電鍍後處理有多重（chóng）要，你（nǐ）明白嗎？

一、序 

電（diàn）鍍後處理和鍍前處理在生產中占有極其重要（yào）的地位，許多采用表（biǎo）麵電鍍技術（shù）製造出的（de）產品，出現不良決大多數都是因為前處理和鍍後處理不（bú）當造（zào）成的，有（yǒu）關前處理的（de）知識大家從各種渠道（dào）都有所（suǒ）了解，但對鍍後處理還沒（méi）有（yǒu）文（wén）章進行過係統的論述，今天（tiān）我們平（píng）台就（jiù）與大家探討一下電鍍後處理。

 由（yóu）於各種鍍層的性能及用途不同，鍍後處理的目的和方法有較大的差別（bié），但是鍍件經過鍍後處理以後，應（yīng）該達（dá）到以下幾點的要求，才能保證鍍後處理工程的質（zhì）量。 

①經過鍍後處理（lǐ）的（de）鍍層表麵不應有鍍液遺留，不汙染鍍層，使（shǐ）鍍（dù）層呈現其金屬本色。

②對於裝飾（shì）性鍍層，經鍍後處理後要保持（chí）原來的光澤與（yǔ）色彩，並（bìng）且（qiě）要能維持（chí）永（yǒng）久不脫色、變（biàn）色，以滿足用戶的觀賞需要。

③對於防護性鍍（dù）層既要滿足防護性能的要求，也要保持其金屬光澤（zé），即（jí）在保護其外觀的情況下，要能達到（dào）鹽霧試驗、濕熱（rè）試驗及日照（zhào）試驗等的要求。

 ④對於要求有良好導電性能並（bìng）用於電器設備的鍍（dù）層（céng）應符合（hé）產品對接觸電阻的技術（shù）要求，並且還要具有良（liáng）好的抗色變（biàn）能力。

 ⑤對於焊接鍍層(如鉛—錫合金、鋅—錫合金等)要保證鍍層表麵不受氧化，並滿（mǎn）足產品的可（kě）焊性要求。

 ⑥對於以高強度鋼（gāng）為基體材料的鍍件或對滲氫敏感（gǎn）的鍍層，鍍後（hòu）應進行除氫處理，防止氫脆出現。

 

其實（shí），鍍後（hòu）處理的主要目是為了提高鍍層的（de）耐腐蝕（shí）性能；保持鍍層（céng）原有的特（tè）性不變化。其中最主要的鍍後處理方式是除氫處理（lǐ）和鈍化保護（hù）處理。為了提高鍍層的抗腐蝕與耐（nài）鹽霧（wù）性能（néng），一般都（dōu）要同時進行除氫和鈍化（huà）處理，有些還需要塗有機膜（光油，電（diàn）泳柒），如鍍鋅件目前一般（bān）要經過除氫和化（huà）學鈍化處理，仿金電鍍要經（jīng）過化學（xué）鈍化和塗有機膜處理等。

 

 

二（èr）、電鍍後處理的種類（lèi）

 1．除氫處理

 除（chú）氫對於電鍍產品是非常重要的，因為在電鍍體係中，被鍍金屬離子（zǐ）在陰極上得到電子，氫離子也同樣會得到電子，生成原子態的氫（qīng），滲透（tòu）到金屬鍍層（céng）內部，使鍍層產生疏鬆，當放置一段時間後，原子態的氫會結合生成氫氣而體積膨脹，這樣就導致鍍層產生針孔、鼓（gǔ）泡甚至（zhì）脫落等不良缺陷，如果滲（shèn）透到基（jī）體還會導致整個構件的氫（qīng）脆（cuì）現象，特別是對於高強度（dù）鋼，一旦滲氫容易導致構件的脆斷。

 因此，電鍍後要在一定的（de）溫度下熱處理數小時，以驅除滲透（tòu）到鍍層下麵或者基體金（jīn）屬中的氫。

 相對於鈍化保護處理來說，除氫處理的方（fāng）法比較單一和簡單（dān），一般都是采（cǎi）用熱處理的方式把原子態的氫驅逐出來，對（duì）於常用的鍍（dù）鋅構件，一般是（shì）在帶循環送風的烘箱（xiāng）中（zhōng），220℃恒溫條件（jiàn）下保溫2小時，這個工序一般是在鈍化之前，這樣不會造成由於驅氫而導致鈍化層的破裂。

 不鏽鋼化學鍍鎳後經過400℃，1.5h的熱處理，可以顯著提（tí）高其硬（yìng）度（dù），降低脆性（xìng）。Fe-Mn合金鍍層經過100℃、150℃、200℃，1.5h的除氫處理後，拉伸結合強度分別提高了49.5%、75.5%和121.8%，可見，除氫處（chù）理對於提高鍍層的性能具有重要作用。

  

1、1一般除氫方法

 （1）將需除氫的鍍件放在烘箱內（最好放在真空爐內），或在熱油中（zhōng）（適用於鍍硬鉻件），在200~250℃下處理（lǐ）3H以上。

 （2）熱油中除氫能獲得與在烘箱中除氫具有同樣的（de）效果，由於其受熱均勻，對鍍層還具有填充孔隙的作用（yòng），有利（lì）於提高鍍層的防護功能，對設備要（yào）求（qiú）也簡（jiǎn）單。

 

