锌及锌合金钝化着色的方法及工艺.docx
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锌及锌合金钝化着色的方法及工艺
（一）锌及锌合金彩色钝化根据钝化液中铬酐含量的不同，彩色钝化又分为高铬彩钝、低
铬彩钝、超低铬彩钝和无铬彩钝。
高铬彩色钝化铬酐含量在200〜350g/L,
典型的工艺规范有三酸钝化和三酸二次钝化。
1．三酸高铬彩色钝化的溶液配方及工艺条件
铬酐（Cr03）
250〜300g/L
硝酸（HN03）
30〜40mL/L
硫酸（H2S04）
10〜20mL/L
室温下在三酸液中浸泡5〜15s,然后放在空中停留5〜15s。
钝化后所得的钝化膜色泽鲜艳。
如在溶液中加进10〜15g/L的硫酸亚铁（FeS04），则钝化膜的膜层更厚、更牢固，耐蚀性更好，但颜色较深，光泽较暗。
2．三酸二次钝化的溶液配方及工艺条件
1钝化着色液l
铬酐（Cr03）
170〜200g/L
硫酸亚铁（FeS04）
8〜l0g/L
硫酸（H2S04）
6〜7mL/L
室温下浸渍
20〜40s
硝酸（HN03）
7〜8mL/L
取出后不水洗，钝化液2中处理
2钝化着色液2
铬酐（Cr03）
40〜50g/L
硫酸亚铁（FeS04）
6〜7g/L
硫酸（H2S04）
2mL/L
溶液温度
室温
硝酸（HN03）
5〜6mL/L
浸渍时间
20〜30s
3．低铬彩色钝化工艺高铬彩色钝化工艺成熟、容易操作，但含铬量高，废水污染严重，生产成本高，因此发展低铬钝化工艺并已日趋成熟，低铬钝化液的铬酐含量在3〜59/L
较合适，pH值以I〜1.2最佳，室温钝化时间只要5〜8s。
低铬彩色钝化的溶液配方及工艺条件见表3—22。
表3-22低铬彩色钝化的溶液配方及工艺条件
溶液成分及工艺条件
1
2
3
铬酐（Cr03）/（g/L）
硫酸（H2S04）/（mL/L）
硝酸（HN03）/（mL/L）
硫酸锌（ZnS04•7H20）/（g/L）
高锰酸钾（KMn04）/（g/L）
醋酸（CH3COoH）/（m/L）
溶液pH
溶液温度/r
处理时间/min
0.3
0.8〜1.3
室温
5〜8
0.4
0.1
0.8〜1.3
室温
5〜8
3〜5
1〜2
1〜2
室温
10〜12
由于低铬钝化自身酸度较低，钝化液的抛光性能较差，因此钝化前最好先用2%〜3%体积分数的硝酸出光2〜5s，根据钝化液要求，可清洗也可以不清洗进入钝化液直接钝化。
钝化后可不清洗直接用60〜70°C热水烫于或热风吹干。
（二）锌及锌合金铬酸白色钝化白色钝化有两种工艺，一种是先进行彩色钝化后，再用碱液或铬酸液将彩色褪去，又叫漂白，稀碱液漂白后得到蓝白色钝化膜，用不含硫酸根的纯铬酸漂白，得到的是银白色；另一种方法是在含铬酸的钝化液中一次生成白色的钝化膜。
第一种漂白的反应式如下：
ZnCr04+2NaOH+Na2Cr04+Zn（OH）2
Cr203+2NaOH2NaCr02+H20彩色钝化膜中的六价铬化合物在碱性溶液中容易溶解而使彩色钝化膜褪去，而三价铬化合物在碱性溶液中不易溶解而被保留，但颜色则由彩色变白色。
1．钝化后漂白的工艺
锌及锌铬制件经上述的方法进行彩色钝化后，如果要漂白成白色，可以采用
纯铬酸的溶液漂白成银白色，也可以用稀碱液漂白成蓝白色
2．一次性银白钝化的工艺
常用的一次性银白钝化配方及工艺很多，表3-23列举了其中几种溶液配方及工艺条件。
表3—23一次性银白色钝化液配方及工艺条件
溶液成分及工艺条件
1
2
3
4
铬酐（Cr03）/（9/L）
碳酸钡（BaC03）/（9/L）
硝酸（HN03）/（mL/L）
冰醋酸（CH3c00H）/（mL/L）
醋酸镍[Ni（CH3C00）2]/（mL/L）
wx一2银白粉/（9/L）
溶液温度/C
处理时间/s
2〜5
1〜2
0.5
室温
15
15
0.5
室温
15〜35
2
10〜40
20〜40
250
130硫酸
30
50
3〜10
注：
Wx-2银白粉为无锡线桥助剂厂生产。
（三）锌及锌合金黑色钝化工艺
锌或锌镀层黑色钝化工艺有铜盐和银盐两种，铜盐钝化膜黑色程度不够深，亮度也不够，耐蚀性较差，只用于要求不高的制品。
银盐钝化又分醋酸薄膜型和磷酸厚膜型两种。
醋酸薄膜型钝化膜乌黑发亮且结合力很好，但耐磨性和耐蚀性较差，而且钝化液不稳定。
磷酸厚膜型相对比较好，性能较理想。
锌和锌合金黑色钝化溶液配方及工艺条件见表3—24。
表3-24锌及其合金黑色钝化溶液的配方及工艺条件溶液成分及工艺条件
