汽車緊固件三價鉻鈍化電鍍鋅特點
發(fā)布時間: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(增加緊固件的濕潤性)、發(fā)動機緊固件的抗熱疲勞、蠕變、防止接觸腐蝕等,而單一的表面處理技術往往很難達到其要求。
 
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,沒個工序由多項的技術選擇。如何確定選用合理的組合必須與用戶進行相互的技術探討和合作來完成。
 
如今采用三價鉻鈍化工藝已成為緊固件表面處理的典型工藝,大家目前最關注的是三價鉻鈍化膜的抗蝕性,即三價鉻鈍化膜在中性鹽霧試驗中出現(xiàn)白銹的時間和出現(xiàn)紅銹的時間。
 
三價鉻鈍化膜的成膜機理
 
三價鉻鈍化液的主要成分有三價鉻、氧化劑、成膜促進劑、絡合劑和添加劑等。

三價鉻鈍化膜主要成膜反應如下。
 
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

在三價鉻鈍化膜中,除約占10%可滲出的六價鉻外,其余是不溶于水的三價鉻與鋅的化合物、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為在中性鹽霧試驗中抗蝕性的比較。
 
品質狀況
六價鉻鈍化膜
三價鉻鈍化膜
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,對于掛鍍件,較厚的三價鉻鈍化膜在鹽霧試驗中可始出現(xiàn)白銹的時間比六價鉻彩色鈍化膜的更長,出現(xiàn)5%和10%白銹時間也比六價鉻彩色鈍化膜的略長;而對于滾鍍件,厚的三價鉻鈍化膜抗蝕性又明顯低于六價鉻彩色鈍化膜的抗蝕性,這是因為滾鍍件容易被擦傷,而三價鉻鈍化膜沒有可滲出的六價鉻,不具有自修復能力的緣故,如果采用封閉劑或后涂料,即可彌補這一缺陷。
 
2、外觀
薄層的三價鉻鈍化膜(40-80nm)是藍白色的,厚度稍高時略帶彩色,與六價鉻藍白色鈍化膜的顏色接近。較厚的三價鉻鈍化膜(300-350nm)帶有綠-藍的色調,雖然厚度與六價鉻彩色鈍化膜相近,但是顏色還是有明顯差別,這是因為三價鉻鈍化膜中不含能使鈍化膜帶黃色的六價鉻的緣故。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
由于三價鉻鈍化膜沒有可滲出的六價鉻,膜層不具有自修復功能,當三價鉻鈍化膜破損時,很快就發(fā)生了腐蝕。為了彌補這一缺陷,可采用封閉劑或后涂層。
 
有些封閉劑會與三價鉻鈍化膜發(fā)生反應,生成更耐久的保護膜,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鉻鈍化膜上,它會使少部分的鈍化膜浸出,在表面上留下硅酸鹽產物的厚膜。其他的封閉劑有磷酸鹽、硅烷等。
 
外涂層有有機清漆、聚合物、蠟、潤滑劑、油和乳化劑等。在涂復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,或用彩色有機覆蓋層等。而在潤滑劑或油作外涂層可提供特殊的潤滑作用。
 
4、結語
最新一代的三價鉻鈍化膜除了減少對環(huán)境的污染外,三價鉻鈍化膜還具有其獨特的優(yōu)點。
 
三價鉻鈍化液的壽命比六價鉻鈍化液壽命長得多。在三價鉻鈍化液中沒有因三價鉻的消耗和三價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,可使用很長的時間。
 
封閉技術是在鈍化液中加入封孔劑。封孔劑采用直徑達納米級的微粒,可以對鈍化膜的裂紋和孔隙進行填充,使膜層更加致密,大大提高膜層的耐蝕性能,能夠達到甚至超過傳統(tǒng)六價鉻鈍化工藝的耐蝕性,使用前景十分廣闊。
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