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            上海熱處理廠有限公司(總部)

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            湘潭上熱金屬熱處理有限公司

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            Fax:+86(0)731 5236 2532

            譚秋云 Mb:15873146116

            Add:湖南省湘潭市九華工業區九華大道9號

            Zip:411201

             
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            熱處理名詞簡介  2007/2/20 
             
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            (1)熱處理設備

                ※電熱爐

                電熱爐可使用金屬發熱體或非金屬發熱體來產生熱源,其構造簡單,用途十分廣泛是它的主要特色,可廣泛應用于退火、正;、淬火、回火、滲碳及滲碳氮化等。主要的金屬發熱體包括Ni-Cr電熱線(最常見,最高用至1200℃)、Mo-Si合金及W、Mo等純金屬;非金屬發熱體包括SiC(最常見,最高可加熱至1600℃)、LaCrO3及石墨棒(真空或保護氣氛下可加熱至2000℃)。

               

                ※燃燒爐

                燃燒爐使用氣體燃料或液體燃料作為加熱源,熱處理溫度可達800℃至1200℃之間。常見的氣體燃料包括天然氣、液化石油氣及瓦斯等;液體燃料則包括重油、燈油及輕油等。燃燒爐的熱對流效果很好,特別是低溫加熱之均勻性甚佳;但燃燒爐容易產生燃燒噪音、塵粒、硫氧化物及氮氧化物等環境污染物,則是它的主要缺點。

               

                ※鹽浴爐

                鹽浴爐設備便宜,加熱速度快,處理件表面氧化程度低,適合小型工件熱處理用。若配合適當的鹽裕,可應用于淬火加熱、滲碳、滲氮、滲硫等表面處理。常用的鹽浴種類包括(1)使用于200℃至500℃的低溫鹽主要以硝酸鹽或亞硝酸鹽;(2)使用在450℃至950℃間的中溫鹽,主要以氯化鈉、氯化鈣及碳酸鈉的混合鹽;(3)使用在950℃至1250℃溫度范圍的高溫鹽則大多以氯化鋇鹽為主。

               

                ※氣氛爐

                氣氛爐系在氣密的爐體內,通入適當的氣氛進行各項輝面熱處理、滲碳、滲碳氮化及燒結等處理。此類爐具可分為分批式及連續式兩大類,加熱形式則使用電熱、油或燃氣在加熱管內燃燒以進行間接式加熱。

               

                ※真空爐

                在真空中加熱工件進行各項熱處理之爐具稱為真空爐,一般的真空度在10-2至10-4mmHg左右,經由真空爐熱處理之工件,可防止鋼材表面氧化、脫碳,具有較佳的表面品質。具有冷卻裝置的真空爐,可在非活性氣體中冷卻或淬火油中進行油淬火,但隨著工件體積的增大,使得熱處理成本會大幅增加。

               

                ※高周波熱處理裝置

                高周波熱處理裝置主要是利用感應電流在工件必要的表面部分加熱,并進行必要的淬火、回火等熱處理程序,以獲得表面硬度大而工件心部韌性佳的表面特性。裝置主要包括高頻產生器、加熱線圈及工件運動夾持機構。感應加熱的加熱效率甚高,能在極短的時間內加熱至高溫,并獲得極佳的硬化層;唯此種熱處理技術會受到工件形狀的影響較大,并不是每個工件都適用高周波熱處理技術。

               

                ※流動床

                流動床體的基本原理系利用流動的固體微粒(如氧化鋁粉、砂粒)進行加熱或冷卻,它具有高傳熱速率(加熱速度約為一般熱輻射傳導的8倍)及表面清潔作用等雙重優點,可使用于正;、退火、淬火、沃斯回火及麻回火等熱處理程序。

               

               

                (2)材料測試與觀察

                ※硬化能

                硬化能(Hardenability)系指鋼材在受某種淬火硬化處理后,能夠被硬化的程度而言,因此亦稱之為『淬火性』。硬化能愈大,代表鋼材在同一種淬火條件下能被硬化的深度愈深,但硬化能大并不代表鋼才能經由淬火而獲得更大的硬度。

