《钝化工艺.docVIP

热浸镀简称热镀，是将被镀金属材料浸于熔点较低的其他液态金属或合金中进行镀层的方法。此法的基本特征是在基体金属与镀层金属之间有合金层形成。因此，热浸镀层是由合金金属和镀层金属构成的。被镀金属材料一般为钢、铸铁及不锈钢等。用于热镀的低熔点金属有锌、铝、铅、锡及其合金等。 ??? 热浸镀工艺分为熔剂法和氢还原法两大类。其中，氢还原法多用于钢带的连续热镀层，典型的Sendzimir法和美钢联法属于此类工艺。 熔剂法多用于钢丝及钢结构件的镀层。该法是在钢件浸入镀锅之前，先在经过净化的钢件表面涂一层熔剂，在浸镀时，此熔剂层受热分解或挥发，使新鲜的钢表面外露与熔融金属直接接触，发生反应和扩散而形成镀层。 ??? 在熔剂法中，又有湿法和干法之分。湿法是较早的使用方法。它是将净化的钢材浸涂水熔剂后，不经烘干直接浸入熔融金属中热镀，但需在熔融的金属表面覆盖一层熔融的熔剂。干法是在浸涂水熔剂后经烘干，除去其中的水分，然后再浸镀。由于干法工艺简单，镀层质量好，目前大多数钢结构件的热镀锌生产均采用干法，而湿法逐渐淘汰。钢铁零部件镀锌层钝化工艺研究进展 2009/9/15/10:19 来源：摘自《电镀锌硅酸盐钝化工艺及机理研究》 作者：闫磊　导师：张英杰 ????1锌的常规钝化 ???【慧聪表面处理网】?锌的常规钝化处理是铬酸盐钝化。“铬酸盐转化”这一术语，用来指在以铬酸、铬酸盐或重铬酸盐作主要成分的溶液中，处理金属或金属镀层的化学或电化学处理的工艺。在1924～1936年间，人们开始研究将铬酸盐应用于锌及其合金的钝化，并出现了许多相关专利。1936年Anderson等人在总结前人经验的基础上，对传统的钝化工艺进行了全面的研究和改进，提出了著名的Cronak法，高浓度六价铬化合物钝化处理得到广泛的应用[3]。同一时期镀锌层表面钝化也形成了一个较为完整的工艺体系，镀锌层的耐蚀性也有了显著的提高。最早的铬酸盐钝化工艺由于操作简单，质量可靠，对于许多金属都是很好的腐蚀抑制剂，钝化膜性能可满足各种要求。有人甚至认为镀锌层的耐蚀性主要取决于其后的铬酸盐钝化处理。 ????高浓度铬酸盐钝化的优点是：(1)钝化液稳定，工艺操作简单；(2)适应范围广；(3)钝化膜色泽鲜艳，耐蚀性和装饰性能好。但主要缺点是对环境的污染和人体健康的危害都比较严重，加之铬配等用以原材料的价格上扬，因此六十年代中后期又出现了针对无氰镀锌和钱盐镀锌的中铬钝化，又称二次钝化。一次钝化CrO3浓度为60～80g/L，既起到化学抛光作用又能形成很薄的钝化膜；二次钝化CrO3浓度为4～5g/L，使形成的膜层加厚，克服了铬酸-硫酸-硝酸体系高铬钝化的某些缺点，但操作不好易出现分层或膜脱落现象[4]。七十年代初，由于钱盐镀锌法逐步被锌酸盐镀锌法取代，低浓度铬酸盐钝化也得到了应用和发展。八十年代以来又出现了超低铬钝化处理工艺。在铬酸盐钝化由高浓度到低浓度的发展过程中，成膜方式也由高浓度的气相成膜转化为低浓度的液相成膜，这一转变是钝化技术发展的一次质的飞跃，这不仅减少了钝化液中重金属离子的大量浪费，而且使得钝化成本大为降低，钝化膜的耐蚀性也得到了进一步的提高[5]。 ????采用铬酸盐钝化处理后，在金属表面上产生由铬化合物组成的防护性转化膜，习惯上称为铬酸盐钝化膜。铬酸盐钝化膜具有良好的耐蚀性和自修复性能。特别是对腐蚀破坏的自修复性能是当前其它钝化处理方法所不能比拟的。研究表明铬酸盐钝化膜的自修复性能主要是由于在钝化处理中可以形成铬/基体金属的混合氧化物膜层，膜层中铬主要以三价铬和六价铬的形式存在，其中三价铬在钝化膜中起到骨架作用，而六价铬的氧化物则填充于其中起到自修复的作用，所以耐蚀性能大大提高[6]。 ????近年来，随着人们环保意识的不断增强，铬酸盐的使用受到越来越严格的限制。目前，对于镀锌层含铬钝化的研究主要是三价铬钝化工艺，三价铬毒性低、耐蚀性好，利用三价铬钝化可得到彩虹色、蓝色、蓝白色和黑色等不同色彩的钝化膜。尽管如此，三价铬仍属低毒物质，在实际生产中无法真正实现绿色环保电镀。因此，研究开发完全无铬环保型绿色钝化技术具有一定的实用价值和社会意义。 ????2无铬钝化技术研究进展 ????目前国内外对于锌及其合金镀层上的无铬钝化研究主要有硅酸盐钝化、铝酸盐钝化、稀土金属钝化和有机物钝化等。 ????2.1硅酸盐钝化 ????硅酸盐具有钝化成本低、钝化膜耐腐蚀性好、钝化液稳定性好、使用方便、无毒、无污染、等优点[7]。BaskerVeeraragliavan等[8]研究了在硅酸钠溶液中采用电沉积法在镀锌层表面获得防腐膜，并通过电化学试验研究其耐腐蚀性能。结果表明：用该工艺方法制备的转化膜的耐腐蚀性明显高于黄色铬转化膜和白色铬转化膜；并且证明了若膜层中Si含量越高则其耐腐蚀性越好。Motoa