浅谈铁基零件镀锡防护性能的提高

陈仙花

（厦门金越电器有限公司，福建 厦门361021）

0 前言

继电器轭铁在做温湿度循环试验时，引出脚生锈。其原因有二：一是镀层太薄，二是镀层自身的防护性能有限。本文从提高镀层厚度、改进镀层组合两方面开展改进研究。经过相关的试验验证，取得了较为显著的改善效果。

1 确定试验方案

1.1 第一轮改善试验

通过增加镀层厚度，提高轭铁的防护性能。

1.1.1 制样

制作5组轭铁样品，样品信息见表1。

表1 5组轭铁样品信息

1.1.2 样品耐蚀性测试

5组样品在1 mol／L 的NaCl溶液中的Tafel极化曲线，如图1所示。

图1 Tafel极化曲线

对Tafel极化曲线进行拟合，得到的腐蚀参数见表2。

由于5＃样品的镀层表面存在明显的机械划痕，所以其自腐蚀电位最低，自腐蚀电流较大，极化电阻最小。这表明5＃样品的耐蚀性最差。

其余4组样品表面的镀层均保持原样，在经过丙酮超声波清洗后直接进行极化曲线测量。从腐蚀参数看：1＃样品的自腐蚀电位最低，自腐蚀电流最大，极化电阻最小，耐蚀性最差；2＃和3＃样品的曲线形状相似、腐蚀参数相近，因此，这两组样品的耐蚀性相近；4＃样品的自腐蚀电位最高，自腐蚀电流最小，极化电阻最大，耐蚀性最好。4组样品的耐蚀性强弱顺序为：4＃＞（2＃≈3＃）＞1＃。

表2 腐蚀参数

1.1.3 改善效果检查

对改进后的4 组样品进行两次温湿度循环试验，结果见表3。

表3 温湿度循环试验结果

第一次试验，1＃和4＃样品均未生锈，但也未呈现出镀层防护性能随厚度增加而提高的趋势。第二次试验，4 组样品均出现不同程度的生锈现象，但4＃样品的生锈比例相对最小。这说明增加镀层厚度对轭铁的防护性能有略微的改进作用，但仍不能满足防护性能要求。

1.2 第二轮改善试验

采用不同的镀层组合（A 组Fe／Ep·Cu1～3Sn-Ce-Sb3～7，B组Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7），并对两组样品进行耐蚀性和可焊性测试。

1.2.1 耐蚀性测试

对上述改进后的样品进行温湿度循环试验和中性盐雾试验。温湿度循环试验条件：共10个循环，每个循环时间24h，前9次循环中的5次循环做完湿热循环后进行低温循环。中性盐雾试验条件：（a）试验温度（35±2）℃；（b）（5±1）%的NaCl溶液，pH值6.5～7.2；（c）盐雾沉降量1～2 mL／h（80 cm2量筒采集）；（d）试验时间96h；（e）样品顶部加盖，样品引出脚朝下放置。改善情况见表4。

表4 不同镀层组合的耐蚀性测试结果

由表4可知：B组样品（即三层镀层组合）的防护性能较优。

1.2.2 可焊性测试

对改进后的样品进行可焊性测试。

试验条件：（a）温度（250±3）℃；（b）浸锡时间（3.0±0.3）s；（c）焊料SnAg3.5；（d）助焊剂25%松香+75%酒精；（e）样品未老化。

结果表明：2组样品的试验过程均无异常，试验后引出脚被浸锡部位95%以上均连续覆有一层光滑明亮的锡层。

2 总结

增加铜底镀层和镀锡层的厚度，铁基零件的防护性略有提高。采用Fe／Ep·Cu1～3Ni1～3Sn-Ce-Sb3～7三层镀层组合，比两层镀层组合零件的防护性能和可焊性更优。但从240h的温湿度循环试验情况来说，采用三层镀层组合防护性有较显著的提高，但还有待于进一步改进。