一、零件形狀的影響
零件的形狀是設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要設(shè)計(jì)確定的，但是零件的形狀往往給表面處理生產(chǎn)帶來(lái)許多棘手的難題。譬如，大面積的平面型零件、成形的管狀零件、球形
零件、具有盲孔或內(nèi)螺紋的零件、邊棱未進(jìn)行倒角或倒圓的零件、重量很輕的薄片零件、具有孔徑長(zhǎng)度比很小的深孔零件、要求內(nèi)表面鍍覆的管狀零件、工作表面呈尖錐狀
的零件、盒狀零件、瓶狀零件等形狀復(fù)雜的零件進(jìn)行表面處理時(shí)，如果不采取特殊的技術(shù)措施，就很難在零件的表面上獲得質(zhì)量滿(mǎn)意的鍍覆層。
零件形狀對(duì)電鍍質(zhì)量的影響，主要是由于它影響著電鍍電流在零件表面上分布的均勻性。在零件上的邊棱部位、孔口部位是電流比較集中的部位，這些部位分布的電鍍電流可能要比其他表面高很多倍，而在深凹的表面上，如孔的內(nèi)表面、內(nèi)螺紋表面，往往不使用輔助陽(yáng)極是很難引入電鍍電流的。由此可見(jiàn)，在形狀復(fù)雜的零件表面上電鍍，各部位表面上的鍍層厚度必然差異很大，即使采用分散能力、覆蓋能力都非常好的鍍液進(jìn)行電鍍，有時(shí)候也很難克服形狀復(fù)雜所造成的影響。因此，對(duì)形狀復(fù)雜的零件表面，規(guī)
定鍍層厚度的均勻性指標(biāo)或要求所有的表面全部有鍍層是不客觀(guān)的。為此，電鍍企業(yè)遇到形狀復(fù)雜的零件電鍍時(shí)，必須與用戶(hù)協(xié)調(diào)對(duì)鍍覆層的要求。形狀復(fù)雜的零件在進(jìn)行化學(xué)鍍、轉(zhuǎn)化膜處理時(shí)，雖然形狀對(duì)鍍覆層厚度不均勻性的影響減少了，但是處于型腔內(nèi)或深凹部位的溶液，難以與槽中的主體溶液進(jìn)行交換，使界面處的溶液及時(shí)得到更新，以及這些部位的表面在與溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體因不易排出而形成“氣袋”，常會(huì)對(duì)鍍覆層的質(zhì)量造成不良的影響。此外，形狀復(fù)雜的零件還很容易兜溶液，將溶液在工序間帶來(lái)帶去，造成溶液的交叉污染。因此，有必要要求在零件上不影響外觀(guān)和使用的部位留出便于溶液、氣體的流動(dòng)、排泄的工藝孔。
重量很輕的薄片零件進(jìn)行鍍覆處理時(shí)，難度也是很大的，因?yàn)楸∑慵糜跐L筒中或放在籃子里進(jìn)行處理時(shí)，很容易相互吸在一起，阻礙了正常的鍍覆或轉(zhuǎn)化膜處理。有時(shí)候會(huì)遇到這樣的零件，它的每一個(gè)表面都被認(rèn)為是工作表面，幾乎找不到一個(gè)合適的位置，可用來(lái)作為夾具的裝夾點(diǎn)，使電鍍發(fā)生困難，這就需要與零件的設(shè)計(jì)方協(xié)商裝夾的位置。
二、零件尺寸精度的影響
