汽車緊固件三價(jià)鉻鈍化電鍍鋅特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2014-08-25
發(fā)布者: 張力 專家
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汽車緊固件的要求包括耐蝕性、裝飾性(鈍化色彩、光澤度等)、減少摩擦力(增加緊固件的濕潤(rùn)性)、發(fā)動(dòng)機(jī)緊固件的抗熱疲勞、蠕變、防止接觸腐蝕等,而單一的表面處理技術(shù)往往很難達(dá)到其要求。
 
電鍍工藝包括前處理、電鍍鋅及合金、鈍化處理、封閉處理等工序,沒個(gè)工序由多項(xiàng)的技術(shù)選擇。如何確定選用合理的組合必須與用戶進(jìn)行相互的技術(shù)探討和合作來完成。
 
如今采用三價(jià)鉻鈍化工藝已成為緊固件表面處理的典型工藝,大家目前最關(guān)注的是三價(jià)鉻鈍化膜的抗蝕性,即三價(jià)鉻鈍化膜在中性鹽霧試驗(yàn)中出現(xiàn)白銹的時(shí)間和出現(xiàn)紅銹的時(shí)間。
 
三價(jià)鉻鈍化膜的成膜機(jī)理
 
三價(jià)鉻鈍化液的主要成分有三價(jià)鉻、氧化劑、成膜促進(jìn)劑、絡(luò)合劑和添加劑等。

三價(jià)鉻鈍化膜主要成膜反應(yīng)如下。
 
溶鋅過程:Zn+Ox(氧化劑)→Zn2+ + Ox -
Zn+2H++ Zn 2++H2

②成膜過程:Zn2+ + xCr3++yH2O→ZnCrxOy+2yH+

③溶膜過程:ZnCrxOy+2yH+→Zn2+ + xCr3++yH2O

1、抗蝕性

在三價(jià)鉻鈍化膜中,除約占10%可滲出的六價(jià)鉻外,其余是不溶于水的三價(jià)鉻與鋅的化合物、氧化物、硫酸鹽和水,這部分膜可稱為隔離層,占膜重量的90%,其中三價(jià)鉻鈍化的含量占1/3。隔離層在抗腐蝕性方面起了主要的作用。表1為在中性鹽霧試驗(yàn)中抗蝕性的比較。
 
品質(zhì)狀況
六價(jià)鉻鈍化膜
三價(jià)鉻鈍化膜
滾鍍件
掛鍍件
滾鍍件
掛鍍件
最先出現(xiàn)白銹,h
150
200
120
300
5%表面出現(xiàn)白銹,h
210
350
190
375
10%表面出現(xiàn)白銹,h
300
425
210
430
 
從表1可見,對(duì)于掛鍍件,較厚的三價(jià)鉻鈍化膜在鹽霧試驗(yàn)中可始出現(xiàn)白銹的時(shí)間比六價(jià)鉻彩色鈍化膜的更長(zhǎng),出現(xiàn)5%和10%白銹時(shí)間也比六價(jià)鉻彩色鈍化膜的略長(zhǎng);而對(duì)于滾鍍件,厚的三價(jià)鉻鈍化膜抗蝕性又明顯低于六價(jià)鉻彩色鈍化膜的抗蝕性,這是因?yàn)闈L鍍件容易被擦傷,而三價(jià)鉻鈍化膜沒有可滲出的六價(jià)鉻,不具有自修復(fù)能力的緣故,如果采用封閉劑或后涂料,即可彌補(bǔ)這一缺陷。
 
2、外觀
薄層的三價(jià)鉻鈍化膜(40-80nm)是藍(lán)白色的,厚度稍高時(shí)略帶彩色,與六價(jià)鉻藍(lán)白色鈍化膜的顏色接近。較厚的三價(jià)鉻鈍化膜(300-350nm)帶有綠-藍(lán)的色調(diào),雖然厚度與六價(jià)鉻彩色鈍化膜相近,但是顏色還是有明顯差別,這是因?yàn)槿齼r(jià)鉻鈍化膜中不含能使鈍化膜帶黃色的六價(jià)鉻的緣故。在鈍化膜中加入其他金屬離子,使用染料或外涂層等,可以改善鈍化膜的外觀。
 
3、后處理
由于三價(jià)鉻鈍化膜沒有可滲出的六價(jià)鉻,膜層不具有自修復(fù)功能,當(dāng)三價(jià)鉻鈍化膜破損時(shí),很快就發(fā)生了腐蝕。為了彌補(bǔ)這一缺陷,可采用封閉劑或后涂層。
 
有些封閉劑會(huì)與三價(jià)鉻鈍化膜發(fā)生反應(yīng),生成更耐久的保護(hù)膜,如加硅酸鹽為基的封閉劑可在室溫或更高的溫度下用在三價(jià)鉻鈍化膜上,它會(huì)使少部分的鈍化膜浸出,在表面上留下硅酸鹽產(chǎn)物的厚膜。其他的封閉劑有磷酸鹽、硅烷等。
 
外涂層有有機(jī)清漆、聚合物、蠟、潤(rùn)滑劑、油和乳化劑等。在涂復(fù)外涂層前烘干可生成更均勻的較厚的抗蝕性較好的膜。
 
除了提高抗蝕性的作用外,鈍化后處理還能改變鈍化膜的顏色。為此,可在封閉劑中加入染料,或用彩色有機(jī)覆蓋層等。而在潤(rùn)滑劑或油作外涂層可提供特殊的潤(rùn)滑作用。
 
4、結(jié)語
最新一代的三價(jià)鉻鈍化膜除了減少對(duì)環(huán)境的污染外,三價(jià)鉻鈍化膜還具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
 
三價(jià)鉻鈍化液的壽命比六價(jià)鉻鈍化液壽命長(zhǎng)得多。在三價(jià)鉻鈍化液中沒有因三價(jià)鉻的消耗和三價(jià)鉻的積累而引起的不平衡;鈍化液的腐蝕性降低,鍍件上溶解下來的鋅與鐵減少,在溶液中的積累也少,溶液的成分較穩(wěn)定,可使用很長(zhǎng)的時(shí)間。
 
封閉技術(shù)是在鈍化液中加入封孔劑。封孔劑采用直徑達(dá)納米級(jí)的微粒,可以對(duì)鈍化膜的裂紋和孔隙進(jìn)行填充,使膜層更加致密,大大提高膜層的耐蝕性能,能夠達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)六價(jià)鉻鈍化工藝的耐蝕性,使用前景十分廣闊。
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