新聞專區
產品中(zhōng)心
新聞(wén)資訊(xùn)
您的位置:首頁 > 新(xīn)聞(wén)資訊 > 鍍金知識電鍍後處理有多重要,你明白嗎?
一、序
電鍍(dù)後處(chù)理和鍍前(qián)處(chù)理在生產中占有極其重要(yào)的地位,許多采用表麵電鍍技(jì)術製造出的產品,出現不良決大多數都是因為前處理和鍍後處理不當造成的,有關前處理的知識大(dà)家從各種渠道都有所了解,但對鍍後處理還沒(méi)有文章進(jìn)行過係統的論述,今天草莓视频APP免费下载(men)平台就與大家(jiā)探討一下電(diàn)鍍後(hòu)處理。
由於各種鍍層的性能及用途不同,鍍後處理的目的和方法有較(jiào)大的差別,但是(shì)鍍件經過鍍後(hòu)處理以(yǐ)後,應該達到以下幾(jǐ)點的(de)要求,才能(néng)保證鍍後(hòu)處理工程的質量。
①經(jīng)過鍍後處理的鍍層表麵不應有鍍液遺留,不汙染鍍層,使鍍層呈現其(qí)金屬本色。
②對於裝飾性鍍層(céng),經鍍後處理後要(yào)保持原來的光澤與色彩,並且要(yào)能維持永久不脫色、變色,以滿足用戶的觀賞需要(yào)。
③對於防(fáng)護性鍍層既要滿足防護性能的要求,也要保(bǎo)持其金屬光澤,即在保護其外觀的情況下,要能達到鹽霧(wù)試驗、濕熱試驗及日照試(shì)驗等的要求。
④對於要求有良好導電性能並用於電器設(shè)備的鍍層應(yīng)符(fú)合產品對接觸電(diàn)阻的技術要求,並(bìng)且還要具有良好的抗色(sè)變能(néng)力。
⑤對於焊(hàn)接鍍(dù)層(如鉛—錫合金、鋅(xīn)—錫合金等)要保證鍍層表麵不受氧化,並滿足產品的可焊性要求。
⑥對(duì)於以高(gāo)強度鋼為基體材料的鍍件或對滲氫敏(mǐn)感的鍍層,鍍後應進(jìn)行除氫處理(lǐ),防止氫脆出現。
其實,鍍後處理的主要目是為了提高鍍層的耐腐蝕性能;保持鍍層原有的特性不變(biàn)化。其中最主要的鍍後處理方式(shì)是除氫處理和鈍化保護處理。為了提高鍍層的抗腐(fǔ)蝕與耐鹽霧性能,一般都要同時進行除氫和鈍化(huà)處理,有些還需要塗有機膜(光油,電泳柒),如鍍鋅件目前一般要經過除氫和化學鈍化處理,仿金電(diàn)鍍要經過化學鈍化和塗有機膜處理等。
二、電(diàn)鍍後處(chù)理的種類
1.除氫處理
除氫對於電鍍產品是非(fēi)常重要的,因為在電鍍體係中(zhōng),被鍍金屬離子在陰極(jí)上(shàng)得到電子,氫離子也同(tóng)樣會得到電子,生成原子態(tài)的氫,滲透到金屬鍍層(céng)內部,使鍍層產生疏鬆,當放置一段時間(jiān)後,原子態的氫會結合(hé)生成氫氣而體積膨脹,這樣就導(dǎo)致鍍層產生針孔、鼓泡甚至脫落等不良(liáng)缺陷,如果滲透到基體還會導致整個構件(jiàn)的(de)氫(qīng)脆現象,特別是對(duì)於(yú)高強度鋼,一旦滲氫容易導致構件的脆斷。
因此(cǐ),電(diàn)鍍後要在(zài)一定的溫(wēn)度下熱處理(lǐ)數小時,以驅除滲透到鍍層下麵或者基體金屬中的氫。
相對於鈍化保護處理來說,除氫處理的(de)方法比較單一和簡單,一般都是采用熱處理的方式把原子態的氫驅逐(zhú)出來,對於常用的鍍鋅構件,一(yī)般是在帶循環送風的烘箱中,220℃恒溫條(tiáo)件下保溫2小時,這個工序(xù)一般是在鈍化之前,這樣不會造成由於驅氫而導致鈍化層的破裂。
