硫酸镍(g/L) 实验结果
不加锌粉 钝化膜薄,色彩淡
加入锌粉0.8g/L 钝化膜彩色鲜艳
1)外观:通过实验发现,加入锌粉能得到更好的钝化膜,色彩鲜艳,新配制的镀液里没有锌粉很难形成钝化膜。
2)膜厚:新配制的镀液中没有锌粉,难以形成钝化膜,所以膜层很薄。
5.1.6 高锰酸钾
低铬钝化液中一般加入高锰酸钾,提高钝化膜的结合力。
表10 高锰酸钾单因素实验
高锰酸钾(g/L) 实验结果
不加高锰酸钾 经结合力实验得出钝化膜结合力不好
0.1g/L 钝化膜结合力好
1)结合力:加入高锰酸钾后,钝化膜的结合力显著提升,不易脱落。
5.2 工艺条件及其影响
5.2.1 pH
低铬钝化溶液中,pH值对钝化膜的质量和外观、色泽影响较大。本次实验通过硝酸来调整pH值。实验结果见表9
表11 pH单因素实验
pH 实验结果
1.2 膜层薄,颜色淡
1.4 钝化膜外观良好,性能良好
1.6 钝化膜外光暗淡
pH的适宜值应该在1.4左右。
1)外观:pH值过低会造成彩色淡,甚至看不到彩色,但是pH高得到的钝化膜外观质量不好,暗淡。
2)膜厚:pH值低会造成膜层薄,原因是pH值低,膜层溶解速度快。甚至没有膜层。
5.2.2 钝化时间
低铬彩色钝化主要是在钝化液中成膜,即所谓“液相成膜”。浸溃时间越长,膜越厚,但过厚就会发生脱膜,膜层耐蚀性下降,锌层溶解量大,甚至出现漏底现象,如果时间过短,膜薄且色淡,故时间一般为10-30s。pH值高时时间要延长;钝化液温度高时,时间则要缩短。
表12 钝化时间单因素实验
钝化时间(s) 实验结果
30 膜层出现少量露底
25 经测试膜层过厚,但耐腐蚀性下降
20 钝化膜外观良好,性能良好
15 膜层薄,颜色淡
钝化时间20s。
1)外观:经实验发现,浸渍时间越长,膜越厚,颜色鲜艳。但是超过30s后,膜层会脱落,出现露底。而时间短,外观颜色淡。
2)耐腐蚀性:经中间盐雾试验发现,钝化时间长,膜厚,耐腐蚀性能好,但钝化时间过长,会造成露底后,耐腐蚀性能大大降低。
5.2.3 固化温度
钝化膜经过热水固化,要比自然晾干的钝化膜色泽及抗蚀性能均要好些。但温度必须控制在70℃以下,最适宜的温度是60℃左右。温度超过70℃时会产生显微镜下可见的网状龟纹,且会使其抗蚀性能下降,这是由于高温下,可溶性优尔价铬水合物因失去水而变成不溶性化台物,使膜层失去自修复能力的缘故。
表13 固化温度单因素实验
固化温度℃ 实验结果
70 膜层耐腐蚀性能较好,外观有些许裂痕
60 膜层抗腐蚀性能良好,钝化膜色泽好
50 膜层色泽一般,抗腐蚀性能较好
1)外观:固化温度高,会看到有裂纹。温度低钝化膜色泽不鲜艳。
2)耐腐蚀性能:钝化温度高:产生的裂纹使钝化膜耐腐蚀性能降低。
5.2.4 钝化液温度
钝化液温度对钝化膜也有影响:实验结果如图1:
图1 钝化液温度与耐腐蚀性能的关系
钝化膜的腐蚀测试可以用醋酸铅在钝化膜表面滴定直至变黑。
当钝化液的温度升高时,钝化膜的耐蚀性降低。钝化液温度低时,钝化膜呈彩虹色,钝化膜较厚,耐蚀性能较高。钝化液温度高时,特别是当钝化液温度升高到60 ℃以上时,钝化膜呈彩虹色,钝化膜的光亮度明显提高,膜层明显变薄,钝化膜的耐蚀性能降低。
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