第六節(jié)　鍍層內(nèi)應(yīng)力的測(cè)定

鍍層內(nèi)應(yīng)力是指在無外在載荷的情況下，鍍層內(nèi)部所具有的一種平衡應(yīng)力。這種應(yīng)力是由于在電鍍過程中受到一些沉積因素的影響，引起金屬晶格缺陷所致。特別是在某些金屬離子和有機(jī)添加劑的作用下，鍍層的內(nèi)應(yīng)力會(huì)顯著增加。

鍍層內(nèi)應(yīng)力的測(cè)定可采用以下幾種方法。

一、彎曲陰極法

用一塊長而窄的金屬薄片作陰極，背向陽極的一面絕緣。電鍍時(shí)一端用夾具固定，另一端可以自由活動(dòng)。電鍍后，鍍層中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力迫使陰極薄片朝向陽極(張應(yīng)力)或背向陽極(壓應(yīng)力)彎曲。用讀數(shù)顯微鏡或光學(xué)投影法可測(cè)量陰極的形變。

鍍層的內(nèi)應(yīng)力可通過電鍍后陰極的形變(彎曲陰極的彎曲半徑及彎曲度Z或陰極下端偏移量Z')，按下列公式分別計(jì)算

式中S為鍍層內(nèi)應(yīng)力(Pa);E為基體材料彈性模量(Pa);t為陰極基體厚度(mm);δ為鍍層厚度(mm);R為陰極彎曲的曲率半徑(mm);Z為陰極下端偏移量(mm);Z'為陰極的彎曲度(mm);L為陰極的長度(mm)。

二、剛性平帶法

剛性平帶法是用塑料框架夾住一塊金屬薄片，在它的一面電鍍，或者把兩塊金屬片疊合在一起，夾在塑料框架內(nèi)，兩面電鍍。電鍍后將薄片從框架中取出。由于夾持力消失，薄片就自由地彎曲到平衡狀態(tài)。通過儀器測(cè)量薄片的曲率半徑，即可計(jì)算出鍍層內(nèi)應(yīng)力。

式中S為鍍層內(nèi)應(yīng)力(Pa);E為基體材料彈性模量(Pa);t為基體厚度(mm);δ為鍍層厚度(mm);R為陰極彎曲的曲率半徑(mm)。

三、螺旋收縮儀法

螺旋收縮儀法是把不銹鋼片制作成螺旋管，并使它的一端固定，然后進(jìn)行單面電鍍(內(nèi)表面涂以絕緣漆)。由于鍍層的應(yīng)力，使螺旋管產(chǎn)生扭曲，借助于自由端齒輪變速裝置使指針偏轉(zhuǎn)。根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的角度計(jì)算鍍層的應(yīng)力。

式中S為鍍層平均內(nèi)應(yīng)力(Pa);D為指針偏轉(zhuǎn)角度(°);p為螺旋管螺距(mm);t為螺旋管材料厚度(mm);δ為鍍層厚度(mm);K為螺旋管偏轉(zhuǎn)常數(shù)(N·m℃)，它是指針轉(zhuǎn)動(dòng)1°所需的扭曲力矩。