不鏽鋼化學(xué)鍍鎳後經過400℃,1.5h的熱處理,可以顯著提高其硬度(dù),降低脆性。Fe-Mn合金鍍層經過100℃、150℃、200℃,1.5h的除氫處理後,拉伸結合強度分別提高了49.5%、75.5%和121.8%,可(kě)見,除氫處理對於(yú)提高鍍層的性能具有重要作用。
1、1一般除氫方法
(1)將需(xū)除氫的鍍件放在烘箱內(nèi)(最好放在真空爐(lú)內),或在熱油中(適用於鍍硬鉻件),在(zài)200~250℃下處(chù)理3H以上。
(2)熱(rè)油中除氫(qīng)能獲得與在烘箱中除氫具有同樣的效果,由(yóu)於其受熱均勻,對鍍層還具有填充孔隙的(de)作用,有(yǒu)利於提高鍍層的(de)防(fáng)護功能,對設備要求也簡單。
1、2根(gēn)據工件要求提出(chū)除氫方法
比如鍍硬鉻,在鍍硬鉻(gè)時由於電流效率過低,隻有(yǒu)13%~18%,大部(bù)分電流消耗在(zài)氫的析(xī)出上,氫容易擴散到鍍層(céng)和基(jī)體金屬的晶格中,滲氫較為嚴重,從而(ér)引起疲勞強度的(de)降低,影響動、靜負載(zǎi)強度,故在設計中應提出鍍鉻後除氫處理的要求。經除氫處理(lǐ)之後可去(qù)除(chú)滲入(rù)鍍層和基體中(zhōng)60%~70%的氫,從而大大減輕了脆性而不會降低其硬度。
1、3熱油代替在烘箱(xiāng)內(nèi)除氫
鍍鉻的電流效率很低(dī),因而鍍層孔隙率較高,且鍍(dù)層極易鈍化,同時由於鋼鐵件表麵的鉻(gè)層優勢(shì)陰極性鍍層(céng),當鍍層厚度較(jiào)薄時極易引起鏽(xiù)蝕。為改善(shàn)這(zhè)一缺陷環節,可采取熱油除氫代替在同(tóng)樣工藝條件下的烘箱中除氫(qīng)工藝。實(shí)踐證明(míng),該工藝方法既可保持工件各部分的溫度均勻,達到完整的除氫(qīng)效果,又(yòu)可有效想鉻層的孔隙、裂縫中填充油脂,從而提高了鉻層的防護能力。
1、4除氫溫度不能太高
比如,鍍鋅(xīn)後,除氫(qīng)是采用加熱的(de)方法將氫從金屬中(zhōng)趕走的。除氫的(de)功效與除氫的(de)溫度、保溫時間的(de)長短有關。除氫的溫度越高,時間越長,除氫就越徹底。但不能超過250攝氏度。因為在這(zhè)個溫度下(xià)鍍鋅層的結晶組織會變形、發脆、抗蝕性(xìng)能(néng)下降。
1.5除氫時還應注意以下(xià)幾點:
(1)工件的使用安(ān)全係數(shù)。安全(quán)重要性大的工件,應適當延長(zhǎng)除氫(qīng)時間。
(2)工件的幾(jǐ)何(hé)形狀(zhuàng)和截麵積。帶有容易產生應(yīng)力集(jí)中的缺口、小角度等細(xì)小、較薄的工件應加強除氫。
(3)工件的滲(shèn)氫(qīng)程度。在表麵處理中產(chǎn)生氫多(duō)、處理時間長的零件,應加強除
(4)工件使用中的受力性質。當零件受到高的張應力作用時應加強除氫,隻受壓(yā)應力時不會產生氫脆。
(5)除氫(qīng)前(qián)必須保持鍍層表麵清潔(jié),除氫應在鈍化前處理,以保證(zhèng)除氫效果和鈍化(huà)層的質量。
