| 鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑舌界，在大氣中容易氧化變暗，最后產(chǎn)生“白銹”腐蝕。鍍鋅后經(jīng)過(guò)鉻酸鹽處理炕居，以便在鋅上覆蓋一層化學(xué)轉化膜，使活潑的金屬處于鈍態(tài)，這就叫鋅層鉻酸鹽鈍化處理。這層厚度只有0.5μm以下的鉻酸鹽薄膜肴奠，能使鋅的耐蝕性能提高6倍～8倍襟姓，并賦予鋅以美麗的裝飾外觀(guān)和抗污能力。目前鈍化主要有六價(jià)鉻鈍化與三價(jià)鉻鈍化。
鉻酸鹽鈍化不僅作為防護層，而且在一些低檔產(chǎn)品上經(jīng)白鈍化益侨，或者白鈍化經(jīng)有機料著(zhù)色王畏，可作為防護-裝飾用途。鉻酸鹽鈍化液由鉻酸、活化劑和無(wú)機酸組成，鋅與鈍化液發(fā)生作用，導致鋅溶解、六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，并在反應中消耗氫離子计侯，當鋅和溶液界面上的pH值上升到3以上時(shí)雀雨，產(chǎn)生一系列的成膜反應，凝膠狀鈍化膜就在鋅界面上形成。關(guān)于鈍化膜形成的機理和膜層的化學(xué)組成仍有爭論。一般認為鋅層鈍化膜是由堿式鉻酸鉻、堿式鉻酸鋅和水合三氧化鉻等組成的水合物鬼吵。經(jīng)分析膜中三價(jià)鉻含量占28.2%渔咙，六價(jià)鉻占8.68%，水分占19.3%。其中三價(jià)鉻是鈍化膜的骨架，六價(jià)鉻靠吸附、夾雜和化學(xué)鍵力填充于三價(jià)鉻的骨架之中，故六價(jià)鉻的含量直接影響鈍化膜的耐蝕性。當鈍化膜受到磕扑详、劃酥诽、碰傷時(shí)因块，在潮濕空氣中六價(jià)鉻可溶于水膜內湿叶，在破損處成膜給予自動(dòng)修復，這是鉻酸鹽膜的重要優(yōu)點(diǎn)之一。長(cháng)期以來(lái)人們認為鈍化膜的彩虹色是由于化學(xué)組成決定的。三價(jià)鉻呈淡綠色和綠色;六價(jià)鉻呈橙紅至紅色;不同價(jià)態(tài)和不同量的鉻相混合就出現了五顏六色雏镣。這就是化學(xué)成色學(xué)說(shuō)。但是它不能解釋從不同角度看顏色各異;不同鈍化手法可得到有層次的色階;隨鈍化膜厚度增加顏色的變化規律同所見(jiàn)光光波所顯示的顏色相同;以及干燥過(guò)程色彩變化等現象丐闲。如是我國研究者提出了物理成色即光波干涉成色的學(xué)說(shuō)艇捆。 根據光波干涉原理扣酣，入射光到達鈍化膜表面一部分被反射，一部分透過(guò)鈍化膜由鋅層表面再反射出來(lái)，于是從外表面和從內表面反射出來(lái)的光產(chǎn)生光程差。當光層差等于某顏色的光波之半或它的奇數倍時(shí)，就會(huì )發(fā)生光波干涉而抵消一部分疚编，我們肉眼所見(jiàn)只是該色的輔色醇盏。例如鈍化時(shí)間短磁应，膜薄光波干涉發(fā)生在紫外區圈喻，這時(shí)的顏色取決于化合物的本色折剃，如青灰色漱蔬。隨膜層增厚，藍色發(fā)生光波干涉而減弱胶勾，人們看到黃色(藍色的輔色)炼缰，依此類(lèi)推，當膜厚大于0.7μm時(shí)候塞，鈍化膜又呈現本色——棕褐色动娄。由于工件運動(dòng)，膜層厚度不均勻，各種顏色交迭一起就呈現五彩繽紛的外觀(guān)趁俊。 盡管如此刁夺，上述兩種成色學(xué)說(shuō)都還不能互相替代婆裹，有待繼續研究。 鈍化膜從外觀(guān)可分白鈍化儡绩、淡藍色、彩虹色鈍化、金黃色、黑色鈍化、軍綠色鈍化。這些鈍化膜耐蝕強弱的順序是軍綠色>黑色>彩虹色>金黃色>淡藍色>白色。所以凡用于耐蝕目的機械零件鍍鋅都必須進(jìn)行彩虹色鈍化超燃。 鈍化液依濃度可分為高濃度腕让、中濃度、低濃度。因鈍化中生產(chǎn)消耗鉻酸不足5%，而95%被零件帶出損失，造成嚴重的環(huán)境污染。采用低濃度鈍化液可降低生產(chǎn)成本层锄、減輕污染，鈍化膜質(zhì)量與高濃度鉻酸鈍化相當，故以介紹低鉻鈍化為主。 (一)鉻酸鹽彩色鈍化 1.鉻酸鹽彩色鈍化工藝規范(見(jiàn)表3—1—15) 表3—1—15 鉻酸鹽彩色鈍化工藝規范  2.組成鉻酸鈍化液的三要素 鈍化配方雖然很多依式，但任何有實(shí)用價(jià)值的配方必須包括主鹽直买、活化劑和一定的氫離子濃度瘤袖。 (1)主鹽及其濃度檩禾。主鹽大都采用鉻酐，是成膜的主要成分，濃度可在3g/L～400g/L的范圍內變化。鉻酐濃度高，反應速度快，鈍化時(shí)間縮短，濃度低則相反。低濃度一般用5g/L～10g/L;高濃度用l50g/L～200g/L為宜。實(shí)踐表明：鈍化膜的耐蝕性和色彩的濃淡與鉻酐濃度無(wú)必然的聯(lián)系，關(guān)鍵是主鹽與活化劑要搭配恰當。 (2)活化劑及其濃度。鉻酸是強氧化劑，鋅層一經(jīng)浸入鉻酸鹽溶液中很快就生成一層無(wú)色透明的氧化膜，故只有鉻酸而無(wú)活化劑時(shí)，鋅層處于鈍態(tài)，阻礙了鋅層和六價(jià)鉻之間的氧化還原反應，不能獲得彩色鈍化膜。加入活化劑防止了鋅層氧化，使氧化還原反應得以順利進(jìn)行，所以加入活化劑是獲得彩色鈍化膜的必要條件。活化劑可采用硫酸及可溶性硫酸鹽，鹽酸及可溶性鹽史胧。例如硫酸熔恢、硫酸鈉、鹽酸、氯化鈉等。活化劑濃度依鉻酐濃度而定控忍，并要保持一定的比例蕴节。就低鉻鈍化而言，比值范圍大致為Cr03/SO42-=(5～10)：1;Cr03/C1-=1：(1～1.2)。活化劑不足，成膜速度慢，易發(fā)生白霧。采用氯化物作活化劑還有利于提高膜層的結合力。 (3)一定的氫離子濃度(pH值)厕凸。高濃度鉻酸鹽鈍化铆羡，溶液是強酸陛，只能提出零件在空氣中停留數十秒鐘才能成膜，叫“氣相成膜”。而低鉻鈍化，酸度低，可在溶pH值液中一次成膜赃棒，叫做“液相成膜”這是兩種鈍化工藝的主要區別浴讯。鋅層與鈍化液反應會(huì )消耗氫離子，pH值將升高，直接影響六價(jià)鉻的氧化還原速度，當pH值達到3時(shí)，鉻酸氧化還原能力很低，不能形成彩色鈍化膜，所以必須維持一定的pH值。低濃度鈍化液的pH值范圍為l～1.5，pH值過(guò)低童社，膜薄而多孔，pH值>2成膜速度很慢。 3.鋅鍍層低濃度鉻酸鈍化工藝流程 鍍鋅→清洗→清洗→2%～3%的硝酸出光2s～5s→清洗→低鉻彩色鈍化→清洗→熱水洗→甩干→烘烤老化→入庫。 4.注意事項 (1)鍍層質(zhì)量要求細致、光澤較好讼睬。因低濃度鈍化液無(wú)化學(xué)拋光能力管书，故必須保持鋅鍍層的質(zhì)量一致。 (2)鈍化溫度以15℃～35℃最好。溫度低，成膜慢库会，色淡膜薄;溫度高，膜厚而疏松，附著(zhù)不牢。自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)最好控制在25℃左右，以確保在一定時(shí)間內獲得同一色彩。 5.鈍化時(shí)間 依主鹽濃度、pH值砍行、活化劑濃度和溫度而定。自動(dòng)線(xiàn)尤其要保持上述因素在規范范圍內。在其他條件相同時(shí)，夏季鈍化時(shí)間相應縮短;冬季則適當延長(cháng)。 (1)鈍化時(shí)零件與鈍化液要相對運動(dòng)，有利于溶液的對流擴散，防止零件粘疊，使膜層均勻一致兵荤。自動(dòng)線(xiàn)上鈍化一定要用壓縮空氣劇烈攪拌泵网。 (2)清洗一定要徹底，尤其高濃度鉻酸鈍化，如果殘留有鉻跡或重鉻酸鋅時(shí)，將成為過(guò)早“泛白點(diǎn)”腐蝕的主要原因。熱水的溫度應不超過(guò)50℃冶毛，否則易掉膜。 (3)彩色鈍化一定要經(jīng)烘烤老化，以提高膜層的附著(zhù)力和耐蝕性能。但老化溫度不得超過(guò)65℃。溫度高時(shí)膜層脫水開(kāi)裂，耐蝕性明顯降低听绳。采用紅外線(xiàn)干燥時(shí)除注意溫度外，老化時(shí)間也不得超過(guò)15min，否則耐蝕性也下降。 6.低濃度鉻酸鈍化故障及糾正方法(見(jiàn)表3—1—16) 表3—1—16低鉻鈍化故障及糾正方法  |
