钝化液的钝化原理及分类,怎样配制电镀锌三价铬钝化液

· 2020-03-24 18:11

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一:配方组成

摘要:概述近来三价铬钝化进展状况及机理,介绍了一种三价铬钝化的封孔新技术。这种封孔技术把纳米级的封孔剂直接加到钝化液中,大大提高了钝化层的耐蚀性,达到甚至超过传统六价铬钝化工艺,满足了汽车材料与部件电镀的环保高耐蚀要求。这种新技术通过在不同钝化液中使用不同成膜促进剂调整钝化膜的颜色,形成了蓝白、五彩、黑色的钝化膜,满足装饰性要求。文中还介绍了这些钝化剂在生产中的使用与维护方法。关键词:镀锌 三价铬钝化 汽车部件 高耐蚀 封孔 1.前言: 1.1 传统六价铬钝化工艺的优点与危害性 六价铬钝化工艺有很多优点,如很高的耐蚀性,自我修复耐蚀性的自愈能力,能容易钝化出银白、蓝白、五彩、军绿色、黑色等颜色,原料来源广泛而且价廉。但六价铬是致癌物,对环境与人体健康存在严重的危害性。1.2 三价铬钝化的紧迫性欧盟于2003年在布鲁塞尔签署了一项法令,规定从2003年1月1日起禁止车辆材料和部件中使用六价铬,根据该法令,每辆汽车的六价铬含量不超过2g [1] 。 2004年8月14日,欧盟《电子垃圾处理法》正式出台,2005年8月13日,这一法规将正式开始实施。该法令是依据2002年欧盟的两个指令完成的。这两个指令分别是《关于报废电子电器设备指令》(WEEE)和《关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令》(ROHS),要求成员国确保从2006年7月1日起,投放于市场的新电子和电器设备不包含铅、汞、镉、六价铬、聚溴二苯醚和聚溴联苯等6种有害物质。法令还规定,所有在欧盟市场上生产和销售笔记本型计算机、桌上型计算机、打印机、CPU、主机板、鼠标、键盘、手机等,必须在2005年8月13日以前,建立完整地分类、回收、复原、再生使用系统,并负担产品回收责任。中国生产出口产品的企业必须在2004年8月13后停止使用六价铬钝化工艺。2.三价铬钝化技术的进展在锌上进行无六价铬钝化的研究工作已经进行了十几年,主要采用三价铬钝化和无铬钝化两个方向。无铬钝化体系有钛酸盐、钼酸盐、钨酸盐、稀土、硅酸盐[2],目前这些无铬钝化体系虽然是无毒环保,但耐蚀性及外观没有六价铬钝化的好,满足不了普通五金件电镀要求,更不用说满足汽车部件电镀的高耐蚀要求,所以无铬钝化的工艺未曾在工业上广泛应用过。因此,无六价铬钝化的技术主要立足于三价铬钝化技术,该工艺已成熟应用于生产,正如现代的碱性无氰镀锌新工艺的综合性能已经超过氰化镀锌、酸性镀锌,最新第三代三价铬钝化性能已经达到甚至超过传统六价铬钝化工艺。2.1 第一代三价铬钝化 络合剂主要为氟化物,而氟化物与Cr(Ⅲ)络合比较稳定,膜层薄,所以形成的膜层颜色一般为银白色、蓝白色,耐蚀性差,中性盐雾试验不超过8-16H,若要达到好的耐蚀性只有通过封闭,而封闭后的颜色变为银白,色泽单调,这种体系的Cr(Ⅲ)浓度较高,操作温度也较高。2.2 第二代三价铬钝化技术早期的第二代三价铬钝化工艺含有氧化剂,耐蚀性与膜颜色接近六价铬,但由于膜层中含有六价铬,被淘汰。后期的第二代工艺不含氧化剂,五彩颜色较淡。第二代三价铬钝化剂的共同特点是采用有机络合剂,并加入其它金属,耐蚀性大大提高,并可以得到不同钝化膜的颜色,如蓝白、五彩、黑色。 操作条件要求相对较低。典型产品有Atotech公司的Rodip248,Surtec公司的Chromitirng680,Jasco公司的TR-173等,目前已成功应用于生产。

钝化液zj-101能使金属表面呈钝态的溶液。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜,紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。

