锌铁及其合金镀层黑色钝化膜耐蚀性能的研究.pdf

锌铁及其合金镀层黑色钝化膜耐蚀性能的研究 彭文杰。王云燕 (中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙410083) [摘要]为了提高zn．Fe合金镀层及zn—Fe—Ti0：复合镀层的耐蚀性，采用非银盐发黑剂，结合磷化工艺，并 加入适当的添加剂及辅助成膜剂，系统研究了含铁0．2％一0．8％的zn-Fe合金镀层黑色钝化工艺，得到了最佳的镀 液组成及工艺条件。采用这种钝化工艺获得的钝化膜油黑发亮，色调均匀，耐蚀性高，附着力强，耐磨性好。在最佳镀 镀层的5倍左右，是一种理想的代镉镀层。 [关键词]zn—Fe镀层；zn—Fe．Ti02镀层；黑色钝化膜；耐蚀性 [中图分类号]TQl53．2[文献标识码]A [文章编号] 100l一1560(2004)0l—O001—03 0前言 1试验 zn．Fe合金¨1中的铁较镍、钴来源广泛，价格便宜，成 1．1锌铁合金镀层钝化工艺流程 本低廉，具有良好的磷化性能，能增加表面涂层的结合力， 用20mm×20mm精铜片进行单面电镀。钝化温度 镀层耐二氧化硫腐蚀性强，二次加工性能相当好，近年来已 25℃，pH=1。 引起了研究者的广泛关注心，3J。但锌铁合金镀层如果不进 碱性锌酸盐电镀zn—Fe合金镀层或zn—Fe—Ti0：复合 行钝化处理，在腐蚀介质中，由于可以形成腐蚀微电池，其 镀层(厚度8¨m以上)一水洗一出光(3％体积比HNo，)一 耐蚀性还不如纯锌镀层，但经钝化后，可极大地提高镀层抗 g／L 水洗一黑色钝化一空停一封闭(0．1—0．2C雨。溶液，温 腐蚀性，且可增加表面光泽度和抗污染能力H。。 度90～100℃，5 s)一热风吹干一老化(60～70℃，老化10 目前，研究较多的钝化工艺有：三价铬钝化。5’6。、钼酸盐 min)一锌铁合金黑色钝化膜。 钝化n，8|、钨酸盐钝化旧]、硅酸盐钝化¨玑“J、有机物钝化 1．2黑色钝化液基本组成 等[121，但均存在着一些不足之处，如钝化液维护困难，钝化 10～20 15～20 膜的色泽不理想，耐蚀性不高，特别是不具有自动修复功 铬酐 g／L NaHs04 g／L 10～20 能，因此，大部分锌铁合金的钝化工艺仍需采用含铬(VI)钝 H3P042．5—10．0∥LHN03 g／L 化。锌铁合金镀层钝化随着钝化液成分的不同及工艺条件 HCl 5～10mL／L 冰醋酸 3—5mL／L 的改变，所得的钝化膜外观和抗腐蚀性能也各不相同。实 主发黑剂15～20g／L 辅助发黑剂0—1g／L mI／L 验表明，绿色钝化是耐蚀性最好的，黑色钝化及彩色钝化次 添加剂1～5 辅助成膜剂3—5∥L 之，最差的是白色钝化¨…。 其中，