今天小編為大家分享是關(guān)于鍍鋅層三價(jià)鉻鈍化膜耐蝕性的影響因素的文章，一起來看看吧。

從零件表面防護(hù)等級設(shè)計(jì)、生產(chǎn)現(xiàn)場管理、鈍化工藝參數(shù)控制和封閉工藝4個(gè)方面分析了鍍鋅層三價(jià)鉻鈍化膜耐蝕性的影響因素。結(jié)果表明，汽車主機(jī)廠要獲得高耐蝕性能的三價(jià)鉻鈍化產(chǎn)品，電鍍材料供應(yīng)商的技術(shù)工藝水平是關(guān)鍵所在，同時(shí)電鍍生產(chǎn)商的生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平也不容忽視。

關(guān)鍵詞：鍍鋅層三價(jià)鉻鈍化膜耐蝕性

中圖分類號(hào)：TQ153.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

傳統(tǒng)的鍍鋅鈍化采用六價(jià)鉻鈍化工藝，該鈍化膜具有外表裝飾性強(qiáng)、耐蝕性能好和可以自我修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。但六價(jià)鉻是一種劇毒物質(zhì)，具有致癌、致畸和誘發(fā)基因突變的危害，嚴(yán)重污染環(huán)境和危害人體健康，其應(yīng)用已經(jīng)受到了嚴(yán)格限制。三價(jià)鉻的毒性約為六價(jià)鉻的1%，順應(yīng)清潔生產(chǎn)的發(fā)展潮流，采用三價(jià)鉻鈍化工藝已經(jīng)成為主流趨勢。對汽車主機(jī)廠而言，最為關(guān)注的是三價(jià)鉻鈍化膜的耐蝕性能，即三價(jià)鉻鈍化膜在中性鹽霧試驗(yàn)中出現(xiàn)白銹的時(shí)間和出現(xiàn)紅銹的時(shí)間。前者主要取決于鈍化膜的質(zhì)量和封閉效果，后者主要取決于鍍鋅層的厚度和鍍鋅工藝類型。

1、三價(jià)鉻鈍化膜的成膜機(jī)理

三價(jià)鉻鈍化液的主要成分有三價(jià)鉻、氣化劑、成膜促進(jìn)劑、絡(luò)合劑和添加劑等。

三價(jià)鉻鈍化膜主要成膜反應(yīng)如下。

2、三價(jià)鉻鈍化膜的主要特點(diǎn)

三價(jià)鉻鈍化膜和六價(jià)鉻鈍化膜的主要特點(diǎn)見表1。

3、影響三價(jià)鉻鈍化膜耐蝕性的因素

    3.1表面防護(hù)等級設(shè)計(jì)方面的影響因素

    3.1.1鍍鋅層的平均厚度及最小厚度

鍍鋅層鈍化膜在中性鹽霧試驗(yàn)時(shí)的出紅銹時(shí)間與鍍鋅層厚度直接相關(guān)。要獲得良好的耐蝕性，一般要求鍍鋅層最小厚度<6μm：另外，鋅層太薄會(huì)導(dǎo)致鈍化過程中鍍層被溶穿。不同鍍層厚度的中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果見表2。

    3.1.2鍍鋅工藝和光亮劑

目前，堿性無氰鍍鋅和酸性鍍鋅是兩大主要鍍鋅工藝，在汽車制造業(yè)中以堿性無氰鍍鋅為主流。通常堿性無氰鍍鋅的耐蝕性明顯優(yōu)于酸性鍍鋅。這是因?yàn)椴煌腻冧\工藝會(huì)選用不同的光亮劑，這會(huì)影響到鍍鋅層的形成過程和內(nèi)在特性，從而影響鈍化膜的成膜質(zhì)量、結(jié)合力和耐蝕性；另外，同一種工藝采用不同光亮劑時(shí)，由于鍍鋅層的結(jié)晶狀態(tài)、致密程度較好的有機(jī)夾雜物的比例不同，三價(jià)鉻鈍化膜的耐蝕性也會(huì)差別很大。堿性無氰鍍鋅和酸性鍍鋅的主要區(qū)別見表3。

    3.1.3鍍鋅方式

在電鍍工藝、鈍化工藝和鍍鋅層厚度都相同時(shí)，掛鍍鋅件的耐蝕性明顯優(yōu)于滾鍍鋅件的耐蝕性。這是因?yàn)?，滾鍍件只能在較低的電流密度下進(jìn)行電鍍（否則邊角鍍層容易燒焦），因此低電流區(qū)域的鍍層很??；另外，滾鍍鋅件在鈍化時(shí)容易發(fā)生碰撞和劃傷等，也是導(dǎo)致滾鍍鋅件耐蝕性差的主要原因之一。

    3.1.4鈍化膜的外觀

對三價(jià)鉻鍍鋅鈍化膜的耐受性而言，彩色鈍化膜優(yōu)于黑色鈍化膜，黑色鈍化膜優(yōu)于藍(lán)白鈍化膜。其中彩色鈍化和藍(lán)白鈍化的工藝已較為成熟，黑色鈍化還不太穩(wěn)定，尚不能完全滿足實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用要求。菲尼克Phoenix pas 600三價(jià)鉻黑鈍和菲尼克Phoenix pas 397三價(jià)鉻彩鈍的中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果見表4。

