[发明专利]提高镀锌钢铁零件耐蚀性工艺

说明书

本发明属于钢铁制品电镀工艺，用于提高镀锌钢铁零件的表面耐蚀性。

一般镀锌的钢铁零件为了提高其耐蚀性都是进行钝化处理。这种工艺虽然简便，但所得钝化膜的耐蚀性较差，不适于耐蚀性要求高的产品使用。为解决这个问题，日本特开平8-92758号专利申请“改善镀锌铁零件耐蚀性方法”中提出在镀锌层上用含铁、钴、镍其中一种或两种以上金属离子的置换电镀，再用含6价铬、3价铬离子及磷酸成分的水系镀膜剂进行处理(实际上是磷化)和烧固的工艺方法。这种方法据称可得到较高耐蚀性的表面，但工艺较复杂，不易为批量生产所掌握，且处理完成的零件表面不美观。而且该溶液中含有柠檬酸、EDTA、TEA等铬合剂，当含有上述络合剂的废水时，重金属、锌、镍、钴、铬等难去除，会造成环境污染，而且铬酐高达100～400g/l。

本发明的目的是寻找一种操作简便、又能有效提高镀锌钢铁零件表面耐蚀性的工艺方法，不含有铬合剂，以便于在工业生产中应用。也便于处理，且处理费用低。

本工艺方法是在钢铁零件镀锌后，或对镀锌钢铁零件进行除污除锈清理后，也是先用含钴离子的镀液进行电镀，再用含铬离子的溶液进行处理及漂洗；但每步的具体工艺有自己的特点：

(1)用含钴离子的镀液进行电镀是用含钴、锌、钾金属离子的酸性镀液进行锌钴合金电镀，其镀液含有氯化钾210～250g/l，氯化锌70～80g/l，氯化钴水化物(CoCl₂·6H₂O)8～10g/l，硼酸20～30g/l，光亮剂8～10ml/l。

(2)用含铬离子的溶液处理是用含铬酐及元素周期表第四、五周期过渡金属氯化物溶液进行钝化，溶液含有铬酐3～10g/l，氯化物2～20g/l。

其中光亮剂可以是阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂及酮类化合物这三种原料的混合物；第四、五周期过渡金属氯化物可以是氯化铁、氯化钴、氯化镍、氯化钛中的一种或一种以上；酮类化合物最好用苄叉丙酮。

实施例1：

第一步：钢铁零件常规镀锌或镀锌钢铁零件表面常规除油污除锈预处理，镀锌层要求达到8～9μm。

第二步：在锌钴合金电镀中按如下工艺操作：

镀液组成：氧化钾(KCl)210g/l，氯化锌(ZnCl₂)70g/l，氯化钴水化物(CoCl₂·6H₂O)8g/l，硼酸(H₃BO₃)20g/l，光亮剂(含市售T2-8701表面活性剂300g/l，苄叉丙酮20g/l＞8ml/l，其余为水。

阴极电流密度：1安培/平方分米。

温度：常温。

阳极：锌板。

最后使镀层达2～3μm。

第三步：在用含6价铬离子溶液的钝化中按如下工艺操作：

钝化液组成：铬酐(CrO₃)3g/l，氯化钛(TiCl₂)2g/l，其余为水。

温度：室温。

时间：40秒。

第四步：对钝化完成后的零件进行吹干或晾干。

实施例2：

步骤同上：但电镀液组成及时间为：

第二步锌钴合金电镀中氯化钾230g/l，氯化锌75g/l，氯化钴9g/l，硼酸25g/l，光亮剂(同前)9ml/l。

第三步钝化中铬酐7g/l，氯化铁10g/l，氯化钴5g/l。

时间20秒。

实施例3：

步骤同实施例1，但溶液组成和时间为：

第二步锌钴合金电镀中氯化钾250g/l，氯化锌80g/l，氯化钴水化物10g/l，硼酸30g/l，光亮剂(同前)10ml/l。

第三步钝化中铬酐10g/l，氯化钛(TiCl₄)158/l，氧化钴10g/l。

时间10秒。

最后均得到比单纯镀锌钝化的颜色更深的彩虹颜色。

采用本发明工艺的镀覆零件经按国际标准(ISO)的NSS试验(中性盐雾试验)，耐蚀能力达1000小时以上，每常规镀锌钝化提高4倍，比镀镉提高1.5倍，同上述日本专利申请所称相当，且工艺简单，便于掌握，表面彩虹美观。