由于鍍覆層具有一定的厚度，零件進(jìn)行表面處理之后，必然會(huì)引起零件尺寸的變化。通常設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)定的零件尺寸及公差，都是指零件的最終尺寸及公差，假如零件沒(méi)有配合的要求，在零件的最終尺寸上進(jìn)行電鍍或化學(xué)鍍尚屬可行；假如零件的精度較高、裝配以后的配合間隙不能較寬裕的容納鍍覆層的厚度及其偏差，那么在零件的最終尺寸上鍍覆，對(duì)產(chǎn)品的裝配和工作性能是不利的。為了解決有配合要求的零件鍍后尺寸配合的問(wèn)題，必須通過(guò)與零件的設(shè)計(jì)和工藝部門(mén)，協(xié)商確定零件的鍍前工藝尺寸，事先預(yù)留鍍層的厚度及其鍍覆的尺寸偏差。必須注意的是，只預(yù)留鍍層厚度而不預(yù)留鍍覆時(shí)可能出現(xiàn)的厚度偏差的做法是行不通的。
轉(zhuǎn)化膜處理引起零件最終尺寸變化的規(guī)律與電鍍和化學(xué)鍍有所不同。由于轉(zhuǎn)化膜層是通過(guò)金屬零件表面在化學(xué)溶液中自身的溶解轉(zhuǎn)化而形成的，所以轉(zhuǎn)化膜通常都很薄，零件經(jīng)轉(zhuǎn)化膜處理后一般不會(huì)引起最終尺寸的明顯變化。零件經(jīng)轉(zhuǎn)化膜處理后造成最終尺寸發(fā)生明顯變化而影響零件配合的情況，常見(jiàn)于鋁及鋁合金的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化、厚膜耐蝕磷化等工藝。由于磷化膜層的強(qiáng)度不如金屬，因此，不適宜采用在零件上預(yù)留膜層厚度的措施。為了不影響零件的配合，宜采用低膜重磷化體系溶液進(jìn)行磷化處理，使膜層的厚度減薄，同時(shí)仍具有較好的耐蝕性能。
鋁及鋁合金表面上的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜，具有較高的硬度和優(yōu)良的耐磨性，是改善鋁質(zhì)零件表面耐磨性的常用手段，為了提高零件的使用壽命，產(chǎn)品設(shè)計(jì)通常要求硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜層具有較大的厚度，因此，鋁質(zhì)零件硬質(zhì)陽(yáng)極化以后，零件的最終尺寸變化就比較大，通常遵循這樣的規(guī)律，就是零件最終尺寸的增大值，大體上等于膜層厚度的1/2，如圖所示。該數(shù)值被廣泛用于估算鋁質(zhì)零件硬質(zhì)陽(yáng)極化以后尺寸的變化規(guī)律。
帶有普通螺紋的零件和緊固件，常遇到鍍覆后發(fā)生配合障礙的問(wèn)題。當(dāng)螺紋進(jìn)行電鍍時(shí)，螺紋的牙尖部位和谷底部位的鍍層厚度是不一樣的，牙尖部位的鍍層厚度將明顯的大于谷底部位，隨著鍍層厚度的增加，它們之間的差異會(huì)越來(lái)越大，因此，螺紋的牙型角度變小，如圖 所示。隨著螺紋直徑和螺距的不同，雖然牙尖和谷底部位鍍層厚度差異的比值也不同，但是隨著鍍層厚度增加，牙型角角度變小的傾向是始終如此的。螺紋直徑和螺距大一些，精度低一些，螺紋鍍后配合障礙就少一些，反之則多。實(shí)踐證明，螺紋電鍍后出現(xiàn)配合障礙的主要原因是牙型角鍍后的變形，其次才是鍍層厚度因素。
目前解決螺紋鍍后配合障礙問(wèn)題的方法，大致有以下幾個(gè)：
1、在耐蝕性能允許的條件下，適當(dāng)?shù)販p低鍍層的厚度，選用分散能力優(yōu)良的鍍液進(jìn)行鍍覆；
2、在不得已的情況下，可按照GB197和GB5267 標(biāo)準(zhǔn)附錄E及所選擇的鍍覆層厚度預(yù)留足夠的余量；