1
2
3—
4
铬酐（Cr03）/（g/L）
硫酸铜（CuS04•5HzO）/（g/L）
甲酸钠（HCOONa）/（g／L）
醋酸（CH3COOH）/（mJZL）
重铬酸钾（KzCrz07）/（g／L）
磷酸（H3P04）/（mL/L）
硝酸银（AgN03）/（g／L）
溶液pH
溶液温度/r
处理时间/s
15〜30
30〜50
20〜30
70〜120
2〜3
20〜30
2〜3（浸渍）
1〜2（空气）
80〜100
10
30〜40
30〜60
150
20〜2.5
30〜60
6〜10
硫酸lmL／L
40〜50
0.3〜0.5
1.0〜1.8
20〜30
120〜180
（四）锌及锌合金军绿色钝化工艺
军绿色也称草绿色，这种颜色看上去厚实、典雅美观、光度柔和，钝化膜致
密、结合力好、耐蚀性能高于其他颜色的钝化膜，所以很受欢迎
军绿色钝化膜实际上是由铬酸盐转化膜和磷酸盐转化膜结合而成的复合膜
层。
在酸性介质中，溶解下来的锌离子与界面上的磷酸根反应。
zn2++HP02-/HP04
J3Zn2++2P03-gzn3（P04）2J钝化液中的Cr3+与磷酸盐生成磷酸铬难溶盐，其反应:
Cr3++Po3+4—crP04J同时还有少量六价铬及其化合物也参加反应吸附在膜层内,对膜层的耐蚀性和颜色色泽起到一定的作用。
军绿色铬酸盐钝化工艺见表3
—25。
表3-25锌铬酸盐军绿色钝化溶液配方及工艺条件
溶液成分及工艺条件
1
2
3
4
铬酐（Cr03）/（g/L）
重铬酸钾（K2C207）/（g/L）
硫酸（H2S04）/（mL/L）
磷酸（H3P04）/（mL/L）
盐酸（HCI）/（mL/L）
硝酸（HN03）/（mL/L）
溶液pH
溶液温度/°C
处理时间/min
50
40
2
120
10
50
30〜35
0.1〜0.2
100
15
150
30〜50
0.5〜1.5
30〜50
1
5〜8
10〜15
5〜8
5〜8
1〜1.5
20〜25
0.7〜1.5
（五）锌及锌合金其他色泽钝化工艺锌除上述的几种主要颜色的铬酸盐钝化工艺外，尚有其他颜色钝化的方法及工艺。
其他方法的溶液配方及工艺条件见表3—26。
表3-26锌其他颜色钝化溶液配方及工艺条件
溶液成分及工艺条件黄铜色黄褐色彩虹色褐色
重铬酸钾（K2Cr207）／（g／L）硝酸铜[Cu（N03）2]／（g／L）
铬酐（Cr03）/（g/L）硫酸（H2S04）/（mL/L）氯化铁（FeCl3）/（g/L）硝酸（HN03）/（mL/L）硫酸镍铵[NiS04•（NH4）2S04・6Hz0]/（g/L）硫酸铜（cuS04）/（g/L）氯酸钾（KCI03）/（g/L）
溶液温度/°C处理时间/min
15
20
室温
2〜5
1
40
1〜2
250〜300
10〜20
30〜40
15〜35
浸5〜15s，
空气中
5〜15s
44
4
4
60
0.5〜2
（六）锌和锌合金的硫化物及置换法着色工艺锌的着色工艺除了上述以铬酸盐为主的钝化着各种色泽的工艺以外，还有硫化物及置换法的着色方法，其溶液配方及工艺条件见表3—27。
表3．27锌的硫化物及置换法着色液配方及工艺条件溶液成分及工艺条件
黑色
红色深红色
1
2
3
6
7
硫酸镍铵[NiS04•（NH4）2S04・6H20]/（g/L）
钼酸铵[（NH4）2M004]/（g/L）
硫化镍（NiS）/（g/L）
硫氰酸钠（NaCNS）／（g／L）
碳酸钠（Na2C03）/（g/L）
硫酸铜（CuS04•5H2O/（g/L）
硝酸银（AgN03）/（g/L）
氯化铵（NH4CI）/（g/L）
铬酐（Cr03）/（g/L）
氢氧化钠（NaOH）/（g/L）
酒石酸（H2C4H406/（g/L）
酒石酸铜（CuC4H406）/（g/L）
酒石酸氢钾（KHQI-h06）/（g/L）
氨水（NH3-H2O/（mL/L）
溶液pH
溶液温度/°C
处理时间/min
200
100
5.0〜5.5
室温
10
0.5〜1.5
5〜8
室温
10〜60
300
600
30〜4（3
10〜2C
100
100
2
5〜5.5室温
200
60
80
60
室温
150
50
50
30〜40
表3—27中配方1若加入少量的Cu2+可使色泽鲜艳；配方6可用毛刷刷涂,铜析出后再经抛光可得红铜色。
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