(海寧市科泰克金屬表面技術(shù)有限公司,浙江 嘉興314400)
鋅酸鹽鍍鋅具有環(huán)保、安全等特點(diǎn),是現(xiàn)在常用的鍍鋅方法。但與氰化物鍍鋅相比,鋅酸鹽鍍鋅的前處理要求較高,對(duì)雜質(zhì)的容忍度較差。在實(shí)際生產(chǎn)中,如果對(duì)前處理不夠重視,就會(huì)使雜質(zhì)帶入過(guò)多而造成質(zhì)量問(wèn)題。本文采用赫爾槽試驗(yàn)研究了三價(jià)鐵對(duì)堿性鋅酸鹽鍍鋅的影響。
儀器:兆信KXN-15100D型整流器,JJ200型電子天平,赫爾槽。
試劑:分析純的FeCl3·6 H2O和HNO3。
鍍液組成:NaOH 120 g/L,Zn 8 g/L,HNKT401 A 10 mL/L,HNKT401 B 2 mL/L,HNKT401 C 2 mL/L,HNKT401 D 6 mL/L,溫度22℃。分別加入質(zhì)量濃度為10 g/L的FeCl3溶液0 mL/L、3 mL/L、6 mL/L、9 mL/L、12 mL/L、15 mL/L。
在總電流為1 A的條件下進(jìn)行10 min赫爾槽試驗(yàn),觀察試片。再經(jīng)過(guò)pH值為2.0的HNO3出光,觀察HNKT622三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化對(duì)試片外觀的影響。
圖1和圖2分別為赫爾槽背面試片和正面試片的結(jié)果圖。
(1)如圖1所示,隨著FeCl3的加入,低電位的影響比較明顯,發(fā)暗面積逐漸增加,走位也受到較大的影響。
(2)與圖2(a)相比,圖2(b)和圖2(c)三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化后的顏色無(wú)明顯變化且比較光亮;圖2(d)雖然光亮,但鈍化后顏色不夠藍(lán)且紅光不足;圖2(e)和圖2(f)硝酸出光后有發(fā)黃發(fā)暗現(xiàn)象,經(jīng)藍(lán)白鈍化后鈍化膜顏色發(fā)暗、發(fā)霧且黑色條紋更加明顯。
圖1 赫爾槽背面試片結(jié)果圖
圖2 赫爾槽正面試片結(jié)果圖
(3)通過(guò)赫爾槽試驗(yàn)可以確定FeCl3的加入不僅對(duì)走位影響較大,而且影響三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化膜的顏色。更為致命的危害是導(dǎo)致鍍層起泡,嚴(yán)重時(shí)鍍層成片脫落[1]。因此,在生產(chǎn)過(guò)程中選用合適的不溶性陽(yáng)極,防止陽(yáng)極溶解,并嚴(yán)格控制清洗水的帶入。
鋅酸鹽鍍液中NaOH的質(zhì)量濃度較高,F(xiàn)e3+以氫氧化鐵的形式存在,也略溶于堿溶液中生成三價(jià)鐵的酸鹽。因此,對(duì)于三價(jià)鐵的處理,首先必須要加強(qiáng)過(guò)濾,勤洗濾芯,防止吸附在工件表面,再通過(guò)小電流電解處理或置換去除。小電流電解處理起效比較慢,建議在日常維護(hù)中使用。通常采用鋅粉處理方法,向鍍液中加入0.5 g/L的鋅粉,攪拌30 min后過(guò)濾,鈍化膜顏色就可以恢復(fù)正常。然而,從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),加入鋅粉對(duì)改善鈍化膜的顏色比較明顯,但對(duì)于走位能力的改善很有限。嘗試采用CK778處理,不僅鈍化膜的顏色改善明顯,而且走位能力也有明顯的好轉(zhuǎn)。
三價(jià)鐵雜質(zhì)對(duì)堿性鋅酸鹽鍍鋅有不良影響。當(dāng)FeCl3超過(guò)90 mg/L時(shí),已經(jīng)不能正常生產(chǎn)。因此,在日常維護(hù)中應(yīng)盡量降低鍍液中三價(jià)鐵雜質(zhì)的質(zhì)量濃度。
(1)清洗水應(yīng)及時(shí)更換,并且加強(qiáng)鍍液過(guò)濾。
(2)日常多用小電流電解處理。