[發明專利]電鍍Zn-Ni合金鍍層的無鉻無氟彩色鈍化溶液及其鈍化方法

無效

• 申請號: 201110117600.2
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102199767A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 葉金堆;趙欣;安茂忠
• 申請（專利權）人: 宏正（福建）化學品有限公司
• 主分類號: C23C22/42
• 分類號: C23C22/42;C23C22/46;C23C22/40;C25D5/48;C25D3/56
• 代理公司: 廈門原創專利事務所 35101
• 代理人: 陳建華

技術領域

本發明涉及一種電鍍Zn-Ni合金鍍層的無鉻無氟彩色鈍化溶液及其鈍化方法。

背景技術

電鍍Zn-Ni合金鍍層具有優良的耐蝕性、低氫脆性，因此作為鋼鐵材料、尤其是高強度鋼的防護鍍層，在航空航天、汽車、機械等領域得到了廣泛的應用。電鍍Zn-Ni合金鍍層經鈍化處理后，不但可以提高其耐蝕性，而且可以賦予鍍層良好的外觀。但是，耐蝕性優良的Zn-Ni合金鍍層中鎳的質量分數為13%左右，如此高的鎳含量就導致鍍層的鈍化處理非常困難。盡管目前已有鉻酸鹽鈍化工藝，但是鈍化液含有的Cr⁶⁺離子具有較高的毒性，對人體和生態環境有較大危害，其應用已受到嚴格限制。即使是三價鉻鈍化工藝，在鍍件放置一段時間后，鈍化膜中也能檢出Cr⁶⁺化合物，因此也不能完全避免Cr⁶⁺的污染問題。因此，亟待開發性能優良的、適于Zn-Ni合金鍍層的無鉻、無氟鈍化液及其鈍化處理方法。

目前，關于Zn-Ni合金鍍層的無鉻鈍化工藝國內外均未見報道。關于鍍鋅層的無鉻鈍化工藝，主要有：鉬酸鹽鈍化液（如公開號為CN?101144158A的發明?“熱浸鍍鋅鋼板鉬酸鹽/磷酸鹽復合體系無鉻鈍化方法”）、硅酸鹽鈍化液（如公開號為?CN?101135050A?的發明“一種硅酸鹽清潔鈍化工藝”）、稀土金屬鹽鈍化液（如公開號為CN?101538706A?的發明“一種熱鍍鋅層表面防腐蝕的稀土轉化膜的制備方法”）、有機硅烷鈍化液（如公開號為CN?101289741A?的發明“用于電鍍鋅鋼板表面處理的無鉻鈍化液及其使用方法”）等。鉬酸鹽鈍化膜由于其表面存在微裂紋，導致耐蝕性比鉻酸鹽鈍化膜差；硅酸鹽鈍化膜是氧化硅聚合物，鈍化液中未加添加劑或不作后處理的硅酸鹽鈍化膜耐蝕性較差；稀土金屬鹽鈍化膜比較薄，厚度增加則膜層容易開裂；有機硅烷鈍化液成本高、鈍化液穩定性差，維護復雜。由此可見，即使是鋅鍍層的無鉻鈍化膜也達不到與鉻酸鹽相近的成膜性和耐蝕性，仍無法完全取代鉻酸鹽鈍化膜。因此，研制一種無鉻、無氟、穩定的適于Zn-Ni合金鍍層的鈍化液及其鈍化處理方法具有一定的開創性。

發明內容

本發明的目的，是要提供一種電鍍Zn-Ni合金鍍層的無鉻無氟彩色鈍化溶液及其鈍化方法，一種用于電鍍Zn-Ni合金鍍層的低毒、穩定性好、成本低、操作簡便、鈍化膜性能優于鉻酸鹽彩色鈍化的無鉻、無氟的鈍化液及其鈍化處理工藝。

本發明是這樣實現的，所述電鍍Zn-Ni合金鍍層的無鉻無氟彩色鈍化溶液，其制作步驟如下：稱取成膜劑30~70g，成膜促進劑20~50g，有機酸10~40g，加入蒸餾水使之全部溶解，用酸或堿將pH值調節為2.0~5.0，加熱或冷卻到30~60℃。

本發明所述成膜劑由鉬酸鹽、鎢酸鹽、鈦酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽中的一種或幾種組成；所述成膜促進劑由硝酸鹽、氯酸鹽、硫酸鹽中的一種或幾種組成；所述有機酸由草酸、丙二酸、丁二酸中的一種或幾種組成；調節pH值時所用的酸為硫酸、硝酸、鹽酸、甲磺酸、苯磺酸中的一種或多種；所用的堿為氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種。

本發明所述電鍍Zn-Ni合金鍍層的無鉻無氟彩色鈍化方法，將電鍍有Zn-Ni合金鍍層的工件浸入鈍化溶液中100~200s，置于空氣中10~50s，之后用水沖洗干凈，冷風吹干。為提高耐蝕性能，鈍化后還需要進行老化處理，老化工藝是：將經過鈍化的工件置于恒溫干燥箱中，溫度為50~80℃，時間為10~30min。

本發明的有益效果是，本發明的鈍化液不但無鉻、無氟，而且也不含其他有毒有害物質，配成的鈍化液放置30天以上無明顯變化。使用該鈍化液，每升鈍化液可連續鈍化Zn-Ni合金鍍件0.5~0.7m^2?。采用該鈍化液對鎳含量在13%左右的Zn-Ni合金鍍層進行鈍化處理，得到的彩色鈍化膜，在自然光、平鋪狀態下為類桔黃色彩色膜，在太陽光照射下為粉黃相間的彩色膜，鈍化膜耐蝕性優于鉻酸鹽彩色鈍化膜。

附圖說明

圖1為電鍍Zn-Ni合金鍍層經不同鈍化處理方式所得鈍化試件在NaCl質量分數為3.5%的水溶液中測得的線性掃描極化曲線。

圖中：1.?Zn-Ni合金鍍層未鈍化，2.實施例1，3.實施例2，4.鉻酸鹽鈍化。

具體實施方式