CN104060303A - 抗盐雾镀锌工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种抗盐雾镀锌工艺，步骤包括先对底材进行表面处理，然后在底材表面进行镀锌，镀锌后的底材经过碱洗、出光和钝化后干燥，所述镀锌步骤中采用的电镀液含氯化钾180-220g/L、氯化锌40-50g/L、硼酸25-35g/L、光泽剂90-120ml/1000Ah、柔软剂450-550ml/1000Ah，PH值为5-6，电流为0.29-0.31A/dm2，处理温度为10-35℃，时间为110-160min；所述钝化步骤中采用的溶液含三价铬蓝白钝化剂25-35ml/L，处理时间6-10s。本发明通过对镀锌和钝化条件的改良提高了镀锌材料的抗盐雾性能，使其能在盐雾环境下更长时间内不出白锈。

Description

抗盐雾镀锌工艺
【技术领域】
本发明涉及金属表面处理技术领域，特别涉及一种提高镀层抗盐雾性能的镀锌工艺。
【背景技术】
锌由于在常温下易钝化而形成保护膜，防止进一步氧化，所以镀锌是常用的保护镀层内金属或合金的方法。然而在酸性的潮湿环境下在镀锌层的表面会形成电解质溶液，因而容易发生电化学腐蚀而产生白锈，一旦电化学腐蚀产生，则镀层的保护作用将会很快失效。通常的锌镀层不管多厚，在盐雾试验中只能达到24小时无白锈，难以耐受更长时间的盐雾环境；而加厚镀层厚度还会导致产品使用性能降低，不适合很多场合的应用。
因此，有必要提供一种新的工艺提高镀锌层的抗盐雾性能。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种提高镀层抗盐雾性能的镀锌工艺。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种抗盐雾镀锌工艺，步骤包括先对底材进行表面处理，然后在底材表面进行镀锌，镀锌后的底材经过碱洗、出光和钝化后干燥，其特征在于：所述镀锌步骤中采用的电镀液含氯化钾180-220g/L、氯化锌40-50g/L、硼酸25-35g/L、光泽剂90-120ml/h、柔软剂450-550ml/h，PH值为5-6，电流为0.29-0.31A/dm2，处理温度为10-35℃，时间为110-160min；所述钝化步骤中采用的溶液含三价铬蓝白钝化剂25-35ml/L，处理时间6-10s。
在一些实施方案中，所述表面处理包括脱脂和酸洗或电解脱脂和中和或脱脂、酸洗、电解脱脂和中和；所述脱脂步骤或酸洗步骤或电解脱脂步骤或中和步骤后底材都要用水清洗。
在一些实施方案中，所述脱脂步骤中采用的溶液含热脱脂剂80-100g/L和氢氧化钠40-50g/L，处理温度为60-80℃，时间为20-30min。
在一些实施方案中，所述酸洗步骤中采用浓度为6-9.5％的盐酸，处理 时间为10-20min。
在一些实施方案中，所述电解脱脂步骤中采用的溶液含电解脱脂剂80-100g/L和氢氧化钠40-50g/L，电压4-6V，处理温度为60-80℃，时间为20-30min。
在一些实施方案中，所述中和步骤中采用浓度为1.5-3.5％的盐酸，处理时间为20-50s。
在一些实施方案中，所述碱洗步骤中采用质量占比6-10％的氢氧化钠溶液，处理时间12-40s。
在一些实施方案中，所述出光步骤中采用质量占比0.25-0.35％的硝酸，处理时间5-10s。
在一些实施方案中，所述镀锌、碱洗、出光和钝化步骤后镀锌底材都要用水清洗。
在一些实施方案中，所述烘干步骤温度为80℃，处理时间为1h。
与现有技术相比，本发明抗盐雾镀锌工艺的有益效果在于：
1、产品抗盐雾性能显著提升，镀锌后的底材可以耐受48小时以上的盐雾环境而不起白锈；
2、采用电解法脱脂，溶液容易进入油膜下的底材表面，电解中底材表面释放大量气体将覆盖在底材表面的油膜破碎成细小油珠而脱离底材，不仅加快了脱脂效率，缩短了处理周期，避免了热脱脂所需的热量，使处理成本降低；
3、脱脂和电解脱脂后通过盐酸处理，溶质易挥发而能避免残留，防止影响镀锌效果；
4、三价铬蓝白钝化剂用量少，处理时间短且无需加热，加工成本低。
【附图说明】
图1为本发明抗盐雾镀锌工艺的工艺流程图。
【具体实施方式】
一种抗盐雾镀锌工艺，步骤包括先对底材进行表面处理，然后在底材表面进行镀锌，镀锌后的底材经过碱洗、出光和钝化后干燥，其特征在于：所述镀锌步骤中采用的电镀液含氯化钾180-220g/L、氯化锌40-50g/L、硼 酸25-35g/L、光泽剂90-120ml/1000Ah、柔软剂450-550ml/1000Ah，PH值为5-6，电流为0.29-0.31A/dm2，处理温度为10-35℃，时间为110-160min；所述钝化步骤中采用的溶液含三价铬蓝白钝化剂25-35ml/L，处理时间6-10s。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
