內應力的種類
鍍層的應力受底材的表面狀態(tài)和鍍層組織結構的影響。前者的影響習慣稱為外來應力(extrinsic stress),后者的影響稱為內在應力(intrinsic stress),簡稱內應力。內應力分張應力和壓應力兩種。張應力是指某些因素引起鍍層收縮的應力,而壓應力則是使鍍層趨向膨脹的應力。張應力用正號表示,壓應力用負號表示,單位為帕斯卡(Pa)。當鍍層的壓應力大于鍍層與底材的附著力時,鍍層會長皰或脫皮。若鍍層的張應力大于鍍層的抗張強度時,鍍層會產生裂紋,從而降低其抗腐蝕性能。當鍍層中的內應力分布不均勻時,鍍層會產生應力腐蝕。此外,內應力還可能增大鍍層的孔隙率和脆性。
在電鑄時,為使電鑄模與原型易脫離,要求電鑄層的應力要很小,否則會引起長皰、變形和剝離困難。
內應力還可分為宏觀應力與微觀應力。用彎曲陰極變形法測得的是宏觀應力,這是鍍層各部分所受應力的平均值,即晶粒的均勻收縮與膨脹。若以未變化時的原子面間距為do [即無應力時的原子面間距(見圖4-1)],當其受到壓應力時,原子面間距縮小至 d1,這種收縮是彈性收縮,其遵守普朗克的X射線繞射條件。
2dsinθ=λ (4-1)
式中,d為原子面間距;θ為普朗克角;2θ為繞射角;λ為X射線的波長。
由上式可知當X射線波長一定時,d與繞射角2θ成反比,即繞射角2θ增大時,原子面間距d縮小,此時出現(xiàn)壓應力。反之,當2θ變小時,d增大,此時出現(xiàn)張應力。
當繞射線的位置(2θ)不變,而僅僅繞射峰變寬,與此相對應的應力稱為微觀應力。由圖4-1(c)可見,這實際上是由許多繞射角不同的微小繞射峰組成,即微觀應力指晶格內不同部位的應力,由張應力群和壓應力群組成,其大小也各不相同,只在極微小的部分保持定值。因此微觀應力是一種不均勻的應力,而宏觀應力則是均勻的。

圖4-1 X繞射圖隨內應力的變化










