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評(píng)定鍍層與基體金屬結(jié)合強(qiáng)度的方法很多，但定量測(cè)定較困難。目前常用的是一些定性的試驗(yàn)方法。

一、摩擦試驗(yàn)法

1、摩擦拋光試驗(yàn)

在面積＜6cm²的鍍層表面上，用一根直徑為6mm、末端為光滑半球形的圓鋼條作工具摩擦15s，摩擦?xí)r所施加的壓力只限于擦光而不能削割鍍層，隨著摩擦的繼續(xù)進(jìn)行而出現(xiàn)長大的鼓泡，則說明鍍層結(jié)合強(qiáng)度差。本試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)較薄的鍍層。

 

2、鋼球摩擦滾光試驗(yàn)

將試樣放入一個(gè)內(nèi)部裝有直徑 377 的鋼球和用皂液作潤滑劑的滾筒或振動(dòng)滾光機(jī)內(nèi)，其轉(zhuǎn)速或振動(dòng)頻率及試驗(yàn)時(shí)間視試樣的復(fù)雜程度而定。結(jié)合不良的鍍層經(jīng)此試驗(yàn)后會(huì)起泡。本試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)小零件上的薄鍍層。

 

二、切割試驗(yàn)法

1、銼刀試驗(yàn)

將鍍件夾在臺(tái)鉗中，用一種粗齒扁銼銼鍍層的邊棱。銼刀與鍍層表面大約成45°角，并由基體金屬向鍍層方向銼，鍍層不得揭起或脫落。本試驗(yàn)只適用于較厚的和較硬的鍍層。

 

2、磨鋸試驗(yàn)

用砂輪、磨床、鋼手鋸或鋸床對(duì)鍍件進(jìn)行磨削或切割。磨鋸方向是從基體金屬向鍍層的方向，然后檢查磨鋸斷面鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。本試驗(yàn)對(duì)鎳、鉻等硬、脆鍍層特別有效。

 

3、劃線、劃格試驗(yàn)

用一把刃口為30°銳角的硬質(zhì)鋼劃刀在鍍層表面上劃兩條相距為1mm的平行線或1mm²的正方形格子。觀察劃線間的鍍層是否翹起或剝離。劃線時(shí)的壓力應(yīng)使劃刀一次就能劃破鍍層，到達(dá)基體金屬。本方法適用于薄鍍層。

 

三、形變?cè)囼?yàn)法

1、 鑿子試驗(yàn)

將一銳利的鑿子，置于鍍層突出部位的背面，并給予一猛烈的錘擊。如果結(jié)合強(qiáng)度好，即使鍍層可能破裂或鑿穿，鍍層也不與基體分離。本試驗(yàn)僅適用于厚鍍層（大于125μm），不適用于薄的及軟的鍍層。

 

2、彎曲試驗(yàn)

（1）將試樣沿直徑等于試樣厚度的軸彎曲180°，然后用放大4倍的放大鏡，檢查彎曲部分，鍍層不允許起皮、脫落。

（2）將試樣夾在臺(tái)鉗中，反復(fù)彎曲或拐折直至基體和鍍層一起斷裂。觀察斷口處鍍層的附著情況。必要時(shí)可用小刀挑、撬鍍層，鍍層不應(yīng)起皮、脫落?；蛴梅糯?4倍的放大鏡檢查，鍍層與基體之間不允許分離。本方法廣泛用于薄片試件。

 

3、纏繞試驗(yàn)

將直徑為1mm及1mm以下的金屬線材試樣繞在直徑為試樣直徑3倍的軸上，直徑1mm以上的線材試樣繞在與線材試樣直徑相同的金屬軸上，繞成 10~15匝緊密靠近的線圈，以便直接觀察外部鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。鍍層不應(yīng)有剝落、碎裂、片狀剝落現(xiàn)象。

本方法常用于檢驗(yàn)線材或帶材基體上鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。

 

4、拉伸試驗(yàn)

使電鍍?cè)嚇釉诶υ囼?yàn)機(jī)上承受拉伸應(yīng)力，直至斷裂。觀察斷口處鍍層與基體的結(jié)合情況，不應(yīng)看到覆蓋層從基體金屬剝落。試樣的規(guī)格尺寸和其他要求按機(jī)械性能試驗(yàn)時(shí)拉力棒的設(shè)計(jì)要求處理。拉力棒應(yīng)在與零件完全相同的條件下電鍍后再進(jìn)行結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)。必要時(shí)，拉力棒的材質(zhì)和熱處理工藝與實(shí)際鍍件相同。

 

5、深引試驗(yàn)

試驗(yàn)是在專門的壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的。用特制的沖頭將一定規(guī)格如70mm×30mm×1mm的試樣沖壓至基體和鍍層一起變形，最后破裂。觀察破裂處鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。常用的試驗(yàn)方法有兩種：

（1）埃里克森（Erichson）杯突試驗(yàn)

采用適當(dāng)?shù)囊簤貉b置把一個(gè)直徑為20mm的球狀沖頭以0.2~6mm/s的速度壓入試樣，一直壓到所需的深度為止。結(jié)合強(qiáng)度差的鍍層經(jīng)過幾毫米的變形，便從基體金屬上剝離或片狀剝離開來。

