钢铁零件：电镀锌铁合金工艺的研究

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1前言
7 e$ X( E! w5 }: h# i7 j对于钢铁基体来说,锌为阳极性镀层,可对铁基体提供良好的保护。通常锌镀层的耐蚀性不强,特别是在有溶解性盐类存在的条件下,耐蚀性更差。而电沉积锌铁合金,其镀层中含994%-997%的锌和03%-06%的铁,该锌铁合金镀层的耐蚀性是相同厚度的锌镀层耐蚀性的5倍。
2工艺试验
6 k! k- d& `* p1 D$ v2.1工艺流程
在5ｃｍ×4ｃｍ低碳钢车门锁扣上镀锌铁合金,工艺流程如下:
化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。
/ `2 C) c2 Z. b  F3 O/ z9 p' J22电镀锌铁合金
9 [( l7 ~, l* }, V* n' _(1)碱性锌铁合金镀液配方及工艺条件如表1。
- m; s1 L! D$ ]7 j(2)镀液的配制(以1Ｌ为例):
: C' @& s$ R9 U. x% J% S1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水;
2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热,必须小心);
# w: C* U5 N: {: X3)用少量的水将氧化锌调成糊状,然后加入较多的纯水,充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中,边加边搅拌,使其充分络合后加入到镀槽中;
: h+ m0 {* E: A4)当镀液温度降至30℃以下后,加入85ｇ的ＢａｓｅＲ,充分搅拌;
' H* d) w1 Q! W0 \2 E5)将15ｍＬＢａｓｅＦ溶解在15ｇＢａｓｅＲ中,然后将其混合物加入镀槽;
' F) T, n3 ^9 G9 L6 U' O3 h6)加入4ｍＬ的Ｈ-0624,充分搅拌;加水至所配体积;
& x8 k6 x3 s3 }' s4 b7)加入光亮剂ＺＦ-105Ａ、ＺＦ-105Ｂ;充分搅拌。
2.3黑色钝化工艺流程

水洗(1分钟以内)→出光(67%硝酸2-5ｍＬ/Ｌ)→水洗→黑色钝化(ＦＢ-965ｓ50-60ｍＬ/Ｌ,温度20-30℃,时间40-50秒,搅拌)→水洗→后处理(ＲＢ-7753-6ｍＬ/Ｌ,温度低于23℃,时间5-30秒,搅拌)→干燥(温度60-80℃)。
! P* {, \+ _( @! [- [4 m8 O3分析与讨论
3.1锌含量的影响
  O3 b* r( S0 f4 q锌含量太高,光亮范围窄,容易获得厚的镀层,镀层中铁含量降低;锌含量太低,光亮范围宽,要达到所需的厚度需要较长的时间,镀层中铁含量高。
3.2氢氧化钠的影响
氢氧化钠含量太高时,高温操作容易烧焦;氢氧化钠含量太低时,分散能力差。
  R7 d/ q% _* g4 D  k5 P' v3.3铁含量的影响
铁含量太高,镀层中铁含量高,钝化膜不亮;铁含量太低,镀层中铁含量低,耐蚀性降低颜色偏橄榄色。
: {# K3 M6 |( Q3.4光亮剂的影响
ＺＦ-100Ａ太高,镀层脆性大;太低,低电流区域无镀层,钝化颜色不均匀;ＺＦ-100Ｂ太高,镀层脆性大;太低,整个镀层不亮。
$ H: [; O$ n8 I- a5 W- |- E* F3.5温度的影响
# w% R& f, K0 y+ L) S* [温度太高,分散能力下降,镀层中铁含量高,耐蚀性降低,钝化膜颜色不均匀,发花;
  ^+ X) s8 d0 R) |7 q& ?温度太低,高电流密度区烧焦,镀层脆性大,沉积速度慢。
! h" k) _: C. ~7 M" z$ c: C0 l3.6阴极移动的影响
" I# Y/ u6 O' [; [5 }必须采用阴极移动。移动太快,高电流密度区镀层粗糙;太慢,可能产生气流,局部无镀层。
3结论
7 m. A% u2 U/ ^' o$ \+ \  i(1)经测定锌铁合金镀层中含994%-997%的锌和03%-06%的铁;
(2)经黑色铬酸盐钝化的锌铁合金镀层盐雾试验可达1200小时无红锈;
5 N' O# c6 T- R+ g. F" l8 u0 f9 h! f(3)在宽广的电流密度范围内,镀层中的铁含量恒定;
(4)锌铁合金镀层直接用盐酸退镀,无需专门的退镀剂。
  j) t' i5 @7 |/ t文章关键词：