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解析鍍鋅層低鉻彩色鈍化脫膜的原因

作者:admin 時間:2018-11-16 12:09

   電鍍鋅是一種最常用、最普遍的金屬防腐處理方法,其鍍鋅層經過彩色鈍化后,耐蝕性能提高,且彩色鈍化膜中有較多的六價鉻,能自動地修復受損傷的鈍化膜,因此,生產中彩色鈍化工藝應用廣泛。目前采用低鉻或三價鉻鉻鈍化工藝。由于低鉻鈍化工藝浸漬時間長,只有活化劑和酸度配比恰當,才可獲得與高鉻鈍化同樣的色彩。否則,色彩變淺,外觀很差,鈍化膜易脫落。
一、鈍化膜脫落的原因
1、鈍化時間
低鉻鈍化液酸度低,鈍化膜是在溶液中形成的。所以在正常情況下,鈍化膜質量與鈍化時間有關,隨著鈍化時間的延長,其膜顏色變化規律為:
淡黃一→金黃一→彩虹一→綠色一→橄欖色一→土黃色。膜越厚,色彩和結合力越差,膜就容易脫落。所以要根據零件的大小和數量掌握好鈍化時間。這一點,對在正常情況下避免脫膜至關重要。
2、鈍化前清洗
鍍鋅大都采用光亮鍍鋅,溶液中添加了較多的添加劑,這些有機物夾雜在鍍層中或附著在鍍層表面,如果清洗不干凈會導致以下不良后果:
(1)零件表面吸附的有機物會夾附在鈍化層中隔離鈍化層,使鈍化膜的結合力和抗蝕性能大大降低,從而導致鈍化膜脫落或色澤變淺。
(2)零件表面吸附的有機物會還原六價鉻為三價鉻,過多的三價鉻和有機物將直接影響膜的結合力。
(3)由于鈍化前清洗不認真,會帶入大量的氯離子,雖然氯離子會加速成膜,但會使膜太厚而易脫落。同時造成鈍化時間不易控制。
(4)由于操作者的衣物、手套及與鍍件接觸的物品上粘有酸,沒有及時清洗掉,在操作過程中無意和鍍件接觸,就有可能使鈍化膜脫落。
3、鍍前處理
由于鍍前處理時油污及氧化皮等臟污沒有徹底清除干凈,造成局部鍍層結合力不好,從而導致鈍化膜脫落。
4、鍍液不穩定
因工藝控制不當,鍍液不穩定;陰、陽極局部導電不良;鍍液維護不及時到位,造成鍍層疏松、多孔,局部發暗;或鍍層脆性大,有麻點、小氣泡,鍍層結合力差,造成鈍化膜的附著力不好而脫落。
5、光亮劑控制不當
光亮劑沒有根據霍爾槽試驗進行補加,也未按少加、勤加的原則進行操作,使光亮劑加入太多,溶液太臟,成份比例失調,單由光亮劑增加光亮度。從而使鍍層中夾雜過多的有機物,鍍層過于光滑,膜的結合力減弱而脫落。鍍層中夾雜過多的有機物,在鈍化過程中因為膜首先被溶解,結果使有機物暴露出來,夾雜在零件表面起隔離作用而使膜脫落。
二、防止鈍化膜脫落的工藝控制
1、活化劑與鉻酸酐比值的控制
鈍化液老化或組成不當,即硫酸根或氯離子過多,成膜過快,膜厚,時間上很難控制。時間短,色彩差;時間稍長,膜厚,易脫落。所以在低鉻鈍化中,硫酸根的影響最嚴重。其含量不宜超過0.8g/L,在通常情況下,活化劑與鉻酸酐比值大致為SO2-4/Cr03=1.0-4.0,Cl-/Cr03=1.5-1.0,活化劑不足,成膜速率慢,膜不清亮,易發白霧;活化劑過多,成膜速率快,膜色澤減退,甚至得不到彩色鈍化膜。因此,調整pH值最好用硝酸,不要用硫酸或鹽酸。
但硝酸含量也不能太高,因為硝酸含量增大,膜溶解加快,使膜變薄,結合不牢固,易脫落。硝酸含量低,膜的光澤差,不光亮。在平時操作中,不能直接加入硫酸,而加入硫酸鹽。硫酸過多,加入少量的碳酸鎖或熟石灰,再用硝酸調pH值至1.5左右。
同時,鈍化液中鋅過多,溶液會老化,鈍化膜易脫落或發霧。應再生或更新,不能再加鉻酸,以防止鉻酸濃度增加,失去了低鉻鈍化的意義。
2、工藝條件的控制
pH值低,成膜快,易脫落;pH值高,色澤差,易發霧;pH值過低,膜則發黑。在通常情況下,pH值控制在1-2為宜。
溫度高,成膜快,膜厚且疏松,易脫落;溫度低,膜薄色淡,鈍化時間長,成膜慢,但結合力較好。通常在室溫下進行。在冬季,控制在15-30°C比較好。
3、操作不當
(1)操作時除嚴格掌握好鈍化時間外,對于大小不同零件,在鈍化液中擺動或抖動不好,造成零件平面邊緣顏色深,甚至膜厚而脫落;中間部分顏色又淺或小零件顏色不均一,甚至顏色淡,有的膜也脫落。因此,操作時一定要擺動或抖動適當。最好使用空氣攪拌,效果比較好。
(2)零件在鈍化過程中,中途不可停頓,若停頓時間達十幾秒鐘,再次鈍化時,鈍化膜也會脫落。
(3)在電鍍過程中電流要適當,不可過大。否則,鍍層中會雜過多的有機物,雖然鍍層光亮,但膜的結合力減弱,甚至鈍化膜用手即可抹掉,且脆性增加,鍍層稍厚易起皮。所以在操作中,電流要合適,鍍層亮度要適中。
4、出光
低鉻鈍化,酸度很低,對鍍層幾乎沒有拋光作用。因此,鈍化前→定要進行拋光,既可避免鈍化液pH值升高,更主要的是對鍍鋅層起到化學拋光作用,獲得光澤均一的鍍層,保證了鈍化膜的結合力和外觀質量。
5、鈍化后處理
(1)清洗
鈍化后應認真清洗,否則,零件表面殘留的酸易造成鈍化膜脫落。所以要用幾道水徹底清洗,且最后要用流動水清洗。
(2)烘干(老化)
烘干溫度應不大于65°C為宜,以提高鈍化膜的硬度及結合力。否則,鈍化膜失水過多,偏紅,甚至偏黃,膜易脫落,易開裂,抗蝕能力下降,且烘干溫度應基本保持一致。

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