(6)除氫應保證時間連續(xù),不可中間停止。盡可能等烘箱降至室溫時,再開烘箱取(qǔ)出零件。
(7)零件件(jiàn)電鍍後盡量不要(yào)返工。如不得已要電(diàn)鍍,可(kě)用堿性溶液退掉鍍(dù)層,並在電鍍後延長除氫時間。
(8)除氫處理應在電鍍後3小時內進(jìn)行(háng)。
通過上麵的介紹可見,除氫(qīng)處理通常是(shì)選(xuǎn)擇一個****的溫度區(qū)間(一般是在200~300℃之間)和時(shí)間(一般是2~3h)進行熱處(chù)理,但是針對不同的鍍層稍有差異,而且不同(tóng)的處理溫(wēn)度和處(chù)理時間對鍍層的性能也(yě)有一定的影(yǐng)響。因此,除氫工藝要保證:能有效的驅除滲透到鍍層(céng)或者金(jīn)屬基體的原子態的氫,又不會導致鍍層破裂。
2.鈍化保護處理
鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學或電化學處理,在鍍層(céng)上形成一層堅實致密的、穩定性高的薄膜的表麵處理方法,鈍化使鍍層的耐腐蝕性能進一步的提高並增加表麵光澤和抗汙染的能力。
鈍化處理按照(zhào)鈍化膜的(de)化學成分可分(fèn)為無機鹽鈍化和有機類鈍化兩(liǎng)類;根(gēn)據(jù)鈍化膜組成成分對人體的危害性(xìng)可分為鉻酸鈍化和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是無機鹽鈍化(huà)的一個分支,目前(qián)國內外研究較多的無鉻鈍化有:鉬酸鹽溶液、鎢酸鹽(yán)溶液(yè)、矽酸鹽溶液、鈦鹽鈍化、含鋯溶液、含鈷溶(róng)液、稀土金屬鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽鈍化(磷化處理)等無機鹽鈍化和有機類鈍化等。
2.1無機鹽鈍化保護處理
無機鹽鈍化處理研(yán)究(jiū)比較成熟和應用較早的是鉻酸鹽鈍化,在含鉻鈍化膜中,Cr3+起骨骼作用,Cr6+起血肉作用,Cr6+在空氣中具有良好的自修複(fù)功能,因而對鍍(dù)層具有很好(hǎo)的保護作用,而且,改變Cr6+和Cr3+的不同配比,還可以得到不同色彩的鈍化膜[3]。
由於這些突(tū)出的優點使得(dé)鉻酸鈍化(huà)仍然是目前應(yīng)用最廣的鈍化工藝。但是由於Cr6+具有(yǒu)相當高的毒性且易致癌,隨著人們環(huán)境保護意識(shí)的增強,越來越希望尋找可以代替鉻酸鈍化的新配(pèi)方和新工(gōng)藝,樂(lè)將科(kē)技LJ-27電(diàn)解防變色鹽就是應用很成熟(shú)的無鉻替代工藝。
鉬和鉻是同族元素(sù),因此,它與鉻具有相似的化學(xué)性質,鉬(mù)酸鹽已經廣泛(fàn)用於鋼鐵以及有色金屬的緩蝕劑和鈍化劑。鉬酸鹽(yán)鈍化處理方法主要有陽極(jí)極化處理、陰極極化(huà)處理和化學浸泡處理。
把鍍鋅(xīn)件在(zài)鉬酸鹽中進(jìn)行化學浸泡(pào)處(chù)理,測試結果表明鉬酸鹽鈍化比不上鉻酸鹽鈍化,但(dàn)可(kě)以明顯提高(gāo)鋅(xīn)層(céng)的耐蝕性。使用(yòng)鉬酸(suān)鹽/磷酸(suān)鹽體係處理鍍鋅件,腐蝕試驗結果顯示,在中性和堿(jiǎn)性環境中,其鈍化效果沒有鉻(gè)酸鈍化好,但是在酸性環境中卻優於鉻酸鈍化,室外暴露試驗結(jié)果相當(dāng)。