3、采用達(dá)克羅（Dacromet）涂層（又稱(chēng)鋅鉻涂層）涂覆緊固件。該涂層是由超細(xì)的鱗片狀鋅、鋁粉和以三價(jià)鉻為主的鉻酸鹽構(gòu)成的，將達(dá)克羅涂液涂覆在零件表面上，經(jīng)過(guò)均勻化之后再通過(guò)燒結(jié)形成涂層。該涂層耐大氣腐蝕的性能，大大的優(yōu)于電鍍鋅層，涂層的厚度可以按需要任意調(diào)節(jié)，且比較均勻，不會(huì)引起牙型角的變化。因此，是緊固件較為理想的防護(hù)方法
三、零件表面缺陷的影響
零件表面的缺陷，也會(huì)影響鍍覆層的質(zhì)量。
1、零件在工序轉(zhuǎn)移或運(yùn)輸過(guò)程中，有可能因沒(méi)有認(rèn)真保護(hù)而受到機(jī)械損傷，使零件表面產(chǎn)生拉溝、劃傷、撞擊凹陷等缺陷。這些缺陷如果不消除，零件表面處理以后仍然會(huì)被復(fù)制出來(lái)，影響鍍覆層的外觀(guān)，即使在整平性能非常好的鍍液中進(jìn)行鍍覆，也不能將它們完全掩蓋。
2、零件上邊棱部位存在加工毛刺、銳角未倒角或倒圓，表面處理以后，將造成零件上邊棱部位的鍍覆層嚴(yán)重缺陷。
3、在焊接組件的焊縫表面上，如果存在未除盡的焊渣，表面處理以后將影響鍍覆層的完整性和外觀(guān)。如果焊縫上有氣孔，不僅會(huì)影響鍍覆層的致密性，更嚴(yán)重的是氣孔中會(huì)滲入化學(xué)溶液，待零件表面干燥以后，氣孔中所含的溶液就會(huì)慢慢地滲出來(lái)，輕者在氣孔附近結(jié)霜，重者將會(huì)腐蝕孔周?chē)腻兏矊印?/span>
4、在零件表面上如有金屬或非金屬雜質(zhì)（如未除盡的封存油脂、油漆標(biāo)記、劃線(xiàn)的涂色、銅跡，經(jīng)探傷檢查后未除盡的磁粉或熒光粉等）粘附，會(huì)影響鍍覆層在基體上的正常鍍覆、與基體的結(jié)合力和鍍覆層的連續(xù)性。
5、零件表面有銹蝕或存在明顯的銹蝕痕跡。
四、零件表面粗糙度的影響
零件的設(shè)計(jì)者在確定零件表面加工粗糙度的指標(biāo)時(shí)，較多考慮的是產(chǎn)品的使用性能、裝配性能等因素，往往忽視零件表面粗糙度對(duì)鍍覆質(zhì)量的影響。譬如，零件在進(jìn)行電拋光或化學(xué)拋光時(shí)，零件處理前的表面粗糙度，明顯的影響著拋光后表面粗糙度的降低程度，零件拋光前的表面粗糙度越低，拋光后表面粗糙度的降低幅度就越大。對(duì)具有孔隙率質(zhì)量指標(biāo)要求的鍍覆層來(lái)講，零件鍍前的表面粗糙度越低，越容易獲得無(wú)孔隙的鍍覆層，反之，即使增加覆蓋層的厚度，有時(shí)候仍難以獲得無(wú)孔隙的鍍覆層。此外，零件表面的粗糙度越大，鍍覆表面的真實(shí)面積與計(jì)算面積之間的偏差就越大，當(dāng)表面粗糙度小的零件與粗糙度大的零件在同樣的電流下電鍍時(shí)，鍍覆層達(dá)到同樣平均厚度所需的時(shí)間，前者將明顯的少于后者。當(dāng)鍍覆具有內(nèi)孔、內(nèi)螺紋的零件時(shí)，表面粗糙度大了之后，不僅降低鍍速，還明顯的影響深凹部位鍍層鍍?nèi)氲纳疃燃?/span>鍍層的均勻性。零件鍍前表面粗糙度大了之后，還會(huì)降低鍍覆層的外觀(guān)和耐蝕能力。
除非零件表面粗糙度大對(duì)產(chǎn)品的使用性能有特別的作用之外，應(yīng)該盡可能的降低零件鍍前表面的粗糙度，至少應(yīng)該低于圖紙上規(guī)定的零件最終的表面粗糙度值。實(shí)踐證明，采用具有優(yōu)質(zhì)表面質(zhì)量的型材、精密成型技術(shù)制造零件的毛坯、降低切削表面的粗糙度等提高零件鍍前表面質(zhì)量的措施，對(duì)提高零件表面鍍覆層的質(zhì)量，減少不合格品，降低零件總的制造成本具有顯著的效果，現(xiàn)已逐步成為設(shè)計(jì)人員和制造工藝人員的共識(shí)。
