附着強度

又稱密着強度、黏附強度和剝離強度。 ^[1]  附着強度是一個廣義概念，通常用來表徵不同層之間的附着、粘結或貼附的緊密程度，在許多領域有相關指標。

附着強度的概念和指標常出現在一些需要表面層技術的行業和領域，如塗膜、鍍層等等。如電鍍領域有鍍層附着強度，通常稱為鍍層結合力，是指鍍層與基體或中間鍍層結合的好壞。鍍層附着強度的好壞，對所有的金屬表面保護層的防護、裝飾性能，均有直接的影響，它是金屬鍍層質量的重要檢驗指標之一。 ^[2]  建築領域的塗料、油漆等工藝也有附着強度的概念。

不同領域的附着強度有不同的測試方法，可參看相關標準。以下以鍍層附着強度為例：

1.摩擦拋光試驗

對於相當薄的鍍層可以使用摩擦拋光試驗。基本原理：當鍍件的局部面積被摩擦拋光 時，既有摩擦力的作用，也有熱量的產生，可能造成鍍層的表面硬化和發熱。對於薄鍍層，在此條件下，附着強度不良的區域，鍍層會起泡而與基體分離。

具體操作方法：若鍛件的形狀及尺寸允許，在面積小於6cm2的鍍覆面上，以一根直徑為6cm、頂端加工成平滑半球形的鋼條作拋光工具，摩擦15s，所施加的壓力應在每一 行程中足以拋光鍍層，但不應削去鍍層。若結合力不好，鍍層會起泡，繼續摩擦，泡會不斷增大至泡破裂，鍍層將從基體上剝離。也可將試件放在一個內部裝有直徑為3mm鋼球的滾筒或振動拋光機內，並以肥皂水溶液作潤滑劑進行摩擦拋光試驗。當鍍層的附着強度非常差時會起泡。

2.銼刀試驗

銼刀試驗具體操作如下：鋸下一塊硬件，將鍍件夾在台鉗上，用一種粗齒銼刀，銼其鋸斷面的邊稜，力圖銼起鍍層。銼動的方向是從基體金屬至鍍層，銼刀與鍍層表面約呈 45°角。如圖4 39所示，附着強度好的鍍層不應揭起或脱落。

本方法不適用於很薄的鍍層及鋅或鎘之類的軟鍍層。

3.磨、鋸試驗

磨、鋸試驗具體操作方法：用一砂輪，磨削鍍件的邊緣，磨削的方向是從基體至鍍層，如果附着強度差，鍍層會從基體上剝離。

磨、鋸試驗對鎳和鉻這些較硬的金屬鍍層特別有效。

4.鑿子試驗

鑿子試驗通常適用於相當厚的覆蓋層（大於125μm）。

試驗方法之一是將一鋭利的鑿子，置於鍍層突出部位的背面，並給予一猛烈的錘擊。 如果結合強度好，即使鍍層可能破裂或鑿穿，鍍層也不與基體分離。

另一種“鑿子試驗”是與“鋸子試驗”結合進行的。試驗時，先垂直於鍍層鋸下一塊 試樣，如果附着強度不好，鍍層會剝落;如果斷口處鍍層無剝落現象，則用一鋭利的鑿子 在斷口邊緣儘量撬起鍍層，若鍍層能夠剝下相當一段，則表明鍍層的附着強度差。每次試驗前，鑿子刃口應磨鋒利。

對於較薄的鍍層可以用刀子代替鑿子進行試驗，並且可以用一個錘子輕輕敲擊。

鑿子試驗對於鋅、鎘等軟金屬鍍層不適用。

5.劃線、劃格試驗

劃線、劃格試驗具體操作方法：採用一刃口磨到30°鋭角的硬質鋼劃刀，在零件表面 上相距約2mm處劃兩根並行線，劃線時應施以足夠壓力，使劃刀一次就能劃破金屬鍍層 到達基體金屬，如果兩條劃線之間的覆蓋層有任何部分脱離基體金屬，則認為附着強度不好。

本試驗的另一種劃法是用鋼劃刀在鍍件表面上劃一個或幾個邊長為1mm的方格，觀 察在此區域內的金屬鍍層是否有起皮、脱落現象。

6.彎曲試驗

彎曲試驗是將鍍件進行彎曲或拐折。彎曲的程度和方式隨基體金屬的種類、形狀、鍍 層的性質，以及基體金屬與鍍層的相對厚度不同而不同。

本試驗通常用手或鉗子進行。將試樣先向一邊彎曲，然後向另一邊儘可能地急速彎 曲，直到試樣斷裂。彎曲的速率和半徑可用合適的機械裝置控制。

本試驗會在基體金屬和鍍層之間產生切應力，如果鍍層具有延展性，則由於鍍層的滑移使切應力大為減小，甚至當基體斷裂時，也不會引起鍍層剝落。

彎曲時，脆性鍍層會斷裂，即便如此，本試驗仍然能夠提供一些有關附着強度的情況，即對斷裂處進行檢查，確定鍍層是否剝落或是能否用刀子或鑿子剝去。

任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均可以認為是附着強度不好。

試樣彎曲時，鍍層可以在試樣的裏側，也可以在試樣的外側。一般只需檢查試樣的裏 側，就可以判斷鍍層的附着強度如何。但是，在有些情況下，檢查試樣的裏側，有可能使判斷更全面。

7.纏繞試驗

纏繞試驗是將試樣(通常為帶狀或線狀鍍件)沿一心軸纏繞，試驗的每一部分都能標準化，包括試驗帶的長度和寬度、彎曲速率、彎曲動作的均勻性及纏繞試樣所用圓棒的直徑。

試驗中出現任何剝離、碎裂、片狀剝落的跡象均可以認為是附着強度不好。

試樣纏繞時，鍍層可以在試樣的裏側，也可以在試樣的外側。一般只需檢查試樣的裏 側，就可以判斷鍍層的附着強度如何。但是，在有些情況下，檢查試樣的裏側，有可能使判斷更全面。

8.刷光法試驗

刷光法試驗是使用直徑為0.1~0.3mm的細絲做成直徑為100mm左右的鋼絲輪或鋼 絲刷(對軟鍍層)，轉速為1500~2800r/min，刷光時間不少於15s，然後用肉眼或1~5倍 放大鏡觀察，鍍層不應鼓泡、脱落。

9.試驗方法的選擇

上述不同的試驗方法適用於檢查不同種類金屬鍍層的附着強度，選擇方法見表4-44。 其中，大多數試驗對鍍層及試樣都有破壞作用，而某些試驗僅破壞鍍層。即使試驗表明鍍層附着強度好，也不破壞試樣，但仍然不能認為試樣未受損傷。例如，摩擦拋光試驗可能使試樣變形，熱振試驗可能使試樣的金相組織發生不能容許的變化。 ^[2]