（2）羅曼諾夫（F.P.Romanoff）突緣帽試驗(yàn)

試驗(yàn)儀器配有一套用來沖壓凸緣帽的可調(diào)式模具，凸緣直徑為63.5mm，帽的直徑為38mm，帽的深度在0~12.7mm之間調(diào)整。一般把試樣試驗(yàn)到使帽發(fā)生斷裂點(diǎn)為止。深引后未傷損部分將表明深引如何影響鍍層結(jié)構(gòu)。

本試驗(yàn)常用來檢查薄板鍍件基體與鍍層間的結(jié)合強(qiáng)度。特別適用于較硬的鍍層，如鎳和鉻。但深引試驗(yàn)對(duì)延展性大的和較薄的鍍層都不可能有效地說明結(jié)合強(qiáng)度。因?yàn)樗隋儗雍突w金屬的延展性。

 

四、剝離試驗(yàn)法

1、焊接 : 剝離試驗(yàn)

將一根75mm×10mm×0.5mm的鍍錫低碳鋼或鍍錫黃銅試片，在距一端10mm處彎成直角，將短邊平面焊到試樣鍍層表面上，對(duì)長邊施加一垂直于焊接面的拉力，直至試片與試樣鍍層分離。若在焊接處或鍍層內(nèi)部發(fā)生斷裂，則認(rèn)為其結(jié)合強(qiáng)度好。

本試驗(yàn)適用于檢驗(yàn)厚度小于125μm的鍍層。

本方法未被廣泛應(yīng)用，因?yàn)楹附舆^程達(dá)到的溫度可能會(huì)改變結(jié)合強(qiáng)度。

2、粘接 - 剝離試驗(yàn)

將一種纖維粘膠帶（粘膠帶的附著強(qiáng)度值大約是每25mm的寬度為8N）粘附在鍍層上，用一定重量的橡皮滾筒在上面滾壓，以除去粘接面內(nèi)的空氣泡。間隔 10s后，用垂直于鍍層的拉力使膠帶剝離，鍍層無剝離現(xiàn)象說明結(jié)合強(qiáng)度好。

本試驗(yàn)特別適用于檢驗(yàn)印制電路板中導(dǎo)體和觸點(diǎn)上鍍層的附著強(qiáng)度。試驗(yàn)面積至少應(yīng)有30mm²。

 

五、加熱試驗(yàn)法

1、熱震試驗(yàn)

熱震試驗(yàn)溫度見表/7-2-11。應(yīng)該注意，易氧化的鍍層和基體應(yīng)放在惰性氣體中或在適當(dāng)液體中加溫。

2、塑料電鍍件的熱循環(huán)試驗(yàn)

由于塑料的熱膨脹系數(shù)比金屬鍍層高6~7倍，因此溫度的任何變化將會(huì)在金屬和塑料界面上產(chǎn)生應(yīng)力。通過多次冷熱循環(huán)試驗(yàn)，塑料鍍件內(nèi)應(yīng)力愈來愈大，當(dāng)達(dá)到極限時(shí)，便產(chǎn)生裂紋，以此可用來定性評(píng)價(jià)鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。

GB/T12610塑料上電鍍層熱循環(huán)試驗(yàn)中規(guī)定：

 

注：把試樣放在爐中加熱至表中規(guī)定的溫度，然后取出放入室溫的水中驟冷，觀察鍍層是否鼓泡或脫落。

（1）熱試驗(yàn)條件分類：

A循環(huán)：上限溫度75±2℃，下限溫度20±5℃；

B循環(huán)：上限溫度75±2℃，下限溫度-20±2℃；

C循環(huán)：上限溫度±2℃，下限溫度-40±2℃；

（2）各類循環(huán)每個(gè)周期的試驗(yàn)程序

A循環(huán)：

①在溫度為75±2℃的干燥箱內(nèi)放置 1h。

②在溫度為20±5℃的干凈環(huán)境中放置1h。

B循環(huán)：

①在溫度為-20±2℃的低溫箱內(nèi)放置1h。

②在溫度為20±5℃的干凈環(huán)境中放置1h。

③在溫度為75±2℃的干燥箱放置1h。

④在溫度為20±2℃的干凈環(huán)境中放置1h。

C循環(huán)：

①在溫度為-40±2℃的低溫箱內(nèi)放置1h。

②在溫度為20±5℃的干凈環(huán)境中放置1h。

③在溫度為75±2℃的干燥箱內(nèi)放置1h。

④在溫度為20±5℃的干凈環(huán)境中放置1h。

熱循環(huán)試驗(yàn)類型及其周期數(shù)應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定或供求雙方協(xié)商確定。經(jīng)試驗(yàn)后試樣主要表面不應(yīng)有起泡、起皺、裂紋或脫落等。

 