               

                ※影響硬化能因素

                鋼材的硬化能特性受到下列因素影響:(1)鋼材化學組成;(2)淬火前鋼材沃斯田體晶粒大;(3)鋼材沃斯田體化溫度(即鋼料之淬火溫度);(4)其它因素,如碳化物的分布、組成均勻性等均會影響鋼材硬化能之好壞。

               

                ※臨界直徑

                所謂臨界直徑(Critical Diameter)系指鋼材經某一種淬火方式進行淬火后,中心部位組織恰好形成50%麻田散體時之直徑。一般鋼材可藉由端面淬火曲線得知臨界直徑之大小。

               

                ※勃氏硬度試驗

                勃氏硬度試驗主要是利用直徑10mm的鋼球加上不同的荷重,進行硬度性能之測試。對于鋼鐵材料通常使用3000Kgf的荷重,簡記成HB(10/3000);對于銅、鋁等合金材料通常使用1000Kgf的荷重,簡記成HB(10/1000);對于輕合金及軟金屬則使用500Kgf的荷重,簡記成HB(10/500)。勃氏硬度試驗會在試片表面造成一個極為明顯的壓痕,因此亦常被視為破壞性試驗;然而,它的硬度值試驗結果較不受鋼材表面銹片的影響,因此硬度值頗具代表性。

               

                ※洛氏硬度試驗

                洛氏硬度試驗應用范圍極廣,從極薄的薄片(HRA)至相當大的工件、從較軟的鋁銅合金材料(HRB)至淬火回火鋼材(HRC)均可使用。常用的HRB刻度系使用直徑1/16吋鋼球壓痕器加上100Kg的荷重(10kg的小荷重加上90kg的大荷重);HRC刻度系使用頂角120°尖端半徑0.2mm的金鋼石圓錐加上150Kg的荷重(10kg的小荷重加上140kg的大荷重);至于HRA刻度則使用與HRC相同之壓痕器,但荷重為60Kg的荷重(10kg的小荷重加上50kg的大荷重)。

               

                ※維氏硬度試驗

                維氏硬度試驗使用對角136°金鋼石方錐當作壓痕器,可藉由壓痕器所造成的壓痕對角線來量測材料硬度值。維氏硬度試驗使用的荷重,依試片軟硬、厚薄之不同從1kg至120kg間選用適當之荷重,但最常用者有10kg、30kg及50kg三種。此種硬度試驗尤其適用在厚度很薄、表面硬化或電鍍等材料。

               

                ※蕭氏硬度試驗

                蕭氏硬度試驗不同于前三種硬度試驗方法,系使用下端嵌有金鋼石之圓形小錘由一定高度落下,沖擊水平式片之表面,以其落下后反彈之高度來決定材料之硬度值。此種試驗法之優點為幾乎不在試片表面留下痕跡、輕巧方便、易于攜帶使用,可應用在大型鑄件等工件;缺點則為錘端易變形,需隨時注重校正之工作。

               

                ※抗拉試驗

                利用拉伸試驗機,來測定鑄件的降伏強度、拉伸強度、伸長率及斷面收縮率等,已明了鑄件的基本機械性質。必要時亦可測定鑄件之比例限、彈性限及彈性系數等性能。試驗時,先將試片兩端的固定端點固定在試驗機的上下夾具,選定應變速率后,慢慢施加試驗機的荷重,直至試驗片拉伸斷裂為止,求的降伏點荷重、最大荷重用以計算鑄件材料之降伏強度及拉伸強度。在從斷裂后的試片量測伸長量、從破斷部位的面積分別計算出鑄件之伸長率及斷面收縮率。

               

                ※沖擊試驗

                常用的沖擊試驗法包括夏比(Charpy)沖擊試驗法及伊佐(Izod)沖擊試驗法,此試驗主要是要評估材料的韌性質,亦即試片受沖擊破斷,所需要的能量大小稱之為沖擊值。試驗方法系將沖錘設定在固定位置,將沖擊試片固定于支撐臺上,在令沖錘自由落下沖擊試片,使試片破斷,并紀錄沖錘的角度。經由沖錘原始角度及沖擊后角度之度差,我們即可計算出沖斷試片所需要之能量,也就是試片的沖擊值。

