1、電鍍鋅鐵合金的分類(lèi)
根據(jù)合金鍍層鐵含量的不同,電鍍鋅鐵合金鍍層可分為兩種類(lèi)型:高鐵合金鍍層和低鐵合金鍍層。
2、電鍍鋅鐵合金的用途
(1)高鐵合金鍍層的用途:①主要用作汽車(chē)鋼板的電泳涂裝底層,事**行過(guò)磷化處理可以提高與油漆的結(jié)合力;②經(jīng)拋光后鍍鉻,可用作五金制品的防護(hù)裝飾性鍍層;③可用作裝飾性鍍銅鋅合金的底層,以提高其耐蝕性。
(2)低鐵合金鍍層的用途:常用作鈍化處理。含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.3%~0.6%的低鐵合金鍍層經(jīng)鈍化處理后具有高耐蝕性,其中黑色鈍化具有高的耐蝕性,且不用銀鹽,這是低鐵鋅鐵合金鍍層的大優(yōu)點(diǎn)。
鍍鋅鐵溶液成分
1、主鹽
在堿性鋅酸鹽電鍍鋅鐵合金溶液中,氧化鋅為主鹽。若氧化鋅含量偏高,陰電流密度提高,沉積速度加快,但電鍍?nèi)芤悍稚⒛芰Α⒏采w能力差,鍍層粗糙發(fā)暗,鐵含量降低;若氧化鋅含量偏低,沉積速度慢,電流效率低。電鍍鐵含量較低的鋅鐵合金時(shí),需補(bǔ)加亞鐵鹽來(lái)維持電鍍?nèi)芤旱姆€(wěn)定,必須事先將亞鐵鹽與絡(luò)合劑充分混合后再加入電鍍?nèi)芤褐校环駝t,會(huì)產(chǎn)生沉淀。
2、絡(luò)合劑
堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液中的絡(luò)合劑,能穩(wěn)定地配合Fe2+、Fe3+,同時(shí)可以較強(qiáng)地絡(luò)合Zn2+。絡(luò)合劑還起到穩(wěn)定合金組成的作用。當(dāng)絡(luò)合劑不存在或含量過(guò)低時(shí),電鍍?nèi)芤簻囟葘?duì)鍍層鐵含量影響顯著;當(dāng)絡(luò)合劑含量恰當(dāng)時(shí),溫度在10~40℃范圍內(nèi)變化均能得到含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%~0.7%的鋅鐵合金鍍層。
3、添加劑
在堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液中,適合采用XTG418作為添加劑,它是多種表面活性物質(zhì)的混合物。電沉積時(shí),它吸附在陰表面上,影響金屬離子的放電過(guò)程。改變添加劑的含量,鍍層鐵含量基本不變。
4、溫度
隨著堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液溫度的升高,鍍層鐵含量迅速增加。若使用XTL118絡(luò)合劑,鍍層組成隨著溫度的升高變化不大。
5、陰電流密度
鋅鐵合金鍍層的鐵含量隨陰電流密度的增大略有增加。
堿性鍍鋅鐵溶液配制
堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金溶液的配制方法如下:
1、在鍍槽內(nèi)將計(jì)算量的**溶于1/3體積的水中。
2、將計(jì)算量的氧化鋅調(diào)成糊狀,并在不斷攪拌的情況下逐漸加入到第一步配制的溶液中。
3、待上述溶液溶解后加水至2/3體積,待冷卻到30℃以下,把1~2g/L的金屬鋅粉撒人鍍槽中,并不斷攪拌30min,再澄清過(guò)濾。
4、在另一容器中將計(jì)算量酒石酸鉀鈉用溫水溶解后,在攪拌下加入亞鐵鹽。
5、將溶解的上述溶液加入鍍槽,再將計(jì)算量的DE、DE-81、香草醛、EDTA依次加入,小電流處理后分析調(diào)整,即可試鍍。
鍍鋅鐵操作技巧
1、在堿性鍍鋅鐵合金的電鍍?nèi)芤褐?,一定要控制好主鹽氧化鋅的含量。
2、鍍層中鐵含量應(yīng)控制在0.4%~0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之間,以獲得良好的鉻酸鈍化膜和高的耐蝕性,若鍍層中鐵含量過(guò)高或過(guò)低,則鍍層的耐蝕性都會(huì)受到影響,必須控制好鍍層中的鐵含量。當(dāng)電鍍?nèi)芤褐衂n2+、Fe2+的比例控制在100∶1左右時(shí),才能保證鍍層中的鐵含量在佳范圍。當(dāng)電鍍?nèi)芤褐蠪e2+濃度較高時(shí),鍍層中鐵含量會(huì)相應(yīng)增加;而當(dāng)電鍍?nèi)芤褐衵n2+濃度較高時(shí),鍍層中鐵含量會(huì)相應(yīng)減少。