六、陰極試驗(yàn)法

將試樣作陰極放入 *0的氫氧化鈉溶液（ρ=1.054g/cm³）中用10A/dm²的電流密度，在90℃時(shí)通電處理，2min為觀察起點(diǎn)，15min后不起泡表明結(jié)合強(qiáng)度好。也可在5%的硫酸中用10A/dm²的電流密度在60℃條件下通電，經(jīng) 5~15min不起泡為結(jié)合強(qiáng)度好。

本試驗(yàn)只適用于能夠透過陰極釋放氫氣的鍍層（如鎳和鎳 ! 鉻）、對(duì)鉛、鋅、錫、銅或鎘等軟鍍層不適用。

 

七、塑料基體上金屬鍍層剝離強(qiáng)度的定量測(cè)定

1、試樣的制備

根據(jù)規(guī)定，試樣為75mm×100mm的塑料板，并鍍上厚度為40±4μm的酸性銅層。

2、測(cè)定程序

用鋒利的刀子切割銅鍍層至基體，成 /25mm寬的銅條（如圖7-2-4 ) 所示），并小心地從試樣任一端剝起銅層約15mm長，然后用夾具將剝離的銅層端頭夾牢，用垂直于表面90±5°的力進(jìn)行剝離。剝離速度為25mm/min，且不間斷地記錄剝離力，直到銅鍍層與塑料分離為止。

剝離強(qiáng)度可按下式計(jì)算：

Fr表示剝離強(qiáng)度（N/cm）;

Fρ表示剝離力（N）;

h表示切割銅層寬度（mm）。

 

八、塑料基體鍍層拉脫強(qiáng)度的定量測(cè)定

1、試樣的準(zhǔn)備

取截面積為1cm²的銅柱（或鋁柱）和預(yù)制的塑料酸性鍍銅試樣（銅層厚度為 30~40μm進(jìn)行粘合（按圖7-2-5所示）。在室溫下加壓固化24h，然后用刀子除去銅柱周圍的粘合劑，并切斷四周鍍層（切至塑料基體）待用。

 

2、測(cè)定程序

在拉力機(jī)上，用垂直于鍍件表面的力進(jìn)行拉脫試驗(yàn)，直到銅層與塑料基體分離為止。記下拉力值即可求得該塑料鍍層的拉脫強(qiáng)度FH（N/cm²）。幾個(gè)試樣的拉脫強(qiáng)度的平均值作為測(cè)定結(jié)果。

 

3、拉脫強(qiáng)度與剝離強(qiáng)度之間的關(guān)系

拉脫強(qiáng)度與剝離強(qiáng)度之間的關(guān)系為：

 

FH=5.5Fr/σ3/4

 

式中

FH———拉脫強(qiáng)度（N/cm²）

Fr——剝離強(qiáng)度（N/cm）

σ———被削離金屬層的厚度（cm）

 

九、金屬鍍層的拉力試驗(yàn)

1、奧拉（Ollard）法

先在金屬棒材試樣上電鍍1.5mm以上厚度的鍍層（見圖）并加工成如圖的試樣，最后在專用夾具上進(jìn)行測(cè)試（見圖）。此法只適于棒材。

 

 

2、改進(jìn)的Ollard法

先在板材上電鍍1.5mm以上厚度的鍍層（見圖），再加工成如圖的測(cè)試試樣，然后與加壓桿、墊塊和螺釘進(jìn)行裝配（見圖），最后在專用夾具上進(jìn)行測(cè)試（見圖）。此法只適用于板材

 

3、工字梁法

本法先是在板材試樣上按下圖加工出兩個(gè)凹槽，并向槽內(nèi)填充蠟制劑或低熔合金等可除去的填料，（若用蠟制劑則還需涂覆銀粉使其導(dǎo)電），再電鍍2mm以上厚度的鍍層（見下圖），最后加工成工字形試樣并除去填料在專用夾具上進(jìn)行測(cè)試。

 

4、錐形頭法

首先在板材試樣的兩面同時(shí)電鍍鍍層（見圖），再加工成錐形頭試樣（見圖），然后在專用夾具上進(jìn)行測(cè)試。

 

5、環(huán)形剪切法

首先在棒材試樣中部電鍍約/2.0mm厚的鍍層，再將鍍層兩端面加工平整后，放入鋼模中進(jìn)行測(cè)試（見圖）。

6、T型試驗(yàn)法

將T型試樣（見圖）一端鍍上一層厚鍍層，然后切去鍍層下方突出的基體，再作拉伸試驗(yàn)。

上述幾種拉力試驗(yàn)方法的特點(diǎn)見下表：

注：

1、上述最小厚度值僅供參考，應(yīng)依鍍層和基材不同而有所變動(dòng)。

2、對(duì)貴金屬或軟金屬鍍層，可只鍍一薄層后，用鍍鎳層加厚。

以上介紹的鍍層結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法雖然很多，但具體選擇應(yīng)用時(shí)，應(yīng)綜合考慮鍍層特性、基體材質(zhì)、鍍層厚度以及基體對(duì)熱處理的要求和設(shè)備條件等因素。不可將同一種方法在各種鍍層和各種情況下濫用。

各類鍍層常用的結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法參見下表：