               

                ※金相顯微鏡觀察

                利用顯微鏡來觀察金屬表面顯微組織的方法,稱為金相顯微觀察法,可分為巨觀及微觀試驗兩種。通常巨觀組織試驗是指使用目視或20倍以下的放大鏡,進行組織觀察的方法,包括硫印法、巨觀浸蝕法、破面檢查法等;微觀組織試驗法通常使用金相顯微鏡進行100倍以上的微細結構觀察。金相顯微鏡觀察的試片通常要先將觀察面研磨成平面,再利用拋光技術將觀察面研磨至鏡面,最后再利用化學溶液浸蝕表面,使觀察面之微細結構顯現出來。

               

                ※滲透探傷法

                工業界常使用滲透液及顯像液來檢查熱處理工件淬火裂痕、孔隙等的表層缺陷,依使用之滲透液不同大致上可分為螢光滲透法及染色滲透法。檢查程序為(1)將工件表面的附著油污除去、洗凈后干燥;(2)將工件浸漬于滲透液中、或將滲透亦充分涂布于工件表面;(3)浸漬一段時間后,將附著于工件表面的滲透液洗凈除去;(4)將工件浸漬于顯像液中,若有裂縫等缺陷存在,因毛細管作用使得滲透液從內部被吸出,因此而顯像在工件表面。螢光滲透液則在黑暗處使用紫外光照射進行觀察。

               

                ※超音波探傷法

                利用超音波從工件垂直照射進入工件內部,在觀察超音波的衰減狀態及反射波形,即可檢查出工件內部缺陷的位置及大小。主要的設備包括:適當頻率的超音波發振裝置、顯示反射波之裝置、載送或偵測超音波的探頭等。

               

                ※磁粉探傷試驗

                利用鋼鐵材料的磁化原理來產生磁力線,進而吸附磁粉形成一條連續磁粉線,以檢查熱處理工件表面淬火微裂痕、孔隙等缺陷。此種試驗法首先需將工件磁化,常用的磁化方法包括通電法、橫貫法、極點法、線圈法及極間法等,因此無法磁化的材料,如18-8不銹鋼、高錳鋼等沃斯田體型鋼材無法使用磁粉探傷法。接下去將磁粉散布鋪在工件表面,當磁力線集中在裂痕、孔隙等缺陷位置時,會使磁粉浮起或不連續,如此即可檢查出裂痕、孔隙等缺陷之位置。

               

               

                (3)鋼鐵之熱處理

                ※均質退火處理

                簡稱均質化處理(Homogenization),系利用在高溫進行長時間加熱,使內部的化學成分充分擴散,因此又稱為『擴散退火』。加熱溫度會因鋼材種類有所差異,大鋼錠通常在1200℃至1300℃之間進行均質化處理,高碳鋼在1100℃至1200℃之間,而一般鍛造或軋延之鋼材則在1000℃至1200℃間進行此項熱處理。

               

                ※完全退火處理

                完全退火處理系將亞共析鋼加熱至Ac3溫度以上30~50℃、過共析鋼加熱至Ac1溫度以上50℃左右的溫度范圍,在該溫度保持足夠時間,使成為沃斯田體單相組織(亞共析鋼)或沃斯田體加上雪明碳體混合組織后,在進行爐冷使鋼材軟化,以得到鋼材最佳之延展性及微細晶粒組織。

               

                ※球化退火處理

                球化退火主要的目的,是希望藉由熱處理使鋼鐵材料內部的層狀或網狀碳化物凝聚成為球狀,使改善鋼材之切削性能及加工塑性,特別是高碳的工具鋼更是需要此種退火處理。常見的球化退火處理包括:(1)在鋼材A1溫度的上方、下方反復加熱、冷卻數次,使A1變態所析出的雪明碳鐵,繼續附著成長在上述球化的碳化物上;(2)加熱至鋼材A3或Acm溫度上方,始碳化物完全固溶于沃斯田體后急冷,再依上述方法進行球化處理。使碳化物球化,尚可增加鋼材的淬火后韌性、防止淬裂,亦可改善鋼材的淬火回火后機械性質、提高鋼材的使用壽命。