3、堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金用添加劑和光亮劑的原則是勤加、少加,其添加量主要靠生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或通過(guò)霍爾槽試驗(yàn)來(lái)確定。一般添加劑一班制生產(chǎn)時(shí)每月補(bǔ)加1~2mL/L,兩班制生產(chǎn)時(shí)每月補(bǔ)加2~3mL/L,三班制生產(chǎn)時(shí)每月補(bǔ)加3~4mL/L。補(bǔ)加操作如下:先用少量電鍍?nèi)芤夯旌舷♂專(zhuān)缓笠贿厰嚢桦婂內(nèi)芤阂贿吋尤脲儾壑?,充分?jǐn)嚢杈鶆?。?duì)彈性工件堿性鋅酸鹽鍍鋅鐵合金時(shí),電鍍?nèi)芤褐刑砑觿┖恳鄬?duì)少一些,以減小鍍層脆性。
鍍鋅鐵溶液成分
1、主鹽
氯化鋅、氯化亞鐵、硫酸鋅、硫酸亞鐵和硫酸鐵是主鹽,其作用是將電鍍?nèi)芤褐械膠n2+和Fe2+維持在一定的比例,從而保持鍍層合金成分。由于電鍍?nèi)芤褐蠪e2+變化對(duì)鍍層中的鐵含量影響較大,因此電鍍過(guò)程中必須嚴(yán)格控制電鍍?nèi)芤旱慕M成。
2、導(dǎo)電鹽
對(duì)高鐵合金鍍層而言,導(dǎo)電鹽的加入對(duì)其合金組成有較大影響。導(dǎo)電鹽的含量應(yīng)控制在一定工藝范圍內(nèi),導(dǎo)電鹽含量高,導(dǎo)電性好,電鍍?nèi)芤旱姆稚⒛芰透采w能力得到改善;導(dǎo)電鹽含量低,導(dǎo)電性差,槽壓升高,陰電流密度變窄,光亮度降低,電流稍大時(shí)鍍層容易燒焦。
3、聚乙二醇
鍍層中的鐵含量會(huì)隨著聚乙二醇含量的增加而減少,聚乙二醇對(duì)鍍層的外觀有好處。
4、抗壞血酸
抗壞血酸在電鍍?nèi)芤褐衅鸱€(wěn)定作用,防止Fe2+被氧化,含量為1g/L時(shí)即具有良好的穩(wěn)定作用。
5、添加劑
低鐵合金鍍層作為防護(hù)性鍍層,鍍層需鈍化處理,鍍層的結(jié)晶影響鈍化膜質(zhì)量。
6、緩沖劑電鍍?nèi)芤簆H的緩沖劑常為弱酸或弱酸鹽。在高電流密度時(shí),陰析氫嚴(yán)重,陰表面附近的pH上升較快,造成電鍍?nèi)芤翰环€(wěn)定,此時(shí)可用緩沖劑穩(wěn)定電鍍?nèi)芤簆H值。
7、pH值
pH值對(duì)鍍層組成的影響與陰電流密度有關(guān),其影響規(guī)律因電流密度的不同而不同。酸性電鍍?nèi)芤旱膒H值保持在4~5之間穩(wěn)定;若其值過(guò)高,則電鍍?nèi)芤褐蠪e3+含量增加,致使電流密度不穩(wěn)定。
8、溫度
當(dāng)使用可溶性陽(yáng)時(shí),電鍍?nèi)芤簻囟炔荒苓^(guò)高,以免Fe3+的含量隨電鍍?nèi)芤簻囟鹊纳叨黾?,從而影響電鍍?nèi)芤旱姆€(wěn)定性。在弱酸性電鍍?nèi)芤褐?,鍍層中鐵含量隨電鍍?nèi)芤旱纳呗杂性黾印.?dāng)溫度過(guò)高時(shí),添加劑易發(fā)生分解,鍍層粗糙;溫度過(guò)低時(shí),氯化鉀易結(jié)晶析出。
9、陰電流密度
陰電流密度對(duì)鍍層鐵含量的影響因電鍍?nèi)芤后w系的不同有較大差別,氯化物電鍍?nèi)芤褐绣儗拥蔫F含量隨電流密度的變化而改變的幅度比硫酸鹽電鍍?nèi)芤盒〉枚?。電流密度?duì)鍍層組成的影響與主鹽含量比、導(dǎo)電鹽均有關(guān)系。
酸性鍍鋅鐵溶液配制
電鍍?nèi)芤旱呐渲?酸性鍍鋅鐵合金溶液的配制方法如下:
1、先將氯化鋅和氯化鉀溶入1/3體積的水中,加入鋅粉(1g/L)及粉狀活性炭(1~2g/L),充分?jǐn)嚢?0min后靜置過(guò)濾,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液將其pH值調(diào)至3.5~4。
2、將抗壞血酸和穩(wěn)定劑溶于水中,然后倒人以5~10倍水溶解的硫酸亞鐵溶液中,澄清后倒人槽內(nèi)。
3、用熱水溶解聚乙二醇,用水溶解硫脲后加入鍍槽中,攪拌均勻。
4、加入用水稀釋過(guò)的添加劑,將水補(bǔ)加至所需體積,電化學(xué)處理數(shù)小時(shí)后即可試鍍。
工藝過(guò)程
酸性鍍鋅鐵合金的工藝過(guò)程:工件→化學(xué)脫脂→熱水洗→流水洗→酸洗除銹→兩次流水洗→電化學(xué)脫脂→熱水洗→流水洗→弱腐蝕→流水洗→電鍍鋅鐵合金→回收→流水洗→出光→流水洗→鈍化→流水洗→老化檢驗(yàn)→成品。