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六价铬钝化处置

减少字体  减少字体宣布日期:2013-07-19  阅读次数:16347
焦点提醒:钝化膜从外表可分白钝化、淡蓝色、彩虹色钝化、金黄色、玄色钝化、军绿色钝化。这些钝化膜耐蚀强弱的挨次是军绿色>玄色>彩虹色>金黄色>淡蓝色>红色。以是凡用于耐蚀目标机器整机镀锌都必须停止彩虹色钝化。
   锌的化学性子活跃,在大气中轻易氧化变暗,最初发生“白锈”侵蚀。镀锌后颠末铬酸盐处置,以便在锌上笼盖一层化学转化膜,使活跃的金属处于钝态,这就叫锌层铬酸盐钝化处置。这层厚度只要0.5μm以下的铬酸盐薄膜,能使锌的耐蚀机能进步6倍~8倍,并付与锌以斑斓的装潢外表和抗污才能。今朝钝化首要有六价铬钝化与三价铬钝化。

铬酸盐钝化不只作为防护层,并且在一些高档产物上经白钝化,或白钝化经无机料着色,可作为防护-装潢用处。铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸构成,锌与钝化液发生感化,致使锌消融、六价铬复原成三价铬,并在反映中耗损氢离子,当锌和溶液界面上的pH值回升到3以上时,发生一系列的成膜反映,凝胶状钝化膜就在锌界面上构成。对于钝化膜构成的机理和膜层的化学构成仍有争辩。普通以为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等构成的水合物。经阐发膜中三价铬含量占28.2%,六价铬占8.68%,水份占19.3%。此中三价铬是钝化膜的骨架,六价铬靠吸附、同化和化学键力添补于三价铬的骨架当中,故六价铬的含量间接影响钝化膜的耐蚀性。当钝化膜遭到磕、划、碰伤时,在湿润氛围中六价铬可溶于水膜内,在破坏处成膜赐与主动修复,这是铬酸盐膜的首要长处之一。持久以来人们以为钝化膜的彩虹色是因为化学构成决议的。三价铬呈淡绿色和绿色;六价铬呈橙红至红色;差别价态和差别量的铬相夹杂就显现了五彩绚丽。这便是化学成色学说。可是它不能诠释从差别角度看色采各别;差别钝化手段可得到有条理的色阶;随钝化膜厚度增添色采的变更纪律同所见光光波所显现的色采不异;和枯燥进程色采变更等景象。如是我国研讨者提出了物理成色即光波干与成色的学说。

按照光波干与道理,入射光到达钝化膜外表一局部被反射,一局部透过钝化膜由锌层外表再反射出来,因而从外外表和从内外表反射出来的光发生光程差。当光层差即是某色采的光波之半或它的奇数倍时,就会发生光波干与而对消一局部,咱们肉眼所见只是该色的辅色。比方钝化时候短,膜薄光波干与发生在紫外区,这时候的色采取决于化合物的本性,如青灰色。随膜层增厚,蓝色发生光波干与而削弱,人们看到黄色(蓝色的辅色),依此类推,当膜厚大于0.7μm时,钝化膜又显现本性——棕褐色。因为工件活动,膜层厚度不平均,各类色采交迭一路就显现五彩绚丽的外表。

固然如斯,上述两种成色学说都还不能相互替换,有待持续研讨。

钝化膜从外表可分白钝化、淡蓝色、彩虹色钝化、金黄色、玄色钝化、军绿色钝化。这些钝化膜耐蚀强弱的挨次是军绿色>玄色>彩虹色>金黄色>淡蓝色>红色。以是凡用于耐蚀目标机器整机镀锌都必须停止彩虹色钝化。

钝化液依浓度可分为高浓度、中浓度、低浓度。因钝化中出产耗损铬酸缺乏5%,而95%被整机带出丧失,构成严峻的情况污染。接纳低浓度钝化液可降落出产本钱、加重污染,钝化膜品德与高浓度铬酸钝化相称,故以先容低铬钝化为主。

(一)铬酸盐黑色钝化

1.铬酸盐黑色钝化工艺标准(见表3—1—15)