鋅鎳合金鍍(dù)層經(jīng)過鉬酸鹽鈍化處(chù)理,其耐腐蝕性能也不如鉻酸鈍化(huà),並且不具有自(zì)修複作用,不過還是可以明顯提高合金的耐腐(fǔ)蝕性能。
鎢酸鹽作為(wéi)金屬的緩蝕劑同鉬酸鹽具有相似性,鋅、錫合金的(de)經鎢(wū)酸鹽鈍化形成的鈍(dùn)化膜,鹽霧試驗顯示其耐腐蝕性能要差於鉻酸。用於鈍化Sn-Zn合金時,其抗鹽霧性能和抗濕熱循環試驗性能比鉻酸鹽和鉬酸鹽都要差。
矽酸鹽(yán)鈍化處理具有價格低廉(lián),無(wú)毒、無汙染(rǎn),化(huà)學穩定性好等優點。但是其耐腐蝕性能比較差,在日本的有關實驗室正進行著矽酸鈉為(wéi)主體的電(diàn)解(jiě)液中陽極極化鍍鋅鋼板形成高耐腐蝕的氧化膜研究,不過,仍處於實驗室研究階段。
含鋯溶液已經代替鉻酸鹽用於鋁基表麵的預處理,但很少用在(zài)鋅基金屬的處理,一般可以用來作為鍍鋅件塗漆的前處理,而不作為鋅基表麵的後處理[8]。此外,含鋯(gào)溶液還存在(zài)成本較貴問題。
含鈷溶液一般應用較多還是鋁(lǚ)及鋁(lǚ)合金表麵的鈍化處理,對於鋅基金屬表麵的研究不多。稀土金屬如含有鈰(shì)、鑭(lán)等的(de)鹽類(lèi)是鋁合(hé)金在(zài)含氯(lǜ)溶液中有效的緩蝕劑,研究表明鈰的氧化物和氫氧化物能對鍍鋅層起到很好的保護作用。
對於三價鉻溶液,雖然其毒性隻有六價鉻的1%,對三價鉻的鈍(dùn)化研究也有不少,不過其耐腐蝕性能還遠遠(yuǎn)達不到(dào)要求,再者(zhě)使用三(sān)價鉻也沒有(yǒu)從根本上解決鉻的汙染問題,因此很難普及。
2.2有機類鈍化(huà)保護
有機類(lèi)鈍化是很有希望代替鉻酸鈍化的一(yī)種無鉻鈍化工藝。許多行業專家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍化進行了詳細的報道(dào), 主要提到(dào)了二氨基三氮雜茂(BAT4)及其衍生物的鈍化,丙烯(xī)酸樹脂鈍化、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化、植酸鈍化和有(yǒu)機鉬酸鹽(yán)鈍化等。
對鍍鋅層最有希望(wàng)代(dài)替鉻酸鹽鈍化的是一些特別的鋅的(de)有機螯合處理(lǐ),它能在(zài)鋅表麵(miàn)形成一(yī)層不溶性有機複合物(wù)薄膜,膜內分子以配位形式與基體金(jīn)屬相結合,形成屏蔽層,增強了膜的抗蝕性。研究表麵,BAT4及其衍(yǎn)生(shēng)物對鋅具有較好的抗腐蝕效率。
在美國行業有專家提到一種金屬基表麵鍍鋅處理的鈍(dùn)化方法,其鈍化液(yè)中含有烷基甲基(jī)丙(bǐng)烯酸酯聚合物,通過實驗,認為(wéi)在總體上用這種含(hán)有烷基甲基丙(bǐng)烯酸酯聚合物所(suǒ)配(pèi)置成的鈍化液浸鍍Zn或Zn-Al合金後(hòu),耐腐蝕性能接近甚至某些方麵超過了鉻(gè)酸鹽鈍化,很有(yǒu)發展前途,不過目前(qián)國(guó)內還沒有見到其使用。
