[发明专利]热浸镀锌钢板钼酸盐/磷酸盐复合体系无铬钝化方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种热浸镀锌钢板钼酸盐/磷酸盐复合体系无铬钝化方法，属于金属表面处理与腐蚀防护技术领域。

背景技术：镀锌钢板广泛应用于汽车、建筑和电器等领域。锌是一种两性金属，标准电极电位为-0.76V，较钢铁材料电极电位低，在潮湿环境下发生腐蚀时，作为阳极对钢铁基体进行电化学保护。在钢板上镀锌主要有电镀锌和热浸镀锌两种技术，常用的电镀锌方法有：氰化物镀锌、锌酸盐镀锌、氯化物镀锌和硫酸盐镀锌。由于电镀锌涉及溶液中的反应，技术较为复杂，镀速较慢，又存在电镀废液废气的排放和污染等问题，对于大规模高速现代化生产，热浸镀锌更具发展潜力。

然而，金属锌镀层只有在干燥的无腐蚀性气氛的环境下，才能对钢铁基体提供可靠的防护，在实际使用条件下，必需对锌镀层进行钝化处理，以提高其耐腐蚀能力。目前用于锌镀层的钝化处理广泛使用的是六价铬处理工艺。然而，2003年欧盟发布了限制六价铬、铅、镉、汞等有毒有害物质使用的法令法规，并提出了禁用时间表。我国也逐渐限制和取消对六价铬的使用。为了解决六价铬的污染问题，急需寻找镀锌层铬酸盐处理的替代方法，发展镀锌层无铬钝化技术。

无铬钝化国内外研究较多的有单宁酸钝化、植酸钝化、硅酸盐钝化、稀土盐钝化和钼酸盐钝化。单宁酸钝化、植酸钝化等有机酸钝化成本高，镀液稳定性差，镀液补加及维护工艺复杂。硅酸盐钝化所形成的钝化膜是氧化硅聚合物，对于镀锌钢板的后续加工处理造成困难。稀土盐钝化所形成的膜很薄，只有0.1-0.5μm，而且耗时太长，不适于工业化生产。钼酸盐钝化膜在碱性和中性环境中耐蚀性低于铬酸盐钝化，在酸性环境下略高于铬酸盐钝化。

发明内容：本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出了一种成本低，操作简单，镀液稳定性好，同时能够降低对于环境污染的新的热浸镀锌钢板的钝化处理方法。该方法采用钼酸盐/磷酸盐复合体系无铬钝化技术，通过酸性浸蚀和钝化两个步骤，对热浸镀锌钢板进行钝化处理。所用的钝化溶液采用钼酸盐和磷酸盐作为处理溶液的主盐，能够在热浸镀锌钢板上形成钝化膜，实现热浸锌镀层的无铬钝化。钝化层耐蚀性好，为镀锌层提供良好的防护。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：将热浸镀锌钢板工件先浸入脱脂槽中，碱性脱脂1分钟后，进入第一水槽中用流动的自来水洗涤1分钟，再进入第二水槽中用去离子水洗涤0.5分钟。在室温下浸入酸性浸蚀液中浸泡0.5分钟，进入第三水槽经自来水洗涤1分钟，再进入第四水槽经去离子水洗涤0.5分钟后，然后进入钼酸盐/磷酸盐无铬钝化槽，进行钝化处理1～3分钟。在空气中停留20-60秒，工件进入第五水槽经自来水洗涤1分钟，烘干。

本发明与现有技术相比较，具有下述优点：

1.本发明的溶液成分简单，易于控制，工艺稳定，易于工业化实现；

2.本发明采用的主盐为钼酸盐和磷酸盐，成本低，  溶液稳定，易于维护；

3.在整个工艺过程中完全不需要使用铬元素，减少对环境的污染；

4.处理中产生的废水比较容易处理。

实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

试验材料为热浸锌镀锌钢板

1.脱脂：氢氧化钠5g/1，硅酸钠7g/1，磷酸钠3g/1，OP乳化剂3g/1，温度50～60℃，时间1分钟。自来水洗1分钟，去离子水洗0.5分钟；

2.酸性浸蚀：硝酸3％与3％盐酸的混合液，温度为室温，时间为0.5分钟；自来水洗1分钟，去离子水洗0.5分钟；

3.钝化处理：钼酸铵20g/L，磷酸钠10g/L，磷酸3ml/L，硝酸2ml/L，硫酸钛1g/L，温度55℃，pH值为2，处理时间为2分；空停时间30秒，自来水洗1分钟，烘干温度55℃。

实施例2

试验材料为热浸锌镀锌钢板

1.脱脂：氢氧化钠5g/l，硅酸钠7g/l，磷酸钠3g/l，  OP乳化剂3g/l，温度50～60℃，时间1分钟。自来水洗1分钟，去离子水洗0.5分钟；

2.酸性浸蚀：硝酸3％与3％盐酸的混合液，温度为室温，时间为0.5分钟；自来水洗1分钟，去离子水洗0.5分钟

3.钝化处理：钼酸钠40g/L，磷酸铵15g/L，磷酸4ml/L，硝酸2ml/L，硫酸氧钛3g/L，温度45℃，pH值为3，处理时间为2.5分钟；空停时间40秒，自来水洗1分钟，烘干温度70℃。