               

                ※軟化退火處理

                軟化退火熱處理的熱處理程序是將工件加熱到600℃至650℃范圍內(A1溫度下方),維持一段時間之后空冷,其主要目的在于使以加工硬化的工件再度軟化、回復原先之韌性,以便能再進一步加工。此種熱處理方法常在冷加工過程反復實施,故又稱之為制程退火。大部分金屬在冷加工后,材料強度、硬度會隨著加工量漸增而變大,也因此導致材料延性降低、材質變脆,若需要再進一步加工時,須先經軟化退火熱處理才能繼續加工。

               

                ※弛力退火處理

                弛力退火熱處理主要的目的,在于清除因鍛造、鑄造、機械加工或焊接所產生的殘留應力,這種殘存應力常導致工件強度降低、經久變形,并對材料韌性、延展性有不良影響,因此弛力退火熱處理對于尺寸經度要求嚴格的工件、有安全顧慮的機械構件事非常重要的。弛力退火的熱處理程序系將工件加熱到A1點以下的適當溫度,保持一段時間(不需像軟化退火熱處理那么久)后,徐緩冷卻至室溫。特別需要注意的是,加熱時的速度要緩慢,尤其是大型對象或形狀復雜的工件更要特別注意,否則弛力退火的成效會大打折扣。

               

                ※正;幚

                正;療崽幚碛袃蓚重要的功用,一是使工件結晶粒微細化而改善材料機械性質;另一個目的是調節軋延或鑄造組織中碳化物的大小或分布狀態,以利后續熱處理時碳化物容易固溶于材質,以便提升材料切削性,并使材質均勻化。正;療崽幚淼臒崽幚沓绦,系將工件加熱至A3(亞共析鋼)或Acm(過共析鋼)點溫度以上30℃至60℃的高溫(此即為正;瘻囟龋┍3忠欢螘r間,材質成為均勻沃斯田體后,靜置于空氣中使之冷卻。正;瘯r間的估算,可以每25mm厚度持溫30分鐘來估算需持溫時間。正;療崽幚碛挚煞譃槎握;、恒溫正;岸握;榷喾N改良式正;療崽幚。

               

                ※淬火處理

                淬火處理的主要目的是將鋼材急速冷卻以便獲得硬度極大的麻田散體組織。鋼的淬火處理有三個要件,缺一不可,分別是:(1)在沃斯田體區域內加熱一段時間(即沃斯田體化);(2)冷卻時要能避開Ar’(波來體)變態;及(3)使鋼材產生麻田散體或變韌體而硬化。

               

                淬火處理可分為兩個程序來實施,一是加熱;一是冷卻。通常加熱溫度又稱為淬火溫度或沃斯田體化溫度,依熱處理鋼材的不同而有所差異。亞共析鋼的淬火溫度在Ac3溫度以上30℃至60℃范圍內,共析鋼及過共析鋼的淬火溫度則是加熱至Ac1溫度以上30℃至60℃溫度范圍內。冷卻時要分兩個階段來冷卻,鋼從加熱爐取出的鋼件,一直冷卻到Ar’’變態前的臨界區域,要盡量迅速冷卻;在Ar’’以下的溫度區域則需采緩慢冷卻的方式,否則易造成鋼材的淬裂或淬火變形,此溫度區域又稱為危險區域。

               

                ※回火處理

                一般回火處理常繼在淬火處理之后實施,以便消除淬火處理之不良影響而保留并發揮淬火之功效,其主要目的是使淬火生成的組織變態或析出更加安定(使形成回火麻田散體),減少殘留應力并改善相關機械性質(提升材料延展性);鼗饻囟炔煌,會產生不同的機械強度與延展性組合,一般回火溫度大多在600℃以下,因為更高的回火溫度,任何鋼材都會呈現急速軟化的趨勢,此時碳化物逐漸凝聚而球化、肥粒體會再結晶而成長為連續基地,是軟化的主要原因。

