同步带轮齿面镀层剥落的主要原因？

同步带轮齿面镀层剥落是一个涉及物理、化学和机械多因素作用的复杂失效过程。主要原因包括基材前处理不良导致附着力差、运行中的过度磨损与冲击，以及镀层内部的残余应力过高。基材表面清洁度不足或粗糙度不当，会使镀层与带轮的结合力严重不足。在高载荷、高速或有异物侵入的工况下，镀层承受的剪切应力和接触应力会超过其极限，引发局部裂纹并最终剥落。此外，镀层与基材的热膨胀系数差异也是导致热应力剥落的重要因素。

一、镀层与基材结合力的不足

✅ 基材表面预处理缺陷： 镀层剥落的首要原因通常是基材表面在镀前处理阶段的缺陷。

1.清洁度不足： 如果带轮齿面在镀前没有彻底清除油脂、氧化物或残余污垢，镀层就无法与金属基材直接接触并形成牢固的冶金或机械结合。微小的污染物隔离层会成为镀层附着力的薄弱点。

2.粗糙度不当： 表面粗糙度过低，无法提供足够的机械啮合来固定镀层;而粗糙度过高，可能导致镀层厚度不均匀，并使镀层在微观凹陷处形成应力集中点。

✅ 镀层与基材的内应力： 镀层在沉积过程中会形成内应力，如果这种应力(如拉应力)过高，会显著降低镀层与基材的结合强度。

●应力集中： 这种内应力与基材表面的微观缺陷叠加，在镀层尚未投入使用前就可能使结合力处于临界状态。

二、机械磨损与工作应力的影响

✅ 高载荷下的剪切与接触疲劳： 同步带轮在工作时，带齿与轮齿槽之间存在高频率的啮合和脱开，产生强大的接触应力和剪切应力。

1.应力超限： 如果载荷过高，镀层承受的应力超过其疲劳极限，会导致镀层内部萌生微裂纹。这些裂纹沿着镀层与基材的界面扩展，最终导致大面积剥落。

2.过度磨损： 如果同步带传动系统存在润滑不良、灰尘或磨粒侵入，硬度不足的镀层会因磨粒磨损而快速减薄，甚至被磨穿，导致残余镀层边缘剥落。

✅ 冲击载荷与振动： 在启动、停止或受到外部冲击载荷时，镀层会承受瞬时高冲击力。

●脆性断裂： 如果镀层材料本身脆性较大，冲击载荷可能导致镀层直接发生脆性断裂，并沿着应力波传播方向剥离。

三、热膨胀差异与化学环境影响

✅ 热应力与热膨胀差异： 带轮在工作过程中，温升可能较高，如果镀层材料与带轮基材的热膨胀系数存在较大差异，将产生巨大的热应力。

1.应力累积： 这种热应力在周期性的加热和冷却过程中累积，最终导致镀层在应力集中点(如镀层边缘或微观缺陷处)开裂和剥落。

✅ 化学侵蚀与氢脆： 虽然不常见，但化学侵蚀也会间接导致剥落。

●氢脆： 在某些电镀过程中，如果控制不当，氢原子可能渗入基材，导致钢材发生氢脆，降低基材强度，从而削弱镀层的支撑作用。

总结： 同步带轮齿面镀层剥落的主要原因是镀前处理不彻底导致的附着力不足。其次是高载荷、冲击和磨损导致的机械应力超限。此外，镀层与基材的热膨胀系数差异产生的热应力也是重要诱因。必须通过严格的镀前清洁、优化镀层工艺和载荷控制来预防剥落。本文内容是上隆自动化零件商城对“同步带轮”产品知识基础介绍的整理介绍，希望帮助各行业用户加深对产品的了解，更好地选择符合企业需求的优质产品，解决产品选型中遇到的困扰，如有其他的疑问也可免费咨询上隆自动化零件商城。