(海寧市科泰克金屬表面技術有限公司,浙江 嘉興314400)
鋅酸鹽鍍鋅具有環保、安全等特點,是現在常用的鍍鋅方法。但與氰化物鍍鋅相比,鋅酸鹽鍍鋅的前處理要求較高,對雜質的容忍度較差。在實際生產中,如果對前處理不夠重視,就會使雜質帶入過多而造成質量問題。本文采用赫爾槽試驗研究了三價鐵對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的條件下進行10 min赫爾槽試驗,觀察試片。再經過pH值為2.0的HNO3出光,觀察HNKT622三價鉻藍白鈍化對試片外觀的影響。
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)三價鉻藍白鈍化后的顏色無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且紅光不足;圖2(e)和圖2(f)硝酸出光后有發黃發暗現象,經藍白鈍化后鈍化膜顏色發暗、發霧且黑色條紋更加明顯。
圖1 赫爾槽背面試片結果圖
圖2 赫爾槽正面試片結果圖
(3)通過赫爾槽試驗可以確定FeCl3的加入不僅對走位影響較大,而且影響三價鉻藍白鈍化膜的顏色。更為致命的危害是導致鍍層起泡,嚴重時鍍層成片脫落[1]。因此,在生產過程中選用合適的不溶性陽極,防止陽極溶解,并嚴格控制清洗水的帶入。
鋅酸鹽鍍液中NaOH的質量濃度較高,Fe3+以氫氧化鐵的形式存在,也略溶于堿溶液中生成三價鐵的酸鹽。因此,對于三價鐵的處理,首先必須要加強過濾,勤洗濾芯,防止吸附在工件表面,再通過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后過濾,鈍化膜顏色就可以恢復正常。然而,從實踐中發現,加入鋅粉對改善鈍化膜的顏色比較明顯,但對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。
三價鐵雜質對堿性鋅酸鹽鍍鋅有不良影響。當FeCl3超過90 mg/L時,已經不能正常生產。因此,在日常維護中應盡量降低鍍液中三價鐵雜質的質量濃度。
(1)清洗水應及時更換,并且加強鍍液過濾。
(2)日常多用小電流電解處理。