如下圖所示。

圖片

圖1.原始試樣示意

(左)實物圖,(右)左圖俯視圖

01.手動研磨定位

樣品外觀是曲面,目標(biāo)位置在圖1所示表面上的紅點。第一步需要將其磨平并磨近目標(biāo)位置,使樣品方便鑲嵌,另一方面可降低鑲嵌后的磨拋難度與工作量。研磨前做好點1和點2的標(biāo)記,研磨時盡量將圖1(右)的陰影部分磨去,靠近點1和點2,并保證點1和點2的切面與研磨面垂直。

02.鑲嵌

樣品測試目標(biāo)是位于邊緣處的鍍層,需對它進(jìn)行良好的鑲嵌保護(hù),避免后續(xù)研磨形成圓角,影響測量準(zhǔn)確度。

鑲嵌采用澆注冷鑲嵌的方法,選用標(biāo)樂型號為EpoKwick TM FC的環(huán)氧樹脂及相應(yīng)固化劑套裝,這款樹脂流動性很好、收縮率較低,對樣品的保護(hù)效果很好。鑲嵌流程如下圖所示。

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圖2.鑲嵌流程示意圖

該過程還使用了型號為SamlKupTM的模杯,模杯直徑為25 mm,并配合型號為Release Agent的脫模劑使用。

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圖3.金屬電鍍件鑲嵌示意


03.磨拋

研磨與拋光采用標(biāo)樂的手自一體磨拋機AutoMet 250 的半自動模式。主要參數(shù)如下表1所示。

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表1.機械磨拋參數(shù)

表中步驟1-3是手動研磨的參數(shù)推薦,因為鑲嵌后難以定位,因此手動研磨靠近1/2處后再鑲嵌。3 µm(步驟5)及0.05 µm(步驟6)細(xì)拋步驟對樣品的去除量極小,對后續(xù)測量的影響可忽略不計,因此鑲嵌后可直接9 µm(步驟4)粗拋至1/2處,再繼續(xù)用3 µm拋光液拋光,最后通過0.05 µm氧化鋁拋光步驟可獲得光亮平整的表面。 

04.顯微觀察和鍍層厚度測量

最終拍照與測量結(jié)果如下圖:

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圖4.點1在金相顯微鏡100X(即物鏡10X)與

1000X(即物鏡100X)下的形貌

圖片
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圖5.點2在金相顯微鏡100X(即物鏡10X)與

1000X(即物鏡100X)下的形貌

05.備注

1) 鑲嵌時要避免樣品角度不對造成的誤差;

2) 研磨拋光時要消除因為材料延展造成的誤差;

3) 鍍層多且厚度小,更精確的測量結(jié)果,可通過更高倍數(shù)的電鏡獲得;

4) 以上研磨與拋光參數(shù)僅供參考,可根據(jù)具體材料類型進(jìn)行調(diào)整。

06.所用設(shè)備

標(biāo)樂手自一體研磨機AutoMet 250

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AutoMet 250 適用于手動或自動樣品制備,其簡單靈活的操作,讓用戶可以輕松地應(yīng)對多種應(yīng)用需求。AutoMet 250 采用耐用結(jié)構(gòu)設(shè)計以提高在頻繁使用環(huán)境中的耐用性,而其快速清潔以及豐富的操作功能,提高了用戶操作的便利性。

徠卡金相顯微鏡DM4 M

圖片

Leica DM4 M金相顯微鏡,適用于材料科學(xué)和質(zhì)量控制領(lǐng)域,能夠提供真實、可再現(xiàn)的顯微鏡觀察結(jié)果,呈現(xiàn)出色的光學(xué)性能以及高品質(zhì)的圖像。只需輕敲一個按鈕,即可存儲和恢復(fù)成像條件。利用高品質(zhì)顯微圖像,能夠輕松進(jìn)行具有挑戰(zhàn)性的檢驗、測量和分析任務(wù)。





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