东莞硬质氧化后的膜层质量检查需从厚度、硬度、耐蚀性、结合力、外观及微观结构六大核心维度展开,具体方法及分析如下:

一、膜层厚度检测
涡流测厚法
原理:利用电磁感应原理,通过涡流传感器测量非导电氧化膜在金属基体上的厚度。
特点:无损、快速,适合批量检测,重复性好。
标准:依据《GB/T 4957-2003》或《ASTM B244》,均匀性偏差需≤平均值的±20%。
应用:装饰用膜厚5-25μm,防护用≥25μm,硬质氧化膜可达25-250μm。
电解测厚法
原理:通过电化学溶解局部氧化膜,结合电流和时间计算厚度。
特点:精度高,但为破坏性检测,适用于实验室抽检或校正涡流法结果。
标准:参考《GB/T 8013.3-2018》。
显微镜法
原理:切割样品制备横截面,用金相显微镜或电子显微镜直接测量膜厚。
特点:直观,适合精细测量,但操作复杂且具破坏性。
标准:依据《GB/T 6462-2005》。
二、膜层硬度检测
显微维氏硬度测试
原理:用方形圆锥金刚石压头以特定力压入膜层,保持一定时间后测量压痕对角线长度,计算硬度值(HV)。
特点:适用于薄层硬质氧化膜,测试力通常为0.098-0.49N。
标准:硬质氧化膜硬度应≥HV300,优质膜可达HV400-600。
注意:需测量横截面以避免表面粗糙度影响,且压痕中心到试样边缘距离应≥压痕对角线长度的2.5倍。
铅笔硬度法
原理:用不同硬度铅笔划刻膜层表面,以不留下划痕的zui硬铅笔等级表示硬度。
特点:快速简便,适合现场初步判断,但精度低于显微硬度计。
三、耐蚀性评估
中性盐雾试验(NSS)
原理:将样品置于35℃±2℃、5%±1% NaCl盐雾环境中,观察腐蚀情况。
标准:普通氧化膜72小时无腐蚀,防护用240小时,硬质氧化膜需≥480小时。
依据:《GB/T 10125-2012》。
酸碱腐蚀试验
原理:将样品浸入特定酸(如HCl)或碱(如NaOH)溶液中,观察腐蚀速率。
特点:模拟极端环境,评估膜层化学稳定性。
四、结合力测试
划格法
原理:用刀具在膜层表面划格(如1mm×1mm方格),贴胶带后快速撕起,观察膜层脱落情况。
标准:5B级(切口边缘完全光滑,无剥落)为合格,4B级(切口交叉处少量剥落)需谨慎使用。
依据:《ASTM D3359-17》。
拉脱法
原理:用拉力计将金属头粘附于膜层表面,垂直拉脱,记录断裂时的拉力值。
特点:定量评估结合强度,但操作较复杂。
五、外观检测
目视检查
内容:检查膜层颜色均匀性、表面缺陷(如裂纹、气泡、烧焦、流痕)。
标准:硬质氧化膜颜色通常为褐色至黑色,不允许有疏松层、光亮斑点或边缘脱落。
色差仪检测
原理:测量膜层表面色差(ΔE值),判断氧化处理均匀性。
标准:ΔE≤1.5为优秀,≤3.0为合格。
六、微观结构分析
扫描电子显微镜(SEM)
原理:利用电子束扫描膜层表面,观察孔隙分布、厚度梯度及结晶状态。
特点:高分辨率,可分析膜层致密度及缺陷。
能谱分析(EDS)
原理:检测膜层元素分布,确认成分稳定性及杂质含量。
应用:分析合金元素对氧化膜性能的影响。