五、零件結(jié)構(gòu)的影響
在要求鍍覆的零件中，常會(huì)遇到將邊棱折疊或卷邊的金屬薄板件、用搭接焊或點(diǎn)焊組合的零件、其他留有縫隙沒(méi)有進(jìn)行滿(mǎn)焊的焊接件、用壓配合或鉚接方法連接的組合件等類(lèi)零部件，它們的缺陷就是在零件上留下可容留化學(xué)溶液的縫隙或孔穴，鍍覆之后，不僅縫隙或孔穴內(nèi)容留的溶液會(huì)在工序間被帶來(lái)帶去，使工作溶液遭到污染，另一方面殘留在縫隙或孔穴中的溶液干固后，將成為日后零件在自然環(huán)境下使用時(shí)，使零件產(chǎn)生縫隙腐蝕和破壞鍍覆層的主要腐蝕介質(zhì)。
電鍍企業(yè)遇到上述類(lèi)形的零部件時(shí)，必須與用戶(hù)進(jìn)行技術(shù)協(xié)調(diào)，要求零部件制造企業(yè)設(shè)法封閉零部件上存在的縫隙與孔穴，或者雙方制訂專(zhuān)項(xiàng)的驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范。
六、冶金因素的影響
冶金因素是造成零件表面上存在宏觀(guān)或微觀(guān)的物理和化學(xué)不均一現(xiàn)象的主要原因。由于零件表面物理和化學(xué)的不均一，導(dǎo)致鍍覆層的質(zhì)量受到明顯的影響。譬如，基體材料的化學(xué)組成、熱成型方法、冷塑成形方法、熱處理方法和化學(xué)熱處理方法等對(duì)鍍覆過(guò)程特別是轉(zhuǎn)化膜處理過(guò)程的影響很大。
金屬材料中含有的元素種類(lèi)和數(shù)量決定了材料的牌品、規(guī)格和金相組織特點(diǎn)。具有固溶體金相組織的金屬，通常自身都有較好的耐蝕性，表面很容易被鈍化或氧化，如果沒(méi)有使表面很好活化的措施，就很難在這種金屬表面上獲得與基體結(jié)合牢固的鍍覆層，也很難在其上面獲得質(zhì)量好的轉(zhuǎn)化膜層。具有多相金相組織的金屬，隨所含的元素種類(lèi)和含量的不同，金屬表面上的化學(xué)不均一性差異很大。它不僅影響金屬表面鍍前活化處理的質(zhì)量，還影響鍍覆層的質(zhì)量。譬如，合金鋼中如Cr、W、Ni、Mo、V 等合金元素的含量總和超過(guò)5%，在這種鋼材的表面上就很難進(jìn)行磷化或堿性氧化；在變形鋁合金中如果銅的含量超過(guò)5%，就很難在其表面上獲得硬度比較高、膜層比較厚的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜；對(duì)壓鑄鋅合金來(lái)講，如果合金中鋁、銅、鎂等金屬的含量以及明顯影響電鍍質(zhì)量的鉛、錫、鎘等雜質(zhì)金屬的含量超過(guò)規(guī)定的指標(biāo)，就很難在其表面上獲得合格的鍍覆層。