钝化液的目的是在镀层表面形成能阻止金属正常反应的表面状态,提高其抗蚀性,并增加产品美观。

1.1 三价铬离子(主成膜剂):硫酸铬、硝酸铬、氯化铬

921酸锌钝261三价铬蓝白

铝合金表面的化学转化膜工艺大体可以分为两种: 一种是铬酸盐钝化处理法;一种是非铬酸盐钝化处理法,虽然铬酸盐钝化处理具有许多优越之处,但是由于毒性高、易致癌,对环境污染大,许多国家已经严格限制铬酸盐的使用与排放,并且随着欧盟指令的生效使得铬酸盐在金属表面处理中的使用受到极大的限制。因此,研制新型无铬钝化工艺取代传统铬酸盐钝化十分必要。

1、三价铬盐

1.2 络合剂(产品稳定剂):各大生产商所使用的络合剂不外乎两体系三种原料:有机酸体系-草酸、柠檬酸(通常所用的紫红色药水都是这个体系);氟体系-氟化钠,氟化铵,氟化氢铵(通常所用的绿色透明药水都是这个体系)。

2.3 最新第三代三价铬钝化技术是在第二代钝化液中直接加入封孔剂,克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点,大大提高膜层的耐蚀性,膜层的耐蚀性已达到或超过六价铬钝化工艺,所以满足于汽车部件电镀的环保高耐蚀要求。采用此工艺的有Dipsol公司、EKEM公司,典型产品有宏正的251、252三价铬五彩钝化、261三价铬蓝白钝化、271三价铬黑色钝化,目前已成功应用于生产。

钝化原理

三价铬盐是形成钝化膜的主要化合物。目前最广泛应用的是氯化铬、硫酸铬、硝酸铬,也有人提到用磷酸铬、醋酸铬。

1.3 氧化剂:硝酸根离子。

221碱性无氰镀锌钝252三价铬五彩

金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化。由某些钝化剂所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。

三价铬盐的质量浓度在35~70g/L之间,均可得到彩色钝化膜。三价铬盐浓度的高低,影响钝化膜的厚度及色泽。在工艺范围内三价铬盐浓度越高,钝化膜厚度越厚,色泽越浓,膜表面越均匀。三价铬盐的质量浓度为60g/L时,能得到最佳钝化膜;当三价铬盐的质量浓度超过75g/L时,钝化膜表面粗糙,钝化膜变暗,有暗纹或白斑;三价铬盐的质量浓度低于30g/L时,钝化时间过长,而且膜的色泽很淡;过低时得不到彩色钝化膜。