    3.2生產(chǎn)現(xiàn)場管理方面的影響因素

    3.2.1定期分析鈍化液的成分

在鈍化過程中鍍鋅層被溶解、被氧化，鈍化液中的Zn2+濃度會(huì)不斷上升，當(dāng)鈍化液中Zn2+濃度過多時(shí)會(huì)影響到鈍化工藝的正常進(jìn)行，會(huì)造成影響鈍化時(shí)間的控制，進(jìn)而最終影響到耐蝕性能。因此，必須定期檢測Zn2+質(zhì)量濃度和有害雜質(zhì)離子(如Fe2+、Cu2+)的質(zhì)量濃度，避免因鈍化液失調(diào)導(dǎo)致鈍化膜外觀色澤不良、發(fā)霧和耐蝕性大幅下降問題，同時(shí)可以延長鈍化液的使用壽命。

    3.2.2烘干溫度

鈍化后新生成的三價(jià)鉻鈍化膜層質(zhì)軟、含水率高、膜層的強(qiáng)度很差，必須在較高溫度下烘干適當(dāng)時(shí)間（即“老化處理”）。一般地，烘干溫度為6080℃。如果烘干溫度過高或烘干時(shí)間過長，都會(huì)使鈍化膜脫水過度而龜裂，降低鈍化膜的耐中性鹽霧腐蝕性能；但烘干溫度也不宜太低，一旦老化不足耐蝕性也會(huì)下降。

    3.2.3操作工藝規(guī)范

    a.需用純凈水配制三價(jià)鉻鈍化液，因?yàn)樗|(zhì)直接影響鈍化膜性能。

    b.滾鍍件鈍化時(shí)，浸潰籃最好使用聚丙烯籃，不能用不銹鋼籃。由于鈍化膜很嬌嫩，滾鍍件應(yīng)旋轉(zhuǎn)干燥；掛鍍件應(yīng)先用氣槍冷風(fēng)吹干后再烘干，以免有流掛痕跡。

    c.三價(jià)鉻鈍化操作應(yīng)由熟練操作技工進(jìn)行，并避免六價(jià)鉻鈍化的生產(chǎn)習(xí)慣，如經(jīng)鈍化的滾鍍鋅件倒入離心甩干機(jī)后立即猛然加速，掛鍍件干燥后未經(jīng)獨(dú)立包裝就疊壓和搬運(yùn)等。

    d.定期維護(hù)鈍化槽設(shè)備，經(jīng)常打撈落入鈍化槽中的工件并清理內(nèi)部泥渣，以延長鈍化液的使用壽命。

    3.2.4零件磕碰

三價(jià)鉻鈍化膜在烘干前、后均不允許出現(xiàn)碰傷和劃傷，所以在運(yùn)輸過程中要注意包裝質(zhì)量。

    3.3鈍化工藝參數(shù)的影響

    3.3.1鈍化劑的體積分?jǐn)?shù)

鈍化劑的體積分?jǐn)?shù)大多為10%20%。生產(chǎn)中要正確、適時(shí)地補(bǔ)充和調(diào)整鈍化劑，以保證鈍化膜的耐蝕性能。

    3.3.2鈍化時(shí)間

三價(jià)鉻鈍化膜成膜速度慢，需要較長的浸潰時(shí)間，室溫下通常超過45s才能得到高防護(hù)性能的鈍化膜。鈍化時(shí)間一般為6090s。

    3.3.3鈍化液的pH值

鈍化液pH值直接影響鈍化膜的耐蝕性能。為此，要定期檢測和調(diào)整pH值，保證pH值在最佳工藝范圍內(nèi)。pH值一般為2.02.4。

    3.3.4鈍化溫度

鈍化溫度低，鈍化膜成膜速度緩慢，鈍化膜薄、耐蝕性差；鈍化溫度高，鈍化液中表面活性劑和光亮劑的分解加劇，使得成膜困難，鈍化膜結(jié)構(gòu)疏松、鈍化膜耐蝕性下降。一般鈍化溫度為2070℃，具體溫度因鈍化體系不同而不同。

    3.4鈍化后封閉工藝的影響因素

    3.4.1封閉劑的種類

封閉的作用是提高鈍化膜的耐蝕性能(抗白銹和抗紅銹時(shí)間)，提高鈍化膜的耐溫性能和耐磨性能，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。另外，還可以在封閉劑中添加潤滑減摩劑，來調(diào)整汽車緊固件鍍鋅鈍化后表面的摩擦系數(shù)。不同種類封閉劑的中性鹽霧試驗(yàn)結(jié)果見表5。

    3.4.2不同的封閉工藝

三價(jià)鉻鈍化工藝有典型工藝和簡化工藝兩種工藝流程。簡化工藝將鈍化和封閉合并為一步完成，可以簡化鈍化工藝、提高生產(chǎn)效率；另外，簡化工藝形成的鈍化--封閉復(fù)合膜層可以同時(shí)滿足外觀效果、力學(xué)性能--摩擦系數(shù)、耐蝕性能三方面的要求。因此，與典型工藝相比，簡化工藝具有明顯的優(yōu)勢。

最新一代的封閉技術(shù)是在鈍化液中直接加入封孔劑。封孔劑采用直徑達(dá)納米級的微粒，可以對鈍化膜的裂紋和孔隙進(jìn)行填充，使膜層更加致密，大大提高膜層的耐蝕性能，能夠達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)六價(jià)鉻鈍化工藝的耐蝕性。

來源：汽車防腐蝕老化