表面处理是提升锌合金压铸件性能的关键环节,通过在零件表面形成保护层或改变表面结构,可显著改善其耐腐蚀性、耐磨性、美观性等。

一、表面处理对耐腐蚀性的影响
锌合金化学性质活泼,在潮湿环境中易与氧气、水、酸碱等物质发生反应,导致腐蚀。表面处理可通过隔绝腐蚀介质或改变表面电化学性质,大幅提升耐蚀性。
电镀处理
镀锌 / 镍 / 铬:在零件表面沉积一层金属镀层,形成物理屏障。例如,镀锌层(厚度 5-15μm)可通过牺牲阳极保护作用(锌比铁活泼,优先腐蚀)保护基体;镀镍铬(镍层 8-15μm + 铬层 0.2-0.5μm)则凭借致密的氧化膜隔绝腐蚀介质,盐雾测试(中性盐雾 48-96h)后表面无明显锈蚀。
影响机制:镀层厚度均匀性和结合力是关键,若镀层存在孔隙或结合不良,腐蚀介质易渗透至基体,导致 “鼓泡” 或 “生锈”。
喷涂处理
粉末喷涂 / 油漆喷涂:形成厚度 20-100μm 的有机涂层,隔绝水和氧气。例如,环氧树脂粉末涂层耐盐雾性能可达 1000h 以上,且具有良好的耐候性(抗紫外线老化)。
影响机制:涂层的附着力和完整性至关重要,若喷涂前表面油污、氧化皮未清理干净,易出现涂层脱落。
钝化处理
铬酸盐钝化:传统六价铬钝化形成彩虹色钝化膜(厚度 0.5-1μm),通过生成难溶性铬酸盐保护膜提高耐蚀性,盐雾测试 24h 无白锈;但六价铬有毒,逐渐被淘汰。
无铬钝化:采用钛盐、锆盐或硅烷处理,形成纳米级保护膜,耐蚀性接近铬酸盐钝化(盐雾测试 24-48h 无白锈),环保性更佳。
二、表面处理对耐磨性的影响
锌合金硬度较低(HB 80-120),在摩擦场合易磨损,表面处理可通过提高表面硬度或减少摩擦系数改善耐磨性。
电镀硬铬:铬镀层硬度可达 HV 800-1200,显著提升表面耐磨性,适用于需要滑动摩擦的零件(如铰链、齿轮),磨损量可比未处理件降低 70% 以上。
化学镀镍磷:沉积非晶态镍磷合金层(硬度 HV 500-700,经热处理后可达 HV 1000),表面光滑且摩擦系数低(0.1-0.2),常用于压铸模具或耐磨零件,使用寿命延长 3-5 倍。
微弧氧化:在锌合金表面通过高压放电形成陶瓷层(厚度 10-50μm,硬度 HV 1000-1500),耐磨性优异,适用于高端汽车配件,但工艺成本较高。
三、表面处理对外观与装饰性的影响
表面处理可赋予零件多样化的外观效果,满足不同行业的审美需求。
电镀装饰铬 / 仿金:镀铬可呈现镜面光亮效果,仿金电镀(铜锌合金)可模拟黄金色泽,常用于卫浴配件、工艺品,提升产品附加值。
阳极氧化(锌合金特殊阳极氧化):通过电化学氧化形成多孔氧化膜,可染色或封孔处理,实现彩色外观(如黑色、古铜色),适用于装饰性零件。
PVD(物理气相沉积):沉积氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)等薄膜,呈现金色、银色等金属光泽,且硬度高、耐磨性好,常用于高端电子产品外壳。
四、表面处理对电学与热学性能的影响
导电电镀:镀银、镀铜可提高零件表面导电性,适用于电子连接器,接触电阻可降低至 0.01Ω 以下,确保电流传输稳定。
绝缘喷涂:喷涂绝缘漆(如聚酰亚胺)形成绝缘层(厚度 50-100μm),绝缘电阻可达 10^12Ω 以上,用于防止电子元件短路。
散热处理:阳极氧化或电镀金属(如铝、铜)可提高表面热导率,帮助电子元件散热,热扩散速率提升 20%-30%。
五、表面处理对力学性能与内应力的影响
喷丸处理:通过高速弹丸撞击表面,产生残余压应力(-200 至 - 400MPa),提高零件抗疲劳强度(疲劳寿命延长 50% 以上),适用于承受振动的零件(如汽车悬挂件)。
去应力退火 + 表面处理:若零件存在内应力(压铸过程中冷却不均导致),表面处理前需进行退火(180-220℃保温 2h),否则可能因应力释放导致镀层开裂。
镀层内应力:电镀镍、铬时可能产生内应力(拉应力或压应力),若应力过大,会导致镀层开裂或脱落,需通过添加剂(如应力抑制剂)调控。