锡锌合金镀层的钝化处理

(1)铬酸盐钝化处理

    锡锌合金镀层，在一般铬酸或铬酸盐钝化液中，很难得到满意的钝化膜，因为锡锌合金镀层中含锌量比较低，而含锡量在70％以上，钝化剂对锡的作用很弱，故难以得到较好的钝化膜。另外，通常使用硝酸作为出光剂，不但不能起到出光的作用，反而带来不良影响。一般硫酸在钝化液中能加速成膜的作用，但在该体系中作用不明显。经过研究，在钝化液中加入适量的活化剂或促进剂能起到较好的作用，得到了满意的效果。钝化液组成及工艺条件如下：

铬酐（CrO₃）        10~25g/L            pH值（用硫酸调）            1~2
硫酸（H₂SO₄）      1~3mL/L                     温度                      20~50℃
促进剂                    10~20g/L                    时间                      20~30s

    钝化处理后，可得到比较鲜艳的彩虹色钝化膜，外观均匀致密，最好在60～63℃老化15～20min，使钝化膜硬化，并提高膜层的结合力和耐蚀性。老钢铁件上电镀锌含量25％左右的锡锌合金镀层10μm，钝化膜经中性盐雾试验，通过144h未出白锈，出红锈时间超过1000h，说明经钝化的锡锌合金镀层具有良好的耐蚀性。

    采用俄歇电子能谱（HES）对铬酸盐钝化膜进行分析，钝化膜表面主要有Cr、Sn、ZnO和C元素，其中C主要来自污染。又通过光电子能谱（XPS）分析钝化膜主要元素在腐蚀前后存在状态，锡锌合金钝化膜的组成大致为：Cr₂O₃ · mCrO₃ · hZnO · xSn O₂ · ySnO · 2H₂O，还有少量的Sn存在。另外，在腐蚀后的产物中，基本没有Cr^6＋存在，说明Cr^6＋已被还原。

(2)钼酸盐及钨酸盐钝化处理

    ①钼酸盐钝化处理 钼酸盐钝化液主要含有钼酸钠、硫酸和氯化物，其工艺如下：
钼酸钠（Na₂MoO₄）    30~40g/L            pH值            4~6
硫酸（H₂SO₄）              2~3mL/L             温度          20~40℃
氯化物                              3~5g/L              时间           2~3min

    该工艺得到的钝化膜外观呈蓝绿色，膜层较薄，耐蚀性不太好。可采用电解钝化的方法，能得到较好的效果。

    ②钼酸盐电解钝化
钼酸钠（Na₂MoO₄）     20~30g/L            温度         20~40℃
促进剂                              3~5g/L              时间         50~60s
pH值                                5.5~6.5      阴极电流密度   0.1~0.4A/d㎡ 

    该工艺得到的钝化膜，呈美丽的彩虹色，其耐蚀性可通过72h的盐雾试验。通过对钝化膜的分析，其主要组成为ZnO、MoO₂、ZnMoO₄和Sn等，形成一层比较致密的彩虹色保护膜，所以具有较好的耐蚀性。由扫描电镜（SEM）观察钝化膜表面形貌，可以看到表面有不少裂纹，且在腐蚀后，裂纹明显增大；因为耐蚀性还不够高，也是钼酸盐的特性所决定的。钼酸盐主要优点是对环境没有污染。

    ③钨酸盐钝化处理 从环境保护考虑，近几年又对钨酸盐钝化工艺进行了研究，钝化液组成及工艺条件如下：

钨酸钠（Na₂WO₄）        30g/L         D_k电解时间           10s
硼酸钠（Na₃BO₃）     调pH至9.0      D_A电解时间           10s
Dk                               0.5A/d㎡          钝化次数           2～5次
温度                                 20℃

    该工艺也可得到彩色钝化膜，但耐蚀性不及铬酸盐钝化膜。

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