淺談鐵基零件鍍錫防護(hù)性能的提高

陳仙花

（廈門金越電器有限公司，福建 廈門361021）

0 前言

繼電器軛鐵在做溫濕度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，引出腳生銹。其原因有二：一是鍍層太薄，二是鍍層自身的防護(hù)性能有限。本文從提高鍍層厚度、改進(jìn)鍍層組合兩方面開展改進(jìn)研究。經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了較為顯著的改善效果。

1 確定試驗(yàn)方案

1.1 第一輪改善試驗(yàn)

通過增加鍍層厚度，提高軛鐵的防護(hù)性能。

1.1.1 制樣

制作5組軛鐵樣品，樣品信息見表1。

表1 5組軛鐵樣品信息

1.1.2 樣品耐蝕性測(cè)試

5組樣品在1 mol／L 的NaCl溶液中的Tafel極化曲線，如圖1所示。

圖1 Tafel極化曲線

對(duì)Tafel極化曲線進(jìn)行擬合，得到的腐蝕參數(shù)見表2。

由于5＃樣品的鍍層表面存在明顯的機(jī)械劃痕，所以其自腐蝕電位最低，自腐蝕電流較大，極化電阻最小。這表明5＃樣品的耐蝕性最差。

其余4組樣品表面的鍍層均保持原樣，在經(jīng)過丙酮超聲波清洗后直接進(jìn)行極化曲線測(cè)量。從腐蝕參數(shù)看：1＃樣品的自腐蝕電位最低，自腐蝕電流最大，極化電阻最小，耐蝕性最差；2＃和3＃樣品的曲線形狀相似、腐蝕參數(shù)相近，因此，這兩組樣品的耐蝕性相近；4＃樣品的自腐蝕電位最高，自腐蝕電流最小，極化電阻最大，耐蝕性最好。4組樣品的耐蝕性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?＃＞（2＃≈3＃）＞1＃。

表2 腐蝕參數(shù)

1.1.3 改善效果檢查

對(duì)改進(jìn)后的4 組樣品進(jìn)行兩次溫濕度循環(huán)試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 溫濕度循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

第一次試驗(yàn)，1＃和4＃樣品均未生銹，但也未呈現(xiàn)出鍍層防護(hù)性能隨厚度增加而提高的趨勢(shì)。第二次試驗(yàn)，4 組樣品均出現(xiàn)不同程度的生銹現(xiàn)象，但4＃樣品的生銹比例相對(duì)最小。這說明增加鍍層厚度對(duì)軛鐵的防護(hù)性能有略微的改進(jìn)作用，但仍不能滿足防護(hù)性能要求。

1.2 第二輪改善試驗(yàn)

采用不同的鍍層組合（A 組Fe／Ep·Cu1～3Sn-Ce-Sb3～7，B組Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7），并對(duì)兩組樣品進(jìn)行耐蝕性和可焊性測(cè)試。

1.2.1 耐蝕性測(cè)試

對(duì)上述改進(jìn)后的樣品進(jìn)行溫濕度循環(huán)試驗(yàn)和中性鹽霧試驗(yàn)。溫濕度循環(huán)試驗(yàn)條件：共10個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)時(shí)間24h，前9次循環(huán)中的5次循環(huán)做完濕熱循環(huán)后進(jìn)行低溫循環(huán)。中性鹽霧試驗(yàn)條件：（a）試驗(yàn)溫度（35±2）℃；（b）（5±1）%的NaCl溶液，pH值6.5～7.2；（c）鹽霧沉降量1～2 mL／h（80 cm2量筒采集）；（d）試驗(yàn)時(shí)間96h；（e）樣品頂部加蓋，樣品引出腳朝下放置。改善情況見表4。

表4 不同鍍層組合的耐蝕性測(cè)試結(jié)果

由表4可知：B組樣品（即三層鍍層組合）的防護(hù)性能較優(yōu)。

1.2.2 可焊性測(cè)試

對(duì)改進(jìn)后的樣品進(jìn)行可焊性測(cè)試。

試驗(yàn)條件：（a）溫度（250±3）℃；（b）浸錫時(shí)間（3.0±0.3）s；（c）焊料SnAg3.5；（d）助焊劑25%松香+75%酒精；（e）樣品未老化。

結(jié)果表明：2組樣品的試驗(yàn)過程均無異常，試驗(yàn)后引出腳被浸錫部位95%以上均連續(xù)覆有一層光滑明亮的錫層。

2 總結(jié)

增加銅底鍍層和鍍錫層的厚度，鐵基零件的防護(hù)性略有提高。采用Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7三層鍍層組合，比兩層鍍層組合零件的防護(hù)性能和可焊性更優(yōu)。但從240h的溫濕度循環(huán)試驗(yàn)情況來說，采用三層鍍層組合防護(hù)性有較顯著的提高，但還有待于進(jìn)一步改進(jìn)。