1)脱脂：将表面积100dm2的底材置于含热脱脂剂100g/L、氢氧化钠50g/L的溶液中，在80℃温度下脱脂30min，然后将底材用自来水清洗；
2)酸洗：将脱脂后的底材置于浓度为6％的盐酸中，常温清洗20min，然后将底材用自来水清洗；
3)镀锌：将中和后的底材置于含氯化钾180g/L、氯化锌40g/L、硼酸35g/L、光泽剂7ml、柔软剂35ml、PH为5的溶液中，底材为阴极通入电流29A，在35℃温度下处理160min，然后用纯水清洗；
4)碱洗：将镀锌底材置于质量占比6％的氢氧化钠溶液中清洗12s，然后用自来水清洗；
5)出光：将碱洗后的镀锌底材置于质量占比0.25％硝酸中处理5s，然后用自来水清洗；
6)钝化：将出光后的镀锌底材置于25ml/L的三价铬蓝白钝化剂中，常温处理6s，然后用自来水清洗；
7)干燥：将钝化后的镀锌底材在脱水机中脱水后，在80℃温度下烘干1h后即可。
在本实施例获得的产品能达到盐雾实验72小时以上无白锈。酸洗采用盐酸，溶质易挥发，不会发生酸液残留而破坏镀锌层。钝化所用的三价铬蓝白钝化剂用量只有25ml/L，而且常温处理时间短，反应条件温和快速，加工成本低。
实施例2：
1)电解脱脂：将表面积100dm2的底材置于含电解脱脂剂100g/L、氢氧化钠50g/L的溶液中，底材与溶液间通6V电压，底材为阴极，在80℃温度下脱脂30min，然后将底材用自来水清洗；
2)中和：将电解脱脂后的底材置于浓度为1.5％的盐酸中，常温处理 50s，然后将底材用自来水清洗；
3)镀锌：将中和后的底材置于含氯化钾220g/L、氯化锌50g/L、硼酸25g/L、光泽剂6.8ml、柔软剂31ml、PH为6的溶液中，底材为阴极通入电流31A，在常温下处理110min，然后用纯水清洗；
4)碱洗：将镀锌底材置于质量占比10％的氢氧化钠溶液中清洗40s，然后用自来水清洗；
5)出光：将碱洗后的镀锌底材置于质量占比0.35％硝酸中处理10s，然后用自来水清洗；
6)钝化：将出光后的镀锌底材置于35ml/L的三价铬蓝白钝化剂中，常温处理10s，然后用自来水清洗；
7)干燥：将钝化后的镀锌底材在脱水机中脱水后，在80℃温度下烘干1h后即可。
在本实施例获得的产品能达到盐雾实验72小时以上无白锈。采用电解脱脂的方法，脱脂效果比普通脱脂更好，使镀锌层在底材上的附着更加可靠。中和采用盐酸，溶质易挥发，不会发生酸液残留而破坏镀锌层。钝化所用的三价铬蓝白钝化剂用量只有35ml/L，而且常温处理时间短，反应条件温和快速，加工成本低。
实施例3：
1)脱脂：将表面积100dm2底材置于含热脱脂剂80g/L、氢氧化钠40g/L的溶液中，在60℃温度下脱脂20min，然后将底材用自来水清洗；
2)酸洗：将脱脂后的底材置于浓度为8％的盐酸中，常温清洗15min，然后将底材用自来水清洗；
3)电解脱脂：将酸洗后的底材置于含电解脱脂剂90g/L、氢氧化钠45g/L的溶液中，底材与溶液间通5V电压，底材为阴极，在70℃温度下脱脂25min，然后将底材用自来水清洗；
4)中和：将电解脱脂后的底材置于浓度为3％的盐酸中，常温处理30s，然后将底材用自来水清洗；
5)镀锌：将中和后的底材置于含氯化钾200g/L、氯化锌46g/L、硼酸30g/L、光泽剂7.5ml、柔软剂37.5ml、PH为6的溶液中，底材为阴极通入电流30A，在常温下处理150min，然后用纯水清洗；
6)碱洗：将镀锌底材置于质量占比9％的氢氧化钠溶液中清洗30s，然后用自来水清洗；
7)出光：将碱洗后的镀锌底材置于质量占比0.4％硝酸中处理30s，然后用自来水清洗；
8)钝化：将出光后的镀锌底材置于30ml/L的三价铬蓝白钝化剂中，常温处理10s，然后用自来水清洗；
9)干燥：将钝化后的镀锌底材在脱水机中脱水后，在80℃温度下烘干1h后即可。
在本实施例获得的产品能达到盐雾实验72小时以上无白锈。采用脱脂与电解脱脂结合的方法，脱脂更加彻底，使镀锌层在底材上的附着更加可靠。酸洗和中和采用盐酸，溶质易挥发，不会发生酸液残留而破坏镀锌层。钝化所用的三价铬蓝白钝化剂用量只有35ml/L，而且常温处理时间短，反应条件温和快速，加工成本低。
实施例4：