1.4 其它金属离子 目的是为了提高耐蚀性并调整钝化膜的颜色。用的最多的有钴、镍及一些稀土元素。

3.三价铬钝化机理与组成传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解、铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成,膜层中含有六价铬,因此,钝化膜有自我的修复能力,亦被称为自愈能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子,同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH值上升,三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应,形成不溶性化合物沉淀在锌表面上,而形成钝化膜。具体反应式如下:三价铬钝化剂一般含有以下成份:三价铬Cr(Ⅲ) :钝化膜的主成份来源,三价铬可取硫酸铬、硝酸铬、氯化铬、醋酸铬等。氧化剂: 氧化剂:产生锌离子,促使膜形成。氧化剂可用双氧水、硝酸盐、卤酸盐、过硫酸盐、四价铈 等。使用氧化剂的钝化剂在钝化过程中,由于pH的自动升高,会把三价铬氧化成六价铬,而夹杂于镀层中,从而使镀层含有六价铬,因此,含氧化的钝化剂形成的膜层颜色较深,但它不符合环保要求。其它金属: 其他金属:主要调整外观颜色与耐蚀性,可用Mn、Sb、Mo、Ti、Fe、Co、Ni、Ce和其它镧系稀土元素。络合剂: 络合剂:控制成膜的速度和钝化液稳定性。络合性太强,成膜速度慢,膜层薄,甚至不能形成膜 层;络合性太弱,钝化液稳定性差,膜层无光泽。络合剂有氟化物、机羧酸以及它们的混合物等。成膜促进剂 成膜促进剂:调整膜层的颜色。选择不同的成膜促进剂,可以形成不同的色彩。可用有机与无机阴离子,如:NO3-、SO42-、-PO43-、F-、Cl-、SiO32-、SiF62-、BF4-、RCOOH。封 封孔剂:为了克服第二代钝化剂工艺存在的耐蚀性等难题,满足汽车部件电镀的环保高耐蚀要求, EKEM公司通过多年的研究,在技术上取得了突破性进展,其研究表明由于三价铬钝化工艺的膜层有一定的条纹,而又没有自愈能力,影响它的耐蚀性,在钝化液中直接加入封孔剂,封孔剂采用添加直径达纳米级的微粒,能够填充钝化层的微孔,使膜层更加细密,所以膜层耐蚀性大大提高。4.第三代三价铬钝化的生产应用 4.1 第三代三价铬钝化的使用方法与特点: 从表中可以看出,三价铬钝化的耐蚀性达到甚至超过六价铬工艺。4.2 生产条件控制与维护4.2.1 pH值控制:pH值控制在1.6-2.5,不同钝化工艺最佳值不同。三价铬钝化液pH值一般比六价铬高。三价铬钝化液pH值的控制比六价铬要求严格。pH值太低,膜层薄,易发花, PH值太高,膜层形成速度慢,易发雾。在生产过程中,一般pH值会自动提高。不同的钝化液采用不同的酸来调整,这种方法调整在实际操作中测pH值较麻烦,因为钝化液颜色较深,pH试纸较难测出pH值。钝化液的补充中已经含有酸度,只要正常补充浓缩液,酸度可以自动恢复平衡,pH值变化不大,故不必频繁调整。4.2.2 温度控制:蓝白钝化在室温下进行,五彩、黑色钝化在30-80℃均可。温度越高,膜层形成速度越快,膜层越厚;温度越低,膜层形成速度越慢,膜层越薄。4.2.3 钝化时间:钝化时间为30-90秒。钝化时间越长,膜层越厚;钝化时间越短,膜层越薄。钝化时间太长或太短,膜层都较薄,所以要控制好时间。蓝白的钝化时间太长会使膜层蓝白带黄,不均匀,影响外观。4.3 三价铬钝化与封闭技术汽车部件高耐蚀的要求为150-200H不出现白锈,500-600H不出现红锈。若采用第二代或第三代钝化剂加上专用封闭剂,完全满足甚至超过汽车行业的高耐蚀要求,如 EKEM公司的1131、1133封闭剂。1131封闭剂膜层透明、均匀。1133封闭剂,膜层透明,遮盖力强。黑色钝化层通过封闭后,膜层油亮、光滑,透出诱人的黑色。传统的封闭剂如金油等对耐蚀性的提高无显著作用。5.三价铬钝化与镀锌工艺的选择无氰镀锌主要是氯化物镀锌与碱性无氰镀锌。酸性镀锌的优点在于优良的装饰性,较高的电流效率,也正是由于它的这些优点使得酸锌的均度能力较差,而且镀层显层状结构,使其耐蚀性不如碱性无氰镀锌,新一代碱性无氰镀锌的优点是具有良好的深镀能力及分散能力,镀层显柱状,具有优良的耐蚀性,从功能性角度来看锌酸盐镀锌的耐蚀性要大于酸性氯化物镀锌。而且从镀层柔软性业说,新一代的锌酸盐镀锌的柔软性好于酸性镀锌。三价铬钝化膜的结合力、外观与镀锌工艺有很大关系。无论是六价铬钝化还是三价铬钝化,碱性无氰镀锌钝化膜的结合力都远胜于酸性镀锌。酸锌的三价蓝白钝化呈艳丽天蓝色,而碱性也可以达到酸锌色泽,但操作要求比较高,例如:水洗要求更高,钝化时间不能太长,否则在边缘部位易泛黄。酸锌的五彩钝化色泽较浅,只是淡淡的彩色,而碱性无氰镀锌三价铬五彩钝化色彩较浓。酸锌的黑色钝化色彩较浅,呈灰色至浅黑色且光泽度较差,而碱性无氰镀锌钝三价铬黑色钝化,膜层光亮呈深黑色,光泽度好。因此,做高档件注重功能性的工件推荐使用碱性无氰镀锌,做中低档注重装饰性件推荐使用酸性镀锌。

金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀,但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解,又必须防止钝化,如电镀和化学电源等。金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚,钝化现象是金属相和溶液相所引起的?还是由界面现象所引起的?实验表明,测量时不断刮磨金属表面,则金属的电势剧烈向负方向移动,也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。