鑄造零件表面往往存在較多不利于獲得優(yōu)質(zhì)鍍覆層的鑄造缺陷，譬如，鑄造表面的粗糙度大，常存在化學(xué)成份的偏析和非金屬的夾雜，組織內(nèi)部氣孔、疏松多，影響鍍層和轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量。采用壓鑄方法制造鋁合金和鋅合金零件的毛坯，大大地減少了鑄造的缺陷，降低了表面粗糙度。用冷鐓、冷擠壓、冷沖壓等方法制造的零件，尺寸精度、表面質(zhì)量均比鑄造好，但是也存在其他一些缺陷，譬如，在冷變形表面易存在拉溝、折疊、劃傷、夾雜氧化物等表面缺陷。在冷變形表面出現(xiàn)加工硬化應(yīng)變強(qiáng)化層，變形程度越大，加工硬化層就越深。由于加工硬化表面很難活化，因此，很難在其表面上獲得與基體的結(jié)合力好的鍍層，也難以在這種表面上形成良好的轉(zhuǎn)化膜層。
粉末冶金也是一種少切削的零件成型方法。用這種方法制造的零件增多，像磁性材料成型零件。其基體組織是否致密、零件表面是否有裂紋、是否有可見(jiàn)的針孔等缺陷，影響著鍍層的質(zhì)量。零件進(jìn)行熱處理會(huì)影響零件表面鍍覆和轉(zhuǎn)化膜處理的質(zhì)量。零件使用傳統(tǒng)的加熱方法進(jìn)行熱處理后，在零件表面上形成一層氧化膜層。將這層妨礙鍍覆的氧化膜除去之后，改變了零件的基體尺寸（縮小或增加了相當(dāng)于氧化膜厚度的尺寸）；零件熱處理后，在不再加工的表面上保留有氧化物，不僅影響鍍覆的質(zhì)量，反而增加了清除這部分氧化物的難度。
用高強(qiáng)度鋼或超高強(qiáng)度鋼制造的零件經(jīng)過(guò)熱處理后，如果其抗拉強(qiáng)度大于1800Mpa，在鍍覆或進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜處理時(shí)，極易使高強(qiáng)度零件產(chǎn)生氫脆，因此，除非有特殊的需要并已經(jīng)采取了經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證的有效防范措施，一般不采用表面處理過(guò)程中會(huì)伴隨有氫產(chǎn)生的表面處理方法進(jìn)行處理。可以用熱處理強(qiáng)化的鋁合金，常通過(guò)不同的淬火和時(shí)效規(guī)范來(lái)調(diào)節(jié)其金相組織和機(jī)械性能，在這些鋁合金表面上進(jìn)行鋁的陽(yáng)極氧化和硬質(zhì)陽(yáng)極氧化時(shí)，膜層的厚度、致密性、硬度、耐蝕性等性能，受制于鋁合金淬火和時(shí)效的規(guī)范。通常鋁合金的時(shí)效溫度越高，時(shí)效時(shí)間越長(zhǎng)，就越難在其表面上獲得性能優(yōu)良的氧化膜。當(dāng)多方面優(yōu)選鋁硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的工藝規(guī)范和改變電源波形，如仍難以獲得質(zhì)量滿(mǎn)意的氧化膜時(shí)，通?？梢耘c工藝技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)協(xié)商，通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)鋁合金的熱處理規(guī)范，改善氧化膜層的質(zhì)量。在鋼鐵零件表面進(jìn)行局部滲碳、滲氮或氰化后，雖然能夠提高局部表面的強(qiáng)度，但卻造成了零件表面宏觀(guān)的化學(xué)不均一性。當(dāng)這類(lèi)零件進(jìn)行轉(zhuǎn)化膜處理時(shí)，經(jīng)過(guò)化學(xué)熱處理的表面與不經(jīng)過(guò)化學(xué)熱處理的表面上的膜層外觀(guān)、厚度、耐蝕性是不一致的。