               

                ※回火脆性

                回火處理要避開幾個會產生回火脆性的溫度范圍,這些脆化溫度范圍視鋼材種類而有所不同,包括:(1)270℃至350℃脆化(又稱低溫回火脆性或A脆性),大多數的碳鋼及低合金鋼,都在此溫度范圍內發生脆化現象;(2)400℃至550℃脆化,通常構造用合金鋼在此溫度范圍內會產生脆化現象;(3)475℃脆化(特別指Cr含量超過13%的肥粒體系不銹鋼);(4)500℃至570℃脆化,針對工具鋼或高速鋼在此溫度范圍加熱,會析出分布均勻的碳化物,產生二次硬化效果,但也易導致脆性。

               

                ※麻淬火處理

                麻淬火處理的主要目的,在降低淬火時工件內外溫度的巨大差異,并使于較低溫度時工件內外一起產生麻田散體變態,可避免淬火破裂,并使淬火變形量降至最低而無損任何淬火硬度。其主要操作程序系將鋼材淬入至溫度在Ms點微上之熱浴中,短暫持溫使工件內外溫度相同后,再提出空冷,使工件形成麻田散體變態的熱處理方法。

               

                ※麻回火處理

                麻回火處理是將鋼材淬入Ms與Mf溫度范圍之間的熱浴,經過長時間持溫后,使過冷合金沃斯田體一部分變態成麻田散體,一部分變態成下變韌體。此種熱處理后,可不必再行回火處理,且可降低一般淬火回火之急劇程度;其最終組織為回火麻田散體及變韌體之混合,因此擁有高硬度和高韌性的組合。主要的缺點是需要保持恒溫的時間甚久,在工業應用上較不經濟。

               

                ※沃斯回火處理

                沃斯回火處理是一種較為特殊的熱處理方法,主要程序是將鋼材淬入溫度介于S曲線鼻部與Ar’’(Ms點)溫度之間的熱浴,直到過冷沃斯田體完全變態成變韌體才取出空冷的一種熱處理方法,亦稱為變韌淬火,它不需要再行回火處理。沃斯回火的最大特色是可得高硬度、高韌性兼具的材質,一般而言,變態溫度愈高,強硬度愈低,但可增進低溫韌性;變態溫度愈接近Ms溫度,所得之強度、硬度皆大增,且伸長率及斷面收縮率亦大增,頗適合小型工件之大量生產。

               

               

                (4)鋁合金之熱處理

                ※常見熱處理鋁合金的代號有何分別?

                F:As fabricated表示冷加工,熱加工或鑄造成形后不在施以特別處理。

                O:Annealed表示退火至最低強度水平之鍛制品,及經退火增加延展性及尺寸安定性之鑄造品。

                H:Strain Hardened表示經加工變形之鍛制品。

                W:Solution heat treated:表示僅固溶體處理后自然時效W1/2 hr。

                T:Heat treated to produce stable tempers other than F . O . or H

               

                ※鋁合金熱處理T代號可系分成哪幾種?

                T 1 從較高溫之成形加鑄造、擠形等過程中冷卻下來并自然時效。

                T 2 從較高溫之成形施以冷加工并自然時效。

                T 3 固溶體處理后,冷加工并自然時效

                T 4 固溶體處理后,直接自然時效

                T 5 輕較高溫度成形施以人工時效

                T 6 固溶處理后人工時效

                T 7 固溶處理后人工時效至過時效狀態

                T 8 固溶體處理后,冷加工并人工時效

                T 9 固溶體處理后人工時效并冷加工

                T 10 較高溫之成形施以冷加工并人工時效

                TX 51 固溶體處理后用伸張的方法消除內部應力

                TX 52 固溶體處理后用壓縮的方法消除內部應力

                TX 53 用伸張及壓縮的方法消除內部應力

               

                ※鋁合金最常見的熱處理強化機構為何?

