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镀锌lzm26-锌酸盐镀锌彩钝层的变色故障

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-31  作者:袁诗璞  浏览次数:4195
核心提示:故障与氯化钾镀锌彩钝后不足一月即色泽变淡(本身钝化色淡及未经老化处理的变淡时间更短)相比,本次变色故障在工件存放 4 ~ 6 个
 故障

与氯化钾镀锌彩钝后不足一月即色泽变淡(本身钝化色淡及未经老化处理的变淡时间更短)相比,本次变色故障在工件存放 4 ~ 6 个月后才明显出现,很难在生产时及时发现。

变色工件经放大镜观察后,可分为几类:

(1) 并非全部工件均变色,变色工件占 50%左右。

(2)  与新钝化工件相比,钝化膜色泽较淡的工件所占比例不大。

(3)  色泽呈花斑状乌红的工件所占比例最大。

(4)  主工作面上高电流密度区严重乌暗发红,其余部分有乌红花斑;工件背面电流密度较小的区域(工件为翻边不深的平板机箱立柱件,装挂时主工作面向着阳极)变色轻微,占 1/3 左右。

(5) 个别工件失去彩钝色泽而呈灰色。

原因分析及确认

直接原因:镀锌彩钝层过快变色的最主要原因是钝化层中有机物的夹杂。这些有机物可能是有机添加剂本身或其氧化还原产物。夹杂于钝化膜的有机物在存放期间促进了钝化层的电化学腐蚀,有机物的进一步氧化还原造成钝化膜中铬盐形态的转变而出现色泽变化。未经老化处理时钝化膜含水率过高,会加速氧化还原反应的进行,因而变色更快。

间接因素:钝化膜中夹杂有机物的来源有两个方面:一是镀层本身夹杂,钝化的第一阶段是锌的氧化溶解,镀层中的夹杂物会露出而夹附于钝化层中;二是工件镀后表面残留的有机添加剂等有机物未被有效去除,而直接夹杂于钝化层中。这两种因素同时存在时,夹杂物会更多。前一因素大多起因于镀液维护欠佳与操作时工艺条件控制不当,后一因素则源自不良的镀后处理。

措施

1.镀液维护

2.坚持添加剂少加勤加的原则

3.应先确认锌碱比正常时,才能确定添加剂的加入量,否则易造成添加剂的过量加入,导致工件变色。

4.工艺条件控制:液温 锌酸盐镀锌液的电导率较低,通电产生的欧姆热远比微酸性镀液多,故镀液升温较快(尤其是滚镀)。液温升高后,添加剂吸附性能下降,其需要量及消耗量甚至成倍上升,镀层夹附的添加剂及其分解产物相应增多,更易引起钝化层变色。故液温高于 35°C 时,应采用降温措施。

5.阴极电流密度 阴极电流密度越大,镀速可能越快(前提是不出现烧焦及阴极电流效率无大幅下降),添加剂夹附量相应加大,高阴极电流密度区钝化层更易变色。本例故障中,工件正面变色多,背面因未正对阳极而电流密度小,则变色轻微。部分工件局部严重变色,呈乌红深色,反映出这些部位阴极电流密度最大。手工作业时应尽量避免操作的随意性。另外,阳极太少、分布太稀,或锌板与铁板混用,都易造成电力线分布不均,从而影响阴极电流密度的均匀性。

6.镀后处理:镀后清洗 强碱性镀液的清洗远比微酸性镀液的清洗困难。加之锌酸盐镀液的黏度较大,更难彻底洗净。清洗不净易造成后道出光工序负担加重,加速出光液失效及盐分积累。故最好坚持三级逆流漂洗。对清洗水加空气搅拌或采用喷淋与浸洗相结合则更好。

出光 锌酸盐镀锌后必须作出光处理。出光至少有两个作用:一、中和制件表面难以洗净的残碱,以防后道低铬钝化液的 pH 上升过快而使钝化不稳定;二、洗去工件表面残留的有机物,减少钝化层中的直接夹杂物,从而提高钝化层的防蚀能力及抗变色能力。另外,良好的出光液能起到较好的化学抛光作用,在最终亮度一样的情况下,可减小镀液光亮剂、添加剂的用量,避免其加入过多而造成的副作用。   出光液体积不能太小,否则浓度变化太快,若不及时调整,则出光效果时好时坏。本例故障中,出光液仅 200  L 左右,其浓度必然变化快,这也是有些工件变色有些又不变色,变色的程度又不一致的原因之一。出光液的体积最好不小于 600 L。随着出光的进行,出光液中有机物、锌及盐分会不断积累,故应及时部分或全部更新,不能仅长期补加硝酸。

钝化 钝化不良会导致工件抗蚀力差且易变色。本例故障中的钝化液也仅 200 L,体积太小,其成分的浓度变化也快,必然导致钝化质量不稳定。即使采用三酸钝化,抗蚀力也可能不佳。故建议在加大出光液与钝化液体积的同时,改用抗蚀性更好、加有镍盐的钝化工艺。   个别工件色泽已灰,不但钝化层已被腐蚀完,还夹杂有锌层本身的腐蚀物。其原因应为钝化不良。即使是氰化镀锌彩钝膜,也不会永保色泽。钝化层中六价铬因自修复功能等原因会逐渐减少。少数色变稍淡,亦为钝化不良,故耐久性差。

老化 钝化后的老化是不可或缺的工序。未老化而含水率过高的钝化层,硬度、耐磨性、附着力、抗蚀性、抗变色能力均会下降。该研究所生产的军品无老化工序,建议务必补上。

 

 
 
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