金属表面处理工艺-钝化
2024-11-05
金属的磷化是一种常见的表面处理工艺,是一种磷酸盐化学转化膜。但有的工件仅依靠磷化层,工件的耐蚀性会较差,遇水汽会很快生锈,因此实际生产中会选择用防锈油提高耐蚀性,对于不能使用防锈油的特殊情况,通过钝化来处理。
钝化目的是封闭磷化膜孔隙,提高磷化膜耐蚀性,特别是提高漆膜的整体附着力和耐腐蚀性。钝化可分为两种形式即铬酸盐钝化和无铬钝化,无铬钝化包括锆盐类钝化、植酸类钝化等。
磷化后的铬酸盐钝化处理指对磷化膜采用含铬的酸性水溶液补充处理,可提高整个涂层系统的耐腐蚀性能(见下表)。
表1 铬酸盐处理对漆膜耐蚀性能影响
磷化工艺 | 磷化体系 | 磷化膜重(g/m2) | 划痕3mm扩散时间(h) (盐雾ASTMB117-64) | |
去离子水洗 | 铬酸盐处理 | |||
喷淋工艺 | 轻铁系 | 0.5 | 48 | 96 |
锌系 | 2.0 | 144 | 240 | |
锌钙系 | 1.2 | 216 | 288 | |
浸泡工艺 | 锌系 | 2.0 | 192 | 312 |
锌钙系 | 2.5 | 264 | 360 |
钝化的作用有以下两方面:一是使磷化液磷化膜空隙中的暴露的金属进一步氧化,或生成铬化层,填补磷化膜孔隙,使其稳定于大气之中,以便提高磷化膜单层的防锈能力,也称为封闭处理。二是通过含铬的酸性处理液处理,可以去掉磷化膜表层疏松结构及包含在其中的各种水溶性残留物,降低磷化膜在电泳时的溶解量,以提高涂膜的耐蚀性。但铬酸盐毒性高且易致癌,随着环保意识的增强,铬酸盐的使用受到严格的限制。
现有的无铬钝化处理方法有无机钝化处理和有机钝化处理,无机盐类如钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、稀土盐等,有机盐类如植酸、单宁酸、有机鳌合物、丙烯酸树脂及环氧树脂类等。虽然均难以同时具有铬酸盐钝化膜的自愈、耐腐蚀性好的优点,但无铬钝化无疑是环保型钝化发展的方向。