钢铁零件：电镀锌铁合金工艺的研究

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1前言
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
& n) p) m4 Z1 N! j; K, k7 c2.1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。
22电镀锌铁合金
6 h/ N5 S2 a. h- t, w! X2 F(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):
/ e' T! ~# Z# @* a, B( R8 q1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水;
) R! {* A7 ?: O' o- I/ w3 Y, J2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热,必须小心);
8 P$ R6 {7 h7 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;
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;
; b, }3 C1 ~" K2 W  G6)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。
8 i* d4 D8 U3 ~3 I) @2.3黑色钝化工艺流程
& m. `4 P5 C. n7 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
% i4 x0 y* Q9 ^0 q  D, y3.1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。
3.2氢氧化钠的影响
$ R" i- {  S1 ^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。
3.3铁含量的影响
3 a# ?# p( X# J+ B0 T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。
3.4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。
4 O3 J9 ~4 @! A3 O. E9 b$ W& j6 }3.5温度的影响
* P5 @! Y4 H& `3 F" H! O% V! _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;
: q. x4 `' E- r温度太低,高电流密度区烧焦,镀层脆性大,沉积速度慢。
% V3 ]- i' n" G  C% a/ B3.6阴极移动的影响
6 b+ Z$ z2 y8 S$ ^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
(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;
(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。
& F+ N4 x/ Z# h& G' `8 M文章关键词：