鍍層內(nèi)應(yīng)力測(cè)試
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- 資質(zhì)
- CMA、CNAS檢測(cè)資質(zhì)
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- 可加急1-5天
- 范圍
- 全國(guó)
鍍層內(nèi)應(yīng)力分為宏觀(guān)應(yīng)力（殘余應(yīng)力，拉應(yīng)力 /壓應(yīng)力）和微觀(guān)晶格應(yīng)力；應(yīng)力超標(biāo)會(huì)造成鍍層開(kāi)裂、鼓泡、起皮、脫落、降低基體疲勞強(qiáng)度，鎳、鉻、鈷鍍層容易出現(xiàn)高拉應(yīng)力。
拉應(yīng)力：鍍層傾向收縮；壓應(yīng)力：鍍層傾向膨脹
原理：退火薄金屬帶制成螺旋陰極，外側(cè)電鍍；鍍層應(yīng)力帶動(dòng)螺旋扭轉(zhuǎn)，指針記錄偏轉(zhuǎn)角度，按公式換算應(yīng)力
適用：電鍍、化學(xué)鍍（化學(xué)鎳等），在線(xiàn)監(jiān)測(cè)鍍液工藝變化
輸出：平均宏觀(guān)內(nèi)應(yīng)力（MPa）
優(yōu)點(diǎn)：成熟、行業(yè)通用；缺點(diǎn)：專(zhuān)用設(shè)備，試樣定制，不能測(cè)成品零件，只能用標(biāo)準(zhǔn)螺旋陰極
原理：預(yù)制開(kāi)縫薄試片，單面電鍍，內(nèi)應(yīng)力使縫隙張開(kāi) / 收攏，測(cè)量縫變化量計(jì)算應(yīng)力
適用：電鍍、化學(xué)鍍；應(yīng)力范圍約 1.38~1000 MPaASTM Inter...
優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、試樣便宜、設(shè)備輕便；缺點(diǎn)：同樣是標(biāo)準(zhǔn)試片，不能直接測(cè)成品工件
原理：薄基片單面鍍，測(cè)自由端撓度，Stoney 公式計(jì)算膜層應(yīng)力
\(\sigma=\frac{E_s t_s^2}{6(1-\nu_s) t_f R}\)\(E_s、\nu_s、t_s\)：基體模量、泊松比、厚度；\(t_f\)鍍層厚度；R曲率半徑
適用：薄鍍層、PVD 真空鍍膜、光學(xué)薄膜
優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備門(mén)檻低（激光位移計(jì)）；缺點(diǎn)：對(duì)基材平整度、厚度均勻性要求高
原理：測(cè)鍍層晶面間距偏移，布拉格方程算晶格應(yīng)變→應(yīng)力
適用：成品工件直接檢測(cè)；適合多晶金屬鍍層；一般要求鍍層≥5~10μm；可區(qū)分表層應(yīng)力
優(yōu)點(diǎn)：無(wú)損、可測(cè)零件局部；缺點(diǎn)：只能測(cè)表層、厚度太薄信號(hào)差、對(duì)織構(gòu)敏感、價(jià)格高
原理：表面貼應(yīng)變片，鉆微小盲孔釋放應(yīng)力，采集應(yīng)變計(jì)算殘余應(yīng)力
適用：厚鍍層 + 基體組合；屬于半有損
缺點(diǎn)：會(huì)破壞樣品，不適合薄鍍層
納米壓痕適合微小區(qū)域、硬質(zhì)鍍層局部應(yīng)力；超聲法適合深層，但鍍層場(chǎng)景很少用
ASTM B636/B636M：螺旋收縮儀法（電鍍內(nèi)應(yīng)力）
ASTM B975：開(kāi)縫試片法
GB/T 國(guó)內(nèi)暫無(wú)完全對(duì)等國(guó)標(biāo)，國(guó)內(nèi)電鍍廠(chǎng)大多直接引用 ASTM，也有行業(yè)規(guī)范采用懸臂撓度法
表格
需求優(yōu)先方法| 鍍液開(kāi)發(fā)、日常工藝管控（鎳、化學(xué)鎳、鉻、銅、金） | 螺旋收縮儀 B636 / 開(kāi)縫試片 B975 |
| 真空鍍、PVD 薄膜、薄鍍層科研 | 懸臂梁 Stoney 法 |
| 直接測(cè)成品零件、無(wú)損送檢 | XRD 殘余應(yīng)力 |
| 厚鍍層構(gòu)件、需要測(cè)基體 + 鍍層復(fù)合應(yīng)力 | 盲孔鉆孔法 |
pH、溫度、電流密度、添加劑、鍍液雜質(zhì)、鍍層厚度、基體預(yù)處理、烘烤除氫，都會(huì)顯著改變應(yīng)力類(lèi)型和大??；很多光亮鎳、硬鉻很容易出現(xiàn)高拉應(yīng)力。
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