單寧酸是一種多元苯酚的複雜化合物,水解後溶液呈(chéng)現酸性,可以用於鍍鋅層的鈍(dùn)化(huà)處(chù)理,成膜過程中(zhōng),單寧(níng)酸提供膜(mó)中所需要的(de)羥基和羧基,一(yī)般來說,濃度高對成膜有(yǒu)利,隨膜層變厚,顏色變深,耐蝕性能增強,但是濃度超過40%,雖然膜層顏色加深,但是對(duì)耐腐蝕(shí)性能影響不大。不(bú)過單寧酸存在價格較貴(guì),與規模的生產應用還存在一定距離(lí)。
以歐洲鋼鐵企業為中心的研究機構正在致力(lì)於(yú)電解聚合法研製有機防鏽膜如(rú)有機矽烷(wán)、硫(liú)醇等來代替鉻酸鹽(yán)表麵處理方(fāng)法,不過,目前僅處(chù)於實驗(yàn)室研究階段。
行業有專(zhuān)家對植酸在(zài)金屬防護中的應用進行(háng)了詳細的敘述(shù),指出,植酸可(kě)以在金屬表層(céng)形成堅固致密的單分子保護膜,抑製金屬的氧化腐蝕。從而是一種理想的鈍化液。
2.3有(yǒu)機類與無機鹽(yán)混合鈍化保護(hù)處(chù)理
為了進一步的(de)提高無鉻鈍化(huà)膜的耐腐蝕性能,又(yòu)有專家研究將有機(jī)物與(yǔ)無機鹽(yán)進行混合對鍍層進行鈍化處理。使用混合鈍化液所獲得的鈍化膜其耐腐蝕性能通常要比單一的無機鹽鈍化或有機物鈍化更加優良。
單寧酸可以用於鍍鋅件的鈍化處理,但是(shì)如果在鈍化(huà)液中加入金屬鹽類,有機或無機緩蝕劑(jì),可以進一步增強其耐腐蝕性能。
對經(jīng)過水溶性的丙烯酸樹脂加入到鉬酸鹽和磷酸鹽中(zhōng)得到的鈍化液處理(lǐ)後的鍍鋅試件的耐腐蝕性能進行了測試,認為其抗腐蝕性能接近了鉻酸鈍(dùn)化。
在歐洲行業(yè)有專家發(fā)明的一(yī)種新型的鈍化液,用該專利的鈍化液浸泡鍍Al-Zn合(hé)金(jīn)或Al後可在鍍(dù)層上形成一層由無鉻塗層混(hún)合物形成的塗(tú)層,這層混合物包括(kuò)凍膠凝膠相和分散相,凍膠凝膠是一種有機聚合物,包括水溶性聚合物和那(nà)些可以溶解在無水溶劑中的聚(jù)合物,聚合物一般選擇環氧樹脂,也可以選擇丙烯酸聚合物、聚亞胺酯等,連續(xù)相一般是無鉻鹽類,一種是稀有金(jīn)屬酯以及堿和堿土金屬的釩酸鹽,另一種是堿金(jīn)屬的(de)硼酸鹽。根據其(qí)配置的鈍化液(有機聚合物加入硼酸鈣及(jí)亞釩酸鈉)進行試驗並於鉻酸鹽做比較,3000小(xiǎo)時的鹽霧試驗顯示(shì)其抗腐蝕性(xìng)能可(kě)以同鉻酸相匹敵。
無機鉬酸鹽(yán)鈍(dùn)化(huà)大多數是采用單一的鈍化液試劑處理金屬表層,所獲得的塗層的(de)耐腐(fǔ)蝕性能相(xiàng)對於鉻酸鈍化還不是很好。采用鉬酸鹽與多種組(zǔ)分複合配方,借分子間協同緩蝕作用可以提高耐腐蝕效率。
由於有機物能在鋅表麵形成一層不溶性的複合物薄膜,當加入適量的無機緩蝕劑時有機膜內的分子與無機金屬(shǔ)鹽及金(jīn)屬基體相結合,構成屏蔽(bì)層,使膜比起單獨使用無機物緩蝕劑(jì)或有機物所形成的膜(mó)層致(zhì)密的多(duō),從而增強了膜的抗腐蝕性能,由於采用的無機物及加入的各種無機緩蝕劑都是無(wú)毒的,所以用來(lái)代替有毒的鉻酸鹽鈍化是有希望的。
2.4無鉻鈍(dùn)化存在的主要問(wèn)題及最新研究
