電鍍金剛石工具在使用過(guò)程中，由于使用條件如磨削力大小、溫升、工件的撞擊等原因，會(huì)造成含有金剛石的金屬鍍層與鋼基體分離的現(xiàn)象，這就是鍍層脫落。鍍層脫落一般是局部脫落，鍍層一次性全剝離的現(xiàn)象少見(jiàn)。在實(shí)際使用過(guò)程中，手持式鍍層測(cè)厚儀廠家總結(jié)鍍層脫落的情形大致有如下三種：

 

（1）鍍層脫落至基體表面：即含金剛石的金屬鍍層和不含金剛石的金屬底鍍層同時(shí)與鋼基體分離。

（2）層脫落至金屬底鍍層：即不含金剛石的金屬底鍍層與鋼基體未分離，只是含金剛石的金屬鍍層與金屬底鍍層剝離。

（3）含金剛石的金屬鍍層中鍍層金屬層狀分離：含金剛石的金屬鍍層在使用過(guò)程中，與工件接觸部分的鍍層金屬不是正常磨耗，而是非正常地成片或粉末狀脫落，金剛石不是全部脫落，而是局部粒狀脫落。這種現(xiàn)象不易引起注意，造成的后果是制品壽命較短，往往會(huì)給人一種鍍層金屬把持力或耐磨性不佳的假象。排除加厚時(shí)鍍層燒焦和鍍層金屬耐磨性差等因素，工具在正常使用過(guò)程中，金剛石顆粒脫落直觀表現(xiàn)為工具表面有連續(xù)成片較大的孔洞時(shí)，應(yīng)是此類鍍層的脫落。

 

二、鍍層脫落的原因

 

　　電鍍金剛石工具在制造過(guò)程中牽涉多道工序，任何一道工序進(jìn)行得不充分，都會(huì)造成鍍層脫落。

 

1、鍍前處理的影響

 

　　鋼基體在進(jìn)入電鍍槽之前的處理工序稱之為鍍前處理。鍍前處理包括：機(jī)械拋光、除油、浸蝕及活化等步驟。鍍前處理的目的是去除基體表面上的毛刺、油污、氧化膜、銹和氧化皮，以暴露基體金屬使金屬晶格正常生長(zhǎng)，形成分子間的結(jié)合力。如果鍍前處理不好，基體表面有很薄的油膜和氧化膜，基體金屬的金屬晶格就不能充分暴露，就會(huì)妨礙鍍層金屬與基體金屬形成分子間的結(jié)合力，僅僅是機(jī)械鑲嵌作用，結(jié)合力差。因此，鍍前處理不良是造成鍍層脫落的主要原因。

 

2、鍍液的影響

 

　　鍍液的配方直接影響鍍層金屬的種類、硬度、耐磨性，配合不同的工藝參數(shù)還可控制鍍層金屬結(jié)晶的粗細(xì)、致密度以及鍍層內(nèi)應(yīng)力的大小。對(duì)于電鍍金剛石工具的生產(chǎn)而言，絕大部分采用鎳或鎳-鈷合金，若不考慮鍍液雜質(zhì)的影響，影響鍍層脫落的因素有：

 

（1）內(nèi)應(yīng)力的影響鍍層內(nèi)應(yīng)力是在電沉積過(guò)程中產(chǎn)生的，溶液中的添加劑及其分解產(chǎn)物和氫氧化物均會(huì)增加內(nèi)應(yīng)力。這種應(yīng)力是在電鍍過(guò)程中鍍層受到一些沉積因素的影響，引起晶格缺陷所致。特別是某些金屬離子和有機(jī)添加劑的作用，會(huì)顯著增加鍍層的內(nèi)應(yīng)力。鍍層內(nèi)應(yīng)力有宏觀應(yīng)力和微觀應(yīng)力兩類。宏觀應(yīng)力表現(xiàn)在將一金屬薄片進(jìn)行單面電鍍，薄片受鍍層內(nèi)應(yīng)力影響而產(chǎn)生彎曲。微觀應(yīng)力則主要通過(guò)提高鍍層硬度表現(xiàn)出來(lái)。