2、硝酸盐

1.5 其它阴离子 与金属离子的性质差不多,也是一种成膜促进剂。

261蓝白、251五彩、271黑色、252五彩

传统六价铬的钝化膜是通过锌的溶解及铬酸根的还原以及三价铬凝胶的析出而形成。膜层中因含有六价铬,钝化膜具有自我修复能力。而三价铬膜层是通过锌的溶解形成锌离子,同时锌离子的溶解造成锌表面溶液的pH上升,三价铬直接与锌离子、氢氧根等反应,形成不溶性化合物沉淀在锌表面上而形成耐蚀性好的钝化膜,其反应如下:

硝酸盐是氧化剂,与镀锌层反应生成锌离子,促使钝化膜形成。硝酸根对锌镀层有一定的出光作用,可提高钝化膜上的光亮性。常用的氧化剂有双氧水、硝酸盐、氯酸盐、过硫酸盐、四价铈等。

二:钝化原理

6.结束语 第三代三价铬钝化把纳米级的封孔剂直接加到钝化液中,大大提高了蓝白、五彩、黑色钝化层的耐蚀性,达到甚至超过传统六价铬钝化工艺。(end)

溶锌过程:Zn+Ox→Zn2++Ox-Zn+ZH+→Zn2++H2↑

硝酸盐的质量浓度为12g/L时,钝化膜的光泽和其它表观形貌最优。硝酸盐的质量浓度超过30g/L时,得到的钝化膜表观形貌变差;低于5g/L时,钝化膜不光亮。

水溶液中Cr3+通常都以[Cr(H2O)6]3+存在,水的络合能力很弱,在发生钝化反应时,体系不稳定,因此需要一些相对较强的络合剂。这与电镀添加剂的本质基本相同。加入络合剂后,铬离子以以下结构式存在:

成膜过程:Zn2++xCr(III)+YH2O→ZnCrxOy+2YH+

3、酒石酸盐或柠檬酸盐

[Cr(H2O)6-XFX](3-X)+ 0≤X≤3或 [Cr(H2O)6-2X(C2O4)2X](3-2X)+ 0≤X≤1.5 2.1 金属锌在氧化剂硝酸的作用下溶解为锌离子。 Zn+H+--àZn2++H2

溶膜过程:ZnCrxOy+2YH+→Zn2+XCr(III))+YH2O

酒石酸盐或柠檬酸盐是配位剂,控制成膜的速率和钝化液的稳定性。通常用的配位剂有氟化物、铵盐、醋酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐等。

2.2由于H+的消耗,使金属的表面pH升高

钝化分类

其质量浓度为12~25g/L时,钝化膜的质量都不错。当低于12g/L时,钝化膜色泽暗淡;但高于30g/L时,钝化膜很薄,色泽极淡,且膜层不均匀;当其质量浓度为20g/L时,钝化膜的表观形貌最佳。

2.3随着pH升高,络合离子稳定降低,解离出的氢氧根离子进攻络合离子,使铬离子及溶液中的锌离子形成Cr(OH)3和Zn(OH)2,沉淀在锌表面上形成钝化膜;同时,作为络合剂的C2O42-也被解离出来与Co2+形成不溶性的C2O4Co沉淀在钝化膜表面。C2O4Co是非晶态的固体,其能极大的提高钝化膜的抗蚀性能。

A.化学钝化

4、催化剂

这样反复进行,真到钝化膜生长起来。当然,钝化膜的成份并不只是这么简单,到目前为止,还没有一个定论,但这只是科学家的事。

又称自动钝化,金属与钝化剂的自然作用而产生的钝化现象。如铬、铝、钛等金属在空气和很多种含氧的溶液中,都易于被氧所钝化,故这些金属称为自钝化金属。利用它可以使某些金属达到减缓腐蚀的目的。如一般钢铁常采用硝酸、重铬酸钾、亚硝酸钠等溶液进行钝化处理;在铁中加入易钝化金属组分可冶炼成耐蚀不锈钢等。

催化剂的作用主要影响钝化膜的外观与耐蚀性。通常用过渡金属离子,如二价铁离子、镍离子、锰离子、钴离子、钛离子、钼离子、铈离子等。

三.配方设计

B.酸洗钝化

催化剂的质量浓度在4~5g/L时,钝化膜的表观形貌都很好。在工艺范围内过渡金属的浓度越高,钝化膜越厚,颜色越深。当低于2g/L时,钝化膜颜色较淡,膜不均匀;但高于17g/L时,钝化膜有白斑和灰色。

