钢铁零件：电镀锌铁合金工艺的研究

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1前言
1 `3 a0 H$ K2 `9 c  \" J4 I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
( j- Y4 G6 C, _# e  @; I. N8 H2.1工艺流程
% S* ?7 Y# i( N/ b在5ｃｍ×4ｃｍ低碳钢车门锁扣上镀锌铁合金,工艺流程如下:
% W) K+ f# L4 w- O$ H1 S) [9 o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。
) a! a# }7 P' d5 `# E22电镀锌铁合金
(1)碱性锌铁合金镀液配方及工艺条件如表1。
(2)镀液的配制(以1Ｌ为例):
1)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);
3)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;
4)当镀液温度降至30℃以下后,加入85ｇ的ＢａｓｅＲ,充分搅拌;
5)将15ｍＬＢａｓｅＦ溶解在15ｇＢａｓｅＲ中,然后将其混合物加入镀槽;
6)加入4ｍＬ的Ｈ-0624,充分搅拌;加水至所配体积;
7)加入光亮剂ＺＦ-105Ａ、ＺＦ-105Ｂ;充分搅拌。
! R. _9 H4 \) h8 X6 @9 Q2.3黑色钝化工艺流程
  P9 R" ^7 }! F0 A
+ l) Z4 V0 L7 a4 {$ `5 s8 ?+ _6 k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℃)。
3分析与讨论
6 N& _+ r, A" Z3.1锌含量的影响
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。
% L( ]; g& d6 f+ z( J" Q3.2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。
- i/ p8 F) o5 C! X! Q3.3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。
: D+ `3 H1 c! b2 O1 Z8 z2 L3.4光亮剂的影响
3 {8 X! @5 M. [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。
; @, A$ c9 v3 N9 y$ j3.5温度的影响
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;
" @0 A; @# S1 ~- m) n) i4 O" @温度太低,高电流密度区烧焦,镀层脆性大,沉积速度慢。
3.6阴极移动的影响
2 D0 S5 Z# |) u+ p: R- E2 p  k7 v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
, D# R! n) Y: C3 u6 a2 B(1)经测定锌铁合金镀层中含994%-997%的锌和03%-06%的铁;
$ l$ q5 f  J7 w, C& S- l(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;
% V# h$ S9 b) d1 k(3)在宽广的电流密度范围内,镀层中的铁含量恒定;
; t" `3 s/ z' b(4)锌铁合金镀层直接用盐酸退镀,无需专门的退镀剂。
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