　　宏觀應(yīng)力能引起鍍層在貯存、使用過(guò)程中產(chǎn)生氣泡、開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象。

　　對(duì)于電鍍鎳或鎳-鈷合金而言，不同的鍍液組成，內(nèi)應(yīng)力相差懸殊，氯化物含量越高，內(nèi)應(yīng)力越大。對(duì)于主鹽為硫酸鎳的鍍液而言，瓦特類鍍液內(nèi)應(yīng)力均小于其他類鍍液。通過(guò)添加有機(jī)光亮劑或應(yīng)力消除劑，可顯著減小鍍層的宏觀內(nèi)應(yīng)力而增加其微觀內(nèi)應(yīng)力。不同的工藝組合，如電流密度、PH值、溫度，可以使同種鍍液的鍍層具有不同的內(nèi)應(yīng)力。因此，要減少內(nèi)應(yīng)力的影響必須嚴(yán)格控制鍍液的工藝范圍，這樣才能保證鍍層的內(nèi)應(yīng)力在工藝要求的范圍內(nèi)。

 

（2）析氫的影響在任何電鍍液中，不論其PH值如何，由于水分子的離解，永遠(yuǎn)存在一定量的氫離子。因此，在條件適當(dāng)?shù)那闆r下，無(wú)論在酸性、中性或堿性的電解液中進(jìn)行電鍍，在陰極上與金屬析出的同時(shí)，往往有氫氣析出。氫離子在陰極還原后，一部分形成氫氣逸出，一部分以原子氫的狀態(tài)滲入基體金屬及鍍層中。使晶格扭曲，造成很大的內(nèi)應(yīng)力，也使鍍層顯著變形。此時(shí)，雖然從外觀上看不出缺陷，但它的機(jī)械性能是不合格的。工具在使用過(guò)程中，當(dāng)周圍介質(zhì)的溫度升高時(shí)，聚集在基體金屬或鍍層金屬內(nèi)的吸附氫會(huì)膨脹而使鍍層產(chǎn)生鼓泡、脫落的現(xiàn)象。

　　電鍍鎳，陰極電流效率為95%時(shí)，只有5%為析氫反應(yīng)。但是若溫度過(guò)高，PH值過(guò)低，各組分不當(dāng)均會(huì)使析氫加劇。因此，如何控制電鍍時(shí)的析氫反應(yīng)以控制鍍層內(nèi)應(yīng)力是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。

 

3、電鍍過(guò)程的影響

 

　　若排除電鍍液的成分及其他工藝控制方面的影響，電鍍過(guò)程中的斷電是造成鍍層脫落的一個(gè)重要原因。

 

　　電鍍金剛石工具的電鍍生產(chǎn)過(guò)程與其他類型的電鍍有著較大的區(qū)別。電鍍金剛石工具的電鍍過(guò)程包括空鍍（打底）、上砂、加厚過(guò)程。在各個(gè)過(guò)程中都存在著基體離開(kāi)鍍液，即或長(zhǎng)或短的斷電的可能。比如說(shuō)空鍍一定時(shí)間后，需觀察底鎳的質(zhì)量及金剛石在基體上是否均勻分布；上述過(guò)程中若上砂有植砂和卸砂步驟，卸砂有時(shí)需要離開(kāi)鍍槽，在另一槽內(nèi)進(jìn)行；加厚過(guò)程中觀察金剛石覆蓋率是否到位等等。短時(shí)間斷電，對(duì)鍍層影響不大，若斷電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鍍層金屬表面就會(huì)在瞬間生成一層致密的氧化膜，使隨后進(jìn)行的電沉積金屬原子不能沿著原有的金屬晶格生長(zhǎng)，影響兩者的結(jié)合力。工具在使用過(guò)程中，外作用力大于這兩層間的結(jié)合力時(shí)，此兩層之間的層與層的分離是不可避免的。因此，采用更為合理的工藝、工序也可減少鍍層脫落現(xiàn)象的出現(xiàn)。