  表3—1—15 铬酸盐黑色钝化工艺标准


2.构成铬酸钝化液的三身分

钝化配方固然良多,但任何有适用代价的配方必须包含主盐、活化剂和必然的氢离子浓度。

(1)主盐及其浓度。主盐多数接纳铬酐,是成膜的首要成份,浓度可在3g/L~400g/L的规模内变更。铬酐浓度高,反映速率快,钝化时候耽误,浓度低则相反。低浓度普通用5g/L~10g/L;高浓度用l50g/L~200g/L为好。理论标明:钝化膜的耐蚀性和色采的浓淡与铬酐浓度无必然的接洽,关头是主盐与活化剂要搭配得当。

(2)活化剂及其浓度。铬酸是强氧化剂,锌层一经浸入铬酸盐溶液中很快就天生一层无色通明的氧化膜,故只要铬酸而无活化剂时,锌层处于钝态,障碍了锌层和六价铬之间的氧化复原反映,不能取得黑色钝化膜。插手活化剂避免了锌层氧化,使氧化复原反映得以顺遂停止,以是插手活化剂是取得黑色钝化膜的须要前提。活化剂可接纳硫酸及可溶性硫酸盐,盐酸及可溶性盐。比方硫酸、硫酸钠、盐酸、氯化钠等。活化剂浓度依铬酐浓度而定,并要坚持必然的比例。就低铬钝化而言,比值规模大抵为Cr03/SO42-=(5~10):1;Cr03/C1-=1:(1~1.2)。活化剂缺乏,成膜速率慢,易发生白雾。接纳氯化物作活化剂还有益于进步膜层的连系力。

(3)必然的氢离子浓度(pH值)。高浓度铬酸盐钝化,溶液是强酸陛,只能提出整机在氛围中逗留数十秒钟才能成膜,叫“气相成膜”。而低铬钝化,酸度低,可在溶pH值液中一次成膜,叫做“液相成膜”这是两种钝化工艺的首要区分。锌层与钝化液反映会耗损氢离子,pH值将降落,间接影响六价铬的氧化复原速率,当pH值到达3时,铬酸氧化复原才能很低,不能构成黑色钝化膜,以是必须坚持必然的pH值。低浓度钝化液的pH值规模为l~1.5,pH值太低,膜薄而多孔,pH值>2成膜速率很慢。

3.锌镀层低浓度铬酸钝化工艺流程

镀锌→洗濯→洗濯→2%~3%的硝酸出光2s~5s→洗濯→低铬黑色钝化→洗濯→热水洗→甩干→烘烤老化→入库。

4.注重事变

(1)镀层品德请求详尽、光芒较好。因低浓度钝化液无化学抛光才能,故必须坚持锌镀层的品德分歧。

(2)钝化温度以15℃~35℃最好。温度低,成膜慢,色淡膜薄;温度高,膜厚而松散,附着不牢。主动线出产最好节制在25℃摆布,以确保在必然时候内取得统一色采。

5.钝化时候

依主盐浓度、pH值、活化剂浓度和温度而定。主动线特别要坚持上述身分在标准规模内。在其余前提不异时,夏日钝化时候响应耽误;夏季则恰当耽误。

(1)钝化时整机与钝化液要绝对活动,有益于溶液的对流分散,避免整机粘叠,使膜层平均分歧。主动线上钝化必然要用紧缩氛围猛烈搅拌。

(2)洗濯必然要完全,特别高浓度铬酸钝化,若是残留有铬迹或重铬酸锌时,将成为过早“泛白点”侵蚀的首要缘由。热水的温度应不跨越50℃,不然易掉膜。

(3)黑色钝化必然要经烘烤老化,以进步膜层的附出力和耐蚀机能。但老化温度不得跨越65℃。温度高时膜层脱水开裂,耐蚀性较着降落。接纳红外线枯燥时除注重温度外,老化时候也不得跨越15min,不然耐蚀性也降落。

6.低浓度铬酸钝化毛病及改正方式(见表3—1—16)

  表3—1—16低铬钝化毛病及改正方式

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