3.1 一度市场上卖的很火的兰白钝化粉配方研究 CrCl3 8~12g/L NaF 6g/L HNO36ml/L

用途:对不锈钢全面酸洗钝化,清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢,处理后表面变成均匀银白色,大大提高不锈钢抗腐蚀性能,适用于各种型号不锈钢零件、板材及其设备。特点:操作简单,使用方便、经济实用,同时添加了高效缓蚀剂、抑雾剂,防止金属出现过腐蚀和氢脆现象、抑制酸雾的产生。特别适用于小型复杂工件,不适合涂膏的情况,优于市场同类产品。

5、钝化液温度

这个配方主要特点:蓝度高,光亮好,发蓝速度快。但其盐雾效果极差,只适合低端市场。

钝化工艺指标控制

钝化液温度在20~35°C之间均可得到彩色钝化膜。随温度的提高可生成不同色泽的彩色钝化膜,最佳温度为32°C。钝化液温度太低,钝化时间过长,而且色泽淡;温度过高,敦化时间不易控制。

这一配方还有一致命缺陷,在使用或放置一段时间后,就不能用。使用过的朋友应该能充分感受其中的痛苦。 这是因为:在些配方中氟离子起络合和发蓝作用。由于氟离子对铬的络合作用相对较强,在放置一段时间后,氟离子与铬完全络合,工作液中完全没有氟离子的存在,因此就达不到发蓝的效果。

1、色泽的控制:钝化剂的钝化颜色一般是黄中带紫→紫中带绿→绿色的转变过程。

6、钝化液pH值

这点可以从其工作液在工作或放置一段时间后,pH值反而降低来证明。因为氢氟酸属弱酸,在水溶液中的解离度不高。但氟与铬形成络合离子后,氢离子被释放出来,从而降低了工作的PH值。 HF+Cr3+à[Cr(H2O)6-XFX](3-X)++H+

2、钝化液的添加即浓度的控制:每处理7000~8000dm2的工件需补充1 L的彩色钝化剂。

钝化液pH值控制在1.8~2.3之间,都可以得到良好的钝化膜。pH值低于1.6,镀锌层溶解过快;pH值高于2.5,钝化时间过长,甚至不成膜。

因此,产家配套了发蓝粉(氟化铵),提供氟离子,并适当提高工作液PH值。

3、pH值的控制:pH值对钝化膜的影响较大,应严格控制在工艺范围内。pH值过低时,钝化膜易发花;pH值过高时膜层易发雾。

7、钝化时间

3.2我设计蓝白配方一: Cr2(SO4)36H2O 7g/L CoSO47H2O 2.5g/l NaNO3 4g/L NH4Cl 1g/L

4、钝化时间的控制:钝化时间一般为20~60秒,生产中不同生产厂家可根据自身的条件合理调整处理液的浓度及依据颜色的标准来确定钝化时间。

钝化时间取决于钝化液中各成分的含量、温度和pH值,一般0.5~1.5min,还可以根据所需要的色彩来控制时间。

硝酸调PH值到2.0,钝化时间20~40秒。 配方二:

5、钝化膜的老化处理:钝化剂最后一道热水洗的温度一般控制在70~80℃为宜。

8、封闭工艺对钝化膜性能的影响

Cr(NO3)39H2O 120g/L 草酸 40g/L 柠檬酸 25g/L

钝化体系组成

与六价铬钝化膜相比较,三价铬钝化膜没有自愈能力。为了弥补这个缺陷,钝化后需要进行封闭后处理,使之生成更耐久的保护膜。常用的封闭工艺有硅酸盐系封闭、有机漆封闭、硅烷基封闭。最近的报道也有提出使用纳米等级的封闭剂。