無鉻鈍化對(duì)塗鍍鋼板生(shēng)產廠(chǎng)家的環保有利,但是無(wú)鉻鈍化處理的工藝設備投資和生產成本會上升,而且無鉻鈍(dùn)化工藝對市場和(hé)產品的適(shì)應能力差,一般來說,鉻酸鈍化(huà)的鋼板(bǎn)的耐腐蝕性,布耐鹽霧要比無鉻鈍化鋼板的好。對於汽車(chē)塗裝來說(shuō),使用鉻酸鈍化處理(lǐ)的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時可以使(shǐ)用無鉛或低鉛油漆,而(ér)采用(yòng)無鉻(gè)鈍化處理(lǐ)的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時必須使用含鉛電泳(yǒng)油漆,即(jí)為了保證一定的耐(nài)腐蝕能力,鈍化液和底漆二者之間必須有一個是有毒的,由於單位麵積使用的含鉛電泳油漆比鈍化膜要多,而鉻酸鹽鈍化(huà)處理的鍍鋅板耐腐蝕性能更加好,使用技(jì)術更加成熟,因此(cǐ),目前還是被更多的用戶青睞。
盡管已經(jīng)有(yǒu)各種不同(tóng)的無鉻鈍化工藝,但是還沒有一(yī)種無鉻鈍化(huà)工藝能夠完全取代鉻酸鹽鈍化,雖(suī)然有些無鉻鈍化性能已經接近鉻酸鈍化,不過其市(shì)場前景,應用範圍以(yǐ)及環保效果(guǒ)還有待進一步的研究。隨著人們對環保意識的日益增加,對於(yú)使用最廣泛的鍍(dù)鋅行業,有希望代替其鉻(gè)酸(suān)鈍化的(de)無鉻鈍化工(gōng)藝是鉬(mù)酸鹽鈍化和(hé)有機類鈍化。
國內對無(wú)鉻鈍化(huà)的研究報(bào)道不是很多,至於其在生(shēng)產中的應用,由於多種原因仍少見。最近有(yǒu)研究也是從有機物鈍化角度出發,同時考慮到無毒以及零(líng)排放的目的,提出了一種新的配(pèi)方和工藝,在鍍鋅層(céng)表麵上再塗敷一層水溶性高分子乳液,這層乳液幹燥後即形成一層極薄的無(wú)色透明膜,膜的厚度大約在微米(mǐ)級,由於無色透明,即防止了鍍鋅層的腐蝕,又保持了原(yuán)有的外觀,目前在這方麵的應用國內尚(shàng)處於空白(bái)。
針對這層有機膜進行了耐腐蝕實驗。主要包(bāo)括室外暴曬實驗、鹽霧實驗(yàn)和浸泡鹽水實驗。有機膜層的耐腐蝕性能已(yǐ)經通(tōng)過檢驗,並且(qiě)超出了預期的結果,耐腐蝕性能優良。目前,這種乳液已經在一家鋼管廠試用,由於工(gōng)藝上還有一些正待解決的問(wèn)題。仍在進一步(bù)的研究(jiū)中,但是,由於其用量少、價(jià)格低廉、設備投資少等(děng)優點,相信不久可以(yǐ)推廣使用。
三、結語
鍍後處理的重要性和鍍前處理一樣,如果鍍後處理不(bú)恰當(dāng),會造成(chéng)更大損失,鍍後處理主要包括除氫處理和鈍化保護處理,除氫為了除去滲透到鍍層甚至產品基體中(zhōng)的氫原子,以防止鍍層、鏽斑鼓泡、針孔、麻點等缺陷。鈍化處理主要是為了提高鍍層的耐腐蝕性能,目前主(zhǔ)要還是采用鉻酸鹽鈍(dùn)化,由於其對環境以及人體的危害(hài),大家正在積(jī)極尋求一種價格經濟(jì)、性(xìng)能優良的替代工藝。
有關無鉻鈍化(huà)的(de)配方工藝已經有很多,但是由於從性能、成本以(yǐ)及廢水處理難度等綜(zōng)合角度考慮,還沒有一種工藝(yì)可以完全替代鉻酸鹽鈍化。
電鍍銠,加熱管鍍銀(yín)廠,滾鍍銀(yín),詳情進入(rù)官網http://www.hnrgkj.net