1)脱脂：将底材置于含热脱脂剂100g/L、氢氧化钠50g/L的溶液中，在60℃温度下脱脂20min，然后将底材用自来水清洗；
2)酸洗：将脱脂后的底材置于浓度为9.5％的盐酸中，常温清洗10min，然后将底材用自来水清洗；
3)电解脱脂：将酸洗后的底材置于含电解脱脂剂90g/L、氢氧化钠45g/L的溶液中底材与溶液间通5V电压，底材为阴极，在70℃温度下脱脂25min，然后将底材用自来水清洗；
4)中和：将电解脱脂后的底材置于浓度为2％的盐酸中，常温处理30s，然后将底材用自来水清洗；
5)镀锌：将中和后的底材置于含氯化钾200g/L、氯化锌46g/L、硼酸30g/L、光泽剂6.6ml、柔软剂28ml、PH为6的溶液中，底材为阴极通入电流30A，在常温下处理120min，然后用纯水清洗；
6)碱洗：将镀锌底材置于质量占比9％的氢氧化钠溶液中清洗30s，然后用自来水清洗；
7)出光：将碱洗后的镀锌底材置于质量占比0.4％硝酸中处理30s，然后用自来水清洗；
8)钝化：将出光后的镀锌底材置于28ml/L的三价铬蓝白钝化剂中，常温处理10s，然后用自来水清洗；
9)干燥：将钝化后的镀锌底材在脱水机中脱水后，在80℃温度下烘干1h后即可。
在本实施例获得的产品能达到盐雾实验96小时以上无白锈。采用脱脂与电解脱脂结合的方法，脱脂更加彻底，使镀锌层在底材上的附着更加可靠。酸洗和中和采用盐酸，溶质易挥发，不会发生酸液残留而破坏镀锌层。钝化所用的三价铬蓝白钝化剂用量只有28ml/L，而且常温处理时间短，反应条件温和快速，加工成本低。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗盐雾镀锌工艺，步骤包括先对底材进行表面处理，然后在底材表面进行镀锌，镀锌后的底材经过碱洗、出光和钝化后干燥，其特征在于：所述镀锌步骤中采用的电镀液含氯化钾180-220g/L、氯化锌40-50g/L、硼酸25-35g/L、光泽剂90-120ml/1000Ah、柔软剂450-550ml/1000Ah，PH值为5-6，电流为0.29-0.31A/dm2，处理温度为10-35℃，时间为110-160min；所述钝化步骤中采用的溶液含三价铬蓝白钝化剂25-35ml/L，处理时间6-10s。
2.根据权利要求1所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述表面处理包括脱脂和酸洗或电解脱脂和中和或脱脂、酸洗、电解脱脂和中和；所述脱脂步骤或酸洗步骤或电解脱脂步骤或中和步骤后底材都要用水清洗。
3.根据权利要求2所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述脱脂步骤中采用的溶液含热脱脂剂80-100g/L和氢氧化钠40-50g/L，处理温度为60-80℃，时间为20-30min。
4.根据权利要求2所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述酸洗步骤中采用浓度为6-9.5％的盐酸，处理时间为10-20min。
5.根据权利要求2所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述电解脱脂步骤中采用的溶液含电解脱脂剂80-100g/L和氢氧化钠40-50g/L，电压4-6V，处理温度为60-80℃，时间为20-30min。
6.根据权利要求2所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述中和步骤中采用浓度为1.5-3.5％的盐酸，处理时间为20-50s。
7.根据权利要求1所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述碱洗步骤中采用质量占比6-10％的氢氧化钠溶液，处理时间12-40s。
8.根据权利要求1所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述出光步骤中采用质量占比0.25-0.35％的硝酸，处理时间5-10s。
9.根据权利要求1所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述镀锌、碱洗、出光和钝化步骤后镀锌底材都要用水清洗。
10.根据权利要求1所述的抗盐雾镀锌工艺，其特征在于：所述烘干步骤温度为80℃，处理时间为1h。
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