硅酸钠 60g/L 硝酸钴 25g/L

三价铬盐:三价铬盐是形成钝化膜的主要化合物。

10mL/L开缸,15~20秒,要增加防腐性能,还需加入镍盐,钼盐等。

氧化剂:硫酸有加快成膜速度的作用,同时兼有防止钝化膜发雾的作用。

以上两个配方都在生产线上中试过,酸锌滚镀,产品合格。由于一些原因,并没有放大试验。有兴趣的朋友可以生产后进一步跟踪实验,直到各组分配比最佳为止。

络合剂:能控制成膜速度和钝化液的稳定性,如有机羧酸及其混合物等,

1、pH的调整

选用适当的配位剂,是获得优质钝化膜和稳定的钝化液的一项十分重要的参数。

在实验室里,基本上确定了三价铬彩色钝化工艺配方:硝酸铬,20~30g/L;氧化剂,4~5mL/L;pH调整剂,4~6mL/L;pH,1.5~2.0。

成膜促进剂:能调整钝化膜层颜色,如某些无机或有机阴离子等。

根据上述三价铬钝化工艺确定了pH范围,pH低于1.0时钝化膜层发雾,反应较快:pH高于2.5时钝化膜层色泽不均匀.

其它金属:调整外观颜色,与耐蚀性。如镧系稀土元素等。

2、氧化剂的调整

稳定剂:稳定钝化剂中的三价铬价态及钝化剂的pH值,醋酸是缓冲剂,起稳定钝化液pH值的作用,但对钝化膜的色泽也有影响。

根据配方氧化剂的质量浓度在3~8mL/L范围,氧化剂质量浓度低钝化膜层易发雾,氧化剂质量浓度高时钝化膜层色泽艳丽,但易脱膜。

新型封闭剂:引入纳米材料及纳米新技术,大大提高了钝化膜的耐蚀性能。

3、不同零件封闭剂的调整

配位剂:酒石酸盐或柠檬酸盐是配位剂,控制成膜的速率和钝化液的稳定性。

三价铬钝化膜中没有可渗出的六价铬,所以膜层没有自修复能力,当钝化膜损时很容易发生腐蚀.为了弥补此缺陷,可采用封闭处理。

催化剂:催化剂的作用主要影响钝化膜的外观与耐蚀性。

根据不同零件所在使用条件的不同,其耐蚀性能要求不一致,为此对封闭剂需要进行调整。所采用的封闭剂质量分数从4%~20%,以满足类零件的耐蚀性能及耐热性能的要求。

二、参考配方

4、铸件及酸性镀锌三价铬彩色钝化

三、市面常见钝化液

将碱性镀锌层的三价铬彩色钝化工艺用在铸造管接件上,钝化膜无彩色,呈雾状白色;用在氯化钾镀锌零件上,其钝化膜色彩呈雾状灰色。从镀层外观上可以看出,这可能与铸件表面粗糙度有关,而氯化钾镀锌层与碱性镀锌层的结构不一致。为此,将三价铬钝化的成膜主盐Cr(NO3)3改为Cr2(NO4)3改用一种酸性强的多元酸做pH调整剂。调整后满足铸件钝化要求。彩色钝化工艺配方二为:硫酸铬,20~30g/L;氧化剂,3~8mL/L;pH调整剂,4~6mL/L。

常温钝化的镀锌层三价铬彩色钝化剂、三价铬钝化液、镀锌钝化液、无铬钝化液、用于钢铁镀锌后的彩色钝化处理剂、钝化槽、高浓度彩色钝化剂、金属钝化液、镀铬钝化液、不锈钢环保钝化液、酸洗钝化液、酸洗钝化膏、不锈钢酸洗钝化液、不锈钢酸洗钝化膏、铜材钝化液、铝材钝化液等。

经过在管接件和氯化钾镀锌层上试验及耐蚀性检验,确定了适宜铸件及酸性镀锌三价铬彩色钝化的工艺参数:pH,1.0~2.0;t,30s~1min;θ,室温。 用该工艺参数得到的铸件镀锌及酸性镀锌三价铬彩色钝化膜色泽均匀、色调鲜艳。

5、三价铬彩色钝化参数的确定

综上所述,确定了三价铬彩色钝化的工艺参数,见表1。

表1 三价铬彩色钝化工艺参数

6、三价铬钝化液中的杂质

钝化液在使用过程中常常积累一定量的Zn2+、Fe2+及Pb2+等离子,其允许的质量浓度见表2。

表2 三价铬钝化液中允许的杂质质量浓度

鉴于零件的特性,试验确定的三价铬钝化配方一为:硝酸铬,20~30g/L;氧化剂,3~8mL/L;pH调整剂,4~6mL/L;pH,1.5~2.0;t,30s~1min;θ,35~45℃。

该三价铬彩色钝化工艺形成的彩色钝化膜色泽鲜艳、均匀,操作条件范围广泛,适宜大批量、自动化生产。

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