                (1)析出硬化:熱處理鋁合金為2XXX,6XXX及7XXX,其利用淬火處理及時效處理使材料內部結構發生一種相變化,產生細致析出物,藉此種析出物,強化材料。這種現象叫析出硬化或時效硬化。

                (2)固溶處理:非熱處理合金則無析出硬化現象(但也會有析出物),故其強化作用通常借助一般的方法,如固溶體強化,晶粒細化強化。

               

                ※鋁合金析出硬化熱處理程序:

                實用的析出硬化熱處理程序必須包括下列三個基本步驟:

                固溶熱處理(solution treatment)→淬火(quench)→時效處理(aging treatment)

                固溶處理系指將材料生溫至固溶體單相區一段時間,以便讓溶質全部溶入基地而成單一α相;淬火系指將固溶處理后的材料迅速冷卻以得飽和固溶體。時效處理則將此過飽和固溶體放置在恒溫,使其逐漸析出析出物而造成性質上的變化。此恒溫若為室溫則稱為自然時效(natural aging),若在叫高溫爐中進行則稱之為人工時效(artificial aging)。

               

                ※何謂鋁合金的過時效處理?

                一般而言,初時效硬度上升是由于析出物逐漸析出,體積比逐漸增加,析出物間距越小所致;到了最高時效時,此時析出物呈現最佳的分布狀態,亦即對差排的阻力最大;過時效的形成是由于析出物的粗化,造成析出物半徑增大,個數減少,間距加大,根據前述之強化機構,可知粗化降低對差排的阻力,并使硬度下降。

               

                ※常見的鋁合金種類?

                1XXX 純鋁系 99.00%以上

                2XXX Al-Cu合金

                3XXX Al-Mn合金

                4XXX Al-Si合金

                5XXX Al-Mg合金

                6XXX Al-Mg-Si合金

                7XXX Al-Zn合金

                8XXX 前代號以外之系統

                9XXX 備用

               

               

                (5)高溫用合金之熱處理

                ※常見的高溫用合金有哪些?

                (1)鎳基合金

                (2)鈦基合金

                (3)鐵鎳鉻合金

                (4)鈷基合金

                (5)不銹鋼材料

               

                ※鎳基合金的熱處理原理?

                將材料加溫到攝氏一千二百度左右經一段時間將所有的副伽瑪重新溶解到材料中成為固溶體(Solid Solution),快速冷卻下來使副伽瑪沒時間凝析出來,此時材質最軟以利加工,這種熱處理也叫固溶處理(solution treatment)。

                對象外形達到后,隨即我們要想材料到達我們所需要的強度與硬度,通常都是在攝氏七百到八百度作時效處,使副伽瑪在材質內均勻的析出,控制時間與溫度可以達到我們所要求的強度。

               

                ※鈦基合金的熱處理原理?

                鈦合金大多在鈦元素內添加5%至15%的鋁、釩、鈷、鐵、錫、鋯、錳、鉬、鎢、鉻等元素,具比重輕的特點,經熱處理后強度極高,廣泛使用于航空、太空器材。鈦合金大多可經熱處理進行強化,其熱處理程序為:先行固溶化處理、淬火,使產生麻田散體變態后,再施以回火處理使之析出而時效硬化。此外,鈦合金亦可進行弛力退火處理及一般退火處理,以消除殘留應力及加工硬化的效應。

               

                ※鈷基合金需要進行熱處理嗎?

                鈷合金在高溫工業上之應用多在不需藉高強度之地方,因為鈷合金之強度無法像其它合金那么大,其強化原理系靠分布于其間的碳化物來強化。通常鈷合金不需要熱處理,但也偶而會有與鎳合金相類似之固溶處理與時效處理,固溶處理時溫度在攝氏九百五十度以上,需要用真空熱處理爐處理。

               

                ※不銹鋼的熱處理:

                不銹鋼的熱處理較為復雜,會依不同形式的不銹鋼而有不同的熱處理方式,唯一相同的是,熱處理過程常避開475℃左右進行長時間加熱,以免產生硬又脆的s相金屬間化合物,此種化合物為鐵鉻合金,常會耗去基地內大量的鉻元素,使得不銹鋼的抗蝕能力大幅降低。詳細請見第五章內容。

