三价铬钝化工艺及维护

    三价铬钝化液的一般组成

    三价铬钝化液主要由以下几部分组成：主盐(硫酸铬、硝酸铬或氯化铬)，配位剂(柠檬酸、葡萄糖酸、丁二酸等有机酸)，氧化剂(硝酸钠、硝酸钾等)，辅助成膜物(氯化钴、硼酸等)。

    三价铬钝化工序

    镀锌层─出光─水洗─三价铬钝化─水洗─干燥─成品。

    各工序对三价铬钝化的影响

    1镀锌(1)一般钝化液都要求镀锌层的厚度不小于5μm，锌层太薄可能造成钝化过程中镀层被溶穿。(2)要求镀层表面不起雾，均匀光亮，无明显瑕疵。

    2出光(1)对于不同镀锌层，出光所用的硝酸浓度应有所不同，一般要求其体积分数为0.5%~1.0%。

    (2)出光时间一般维持2~5s，对于洁净、光亮度要求较高的产品可适当延长;但出光时间过长可能会造成钝化后镀层溶穿。

    3钝化(1)钝化工作液的浓度控制范围较宽，蓝白钝一般在5%~15%(体积分数，以下同)，彩钝7%~20%，军绿钝10%~20%，黑钝10%~25%。

    (2)不同钝化体系的钝化时间要求不一样：一般蓝白钝时间要求最短在60s以内;彩钝、黑钝的钝化时间要求相对较长，为15~180s。钝化时间过长容易造成膜层颜色过深或镀层溶穿，过短则得不到需要的色彩。

    4水洗钝化后的工件应保证水洗干净，无残留。水洗不干净的工件，其膜层上有溶液流痕，或表面残留了钝化液而影响钝化层的质量。

    某些产品为了获得更好的质量，要求以热水烫洗。5干燥钝化后的工件要及时进行干燥，以免影响钝化层的质量。不同的产品有不同的干燥要求，其形式主要有热风、冷风吹干，或烘炉烘干等。

    三价铬钝化液的维护

    1三价铬钝化原液的补加

      三价铬离子的质量浓度下降到4g/L时就无法满足钝化的需要，需要补充原液。对于钝化原液的补加，实际生产中偏重于依靠经验，而更科学的方法是根据三价铬离子含量的滴定分析来确定补加量。对于大型规整的工件，也可以根据钝化面积来确定补加。

    2杂质离子的影响及排除

    ①Zn2+的影响及排除钝化工作液中的Zn2+含量达到2.5g/L以上会影响钝化的正常进行，造成膜层外观不良或影响钝化时间的控制。目前通用的处理方法是排掉部分溶液，另外新开等量的工作液。经常打捞工件也可以避免非钝化造成的Zn2+溶入，以避免频繁更换溶液，节约成本。

    ②Fe3+的影响及排除钝化液中Fe3+的浓度超过0.1g/L(容忍度较强的可达0.2g/L以上)会使钝化膜出现焦黄、发朦、起雾等。要消除Fe3+的影响，也可用排掉部分溶液而新开等量工作液的方法。

    另外，在工艺允许范围内升高pH也可降低Fe3+的影响;操作时，尽量减少掉入槽中的工件量，且要勤打捞掉入的工件。加入相应的Fe3+抑制剂可以提高工作液容忍Fe3+的能力，如表3所示。表 3 BH-375 三价铬钝化液中 Fe3+质量浓度不同时， Fe3+抑制剂的加入对彩钝膜的影响

    

    从表3可以看出，加入Fe3+抑制剂后的三价铬彩钝液对Fe3+的容忍极限从0.10g/L提高到0.40g/L，这对于工厂的实际应用来说很有意义，可以减少工作液的浪费，延长其使用周期，从而节约成本。

    总结

    以上仅是笔者结合本所产品的应用实际而总结出来的点滴经验，在生产应用中还发现了目前三价铬钝化普遍存在的一个问题：工件经钝化后放置一段时间(如3个月)后再检测，发现其中六价铬的含量超标。这种现象已不止在一两种钝化液的使用中出现过，而目前还没有一个很合理的解释。这将是科研人员需要共同努力来解决的又一难题。

    

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