               

                (6)表面防蝕處理

                ※常見防蝕材料的種類

                下列是金屬材料與抗腐蝕環境間的組合,可提供我們在選擇適當的防蝕材料時做參考用。當然,在其它條件的實務考量下,是有可能找到更便宜、更具耐蝕能力的材料。

                (1)不銹鋼:抗硝酸腐蝕力佳

                (2)鎳及鎳合金:抗氫氧化合物等堿性腐蝕力佳

                (3)鋁合金:抗大氣環境腐蝕力佳

                (4)鋼鐵合金:抗濃硫酸等腐蝕力佳

                (5)鈦合金:抗強氧化性溶液腐蝕力佳

                (6)鉛合金:抗稀硫酸等腐蝕力佳

                (7)錫合金:抗蒸餾水等腐蝕力佳

               

                ※陰極防蝕技術:

                陰極防蝕的基本原理系利用外加的電流,使金屬材料獲得電子,而免于腐蝕的一種防蝕方法,主要的方法有兩種:(1)外加電源:使外加直流電源之陰極接于欲被保護的金屬件上,陽極則接于一導電之廢金屬上;(2)犧牲陽極法:利用氧化電位較活潑的金屬取代前面所提之廢鐵塊,例如鎂合金,便可提供足夠的電壓來取代外加之電源,因此鎂和被保護件間構成了一組伽尼凡電池,陽極的鎂會氧化溶解而保護了陰極的對象。

               

                ※陽極防蝕技術:

                陽極防蝕技術系利用外加陽極電流,使欲被保護的金屬對象表面生成一層致密的鈍化層,因而降低金屬對象的腐蝕速率。陽極防蝕所需外加的電流較陰極防蝕小,多應用在極端腐蝕性的環境中,例如硫酸之貯存鋼槽。陽極防蝕的最佳操作條件,可由實驗室中的電極極化量測數據決定。

               

                ※金屬的表面處理:

                將金屬表面利用加工處理以增加表面的抗腐蝕能力,常見的技術有涂漆與電鍍。利用這些表面處理程序,可在金屬對象的表面涂蓋上一層保護層,常具有防蝕、防變色、增進耐磨性、防止鋼材熱處理時的滲碳脫碳現象等。

               

                ※金屬涂料:

                金屬涂料的施加方法與種類包括:(1)熱浸法,常見之馬口鐵(錫鍍于鐵上)及白鐵皮(鋅鍍于鐵上)多采此種方法;(2)電鍍法,利用電解還原的化學作用,將電解液中的金屬離子還原成金屬鍍著于金屬對象上;(3)金屬噴涂法,利用高壓氣體將液態金屬噴涂在金屬面上;(4)無電鍍法,利用化學還原作用,無須通電即可將金屬離子還原鍍著于金屬底材上及(5)滲入法,利用高溫將金屬粉末和適當的溶劑混合,使金屬擴散至底層欲被保護的金屬面上。

               

                ※陽極處理

                鋁合金的表面處理可以藉由電化學反應,在鋁合金表面產生一層致密的氧化膜,藉以提升鋁合金的抗蝕性能。此層氧化層可在藉由水合作用將氧化層上的孔隙予以密封,此步驟稱之為封孔處理。經封孔處理后的氧化鋁,具有非常良好的耐蝕功能,如有重鉻酸離子封于孔內,則效果更佳。此外氧化膜可在陽極處理中著色,提供多樣化的鋁合金材料,常用的發色法有(1)染色法;(2)一次發色法及(3)二次發色法。

               

                ※有機涂層

                油漆是防止金屬表面腐蝕或生銹的一種有機涂層,它一般系由植物油搭配顏料調制而成,常見的顏料材料包括氧化鐵、鉛丹、碳酸鉛、鉻酸鋅、硫酸鋇及氧化鈦等;而常用的植物油則包括亞麻仁油、桐油及合成樹脂等。良好的油漆涂料必須具備下列特性:(1)透氣性差;(2)抑制腐蝕性佳;(3)耐用年限久;(4)添加適當添加劑

             
             
                  
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