1、2根據（jù）工件（jiàn）要求（qiú）提出除氫方法

 比（bǐ）如鍍硬（yìng）鉻，在（zài）鍍硬鉻時由於電（diàn）流效（xiào）率過（guò）低，隻有13%~18%，大部分電流消耗在氫的析出上，氫容易擴散到鍍層和（hé）基體金屬的晶（jīng）格中，滲氫較為嚴重（chóng），從而引起疲勞強度的降低，影響動、靜負載（zǎi）強度，故在設計中應提出鍍鉻後除氫處理的要求。經除氫處理之後可（kě）去除滲入鍍（dù）層（céng）和基體中60%~70%的氫，從而大大減輕了脆性（xìng）而不會（huì）降低其硬度。

 

1、3熱油代替在烘箱（xiāng）內除氫

 鍍（dù）鉻的電流效率很低，因而鍍層孔隙率較高，且鍍層極易鈍化，同時由（yóu）於鋼鐵件表麵的（de）鉻層優（yōu）勢（shì）陰極性鍍層，當鍍層厚度較薄時極易（yì）引起鏽蝕。為改善這一缺陷環節，可采取熱油（yóu）除氫（qīng）代替在同樣工藝條件下的烘箱中（zhōng）除氫工藝。實踐證明，該工藝方法既可保持工件各部分的溫度均勻，達到完整（zhěng）的除氫效果，又可有效想鉻層的孔隙、裂縫中填充油脂，從而提高了鉻層的防護能力。

 

1、4除氫（qīng）溫（wēn）度不能太高

 比如，鍍（dù）鋅後，除氫是采用（yòng）加熱的方法將氫從（cóng）金屬中趕走的。除氫的功效與除（chú）氫的溫度、保溫時間的長短有關。除氫的溫度越高，時間越長（zhǎng），除氫就越徹底。但不能超過（guò）250攝氏（shì）度。因為在這個（gè）溫度下鍍鋅層的結晶組織會變形、發（fā）脆、抗蝕性能下降。

 

1．5除氫時還應注意以下幾點：

 （1）工件的使用安全（quán）係數（shù）。安全重要性（xìng）大的工件，應適當延（yán）長除氫時間。

 （2）工件的幾何形狀和截（jié）麵積。帶有容易產生應力集中的缺口、小角度等細小、較薄的工件（jiàn）應加強除氫（qīng）。

 （3）工件的滲氫程度。在表麵處理中產生氫多、處理時間長的零件，應加強除

 （4）工件使用（yòng）中的受力（lì）性質。當零件受到高的張應力作用時應加強除氫，隻受壓應力時不會產生氫脆。

 （5）除氫前必須保持鍍層表麵清潔，除氫（qīng）應在（zài）鈍化前處理，以（yǐ）保證除氫效果和（hé）鈍化層的質量。

 （6）除氫應保證時間連續，不可中間停止。盡可能等烘（hōng）箱降至室溫（wēn）時，再開烘（hōng）箱（xiāng）取出零件。

 （7）零件件電鍍後盡量不要返工。如不得已要電鍍（dù），可用堿性溶液退（tuì）掉鍍層（céng），並在電鍍後延長（zhǎng）除氫時間。

 （8）除氫處（chù）理應在電（diàn）鍍後3小時內（nèi）進行。

 

通過上麵的介紹可見，除氫處理通常是選擇一個****的溫度區間（一般是在200～300℃之間）和時間（一般是2～3h）進行熱處理，但是針（zhēn）對不同的鍍層稍有差異，而且不同的處理溫度和處理時間對鍍層的性能也有（yǒu）一定（dìng）的影響。因此，除氫工藝要保證（zhèng）：能有效的驅除滲透到鍍層或者金屬基體的原子態的氫，又不會導致鍍層破裂。

 

 2.鈍化保護處理

 鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學（xué）或電化學處理（lǐ），在鍍層上形成一層堅（jiān）實致密的、穩定性高（gāo）的（de）薄膜的表麵處理方（fāng）法，鈍化使鍍層的耐腐蝕性能進一步的提高並增加（jiā）表麵光澤和抗（kàng）汙染的能力。

 鈍化處理按照鈍化膜（mó）的化（huà）學成分（fèn）可分為無機鹽鈍化和有機類鈍化兩類；根據鈍化膜組（zǔ）成成分對人體的危害性可分為鉻酸鈍化和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是無（wú）機鹽鈍化的一個分支，目前國內外研究較多的無鉻鈍化有：鉬酸鹽溶液、鎢酸鹽溶液、矽（guī）酸鹽溶（róng）液、鈦鹽鈍化、含鋯溶液（yè）、含鈷溶液、稀土金屬鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽鈍（dùn）化（磷化處理）等無機鹽（yán）鈍化和有機類鈍化（huà）等。

 

2.1無機鹽鈍化保護處理

 無機鹽鈍化處理研究比較成熟（shú）和應用較早的是鉻酸鹽鈍化，在（zài）含鉻鈍（dùn）化膜中，Cr3+起骨骼作用，Cr6+起血肉作用，Cr6+在空氣中具有良好的自修（xiū）複功能，因而對鍍層（céng）具有很好的（de）保護作用，而且，改變Cr6+和Cr3+的不同（tóng）配比，還可以得到不同色彩的鈍化膜[3]。

 由於這些突出的優點使得（dé）鉻酸鈍化仍然是目前應用最（zuì）廣的鈍化工（gōng）藝。但是由於Cr6+具有相當高的毒性且易（yì）致癌，隨著人們環境保護意識的增強，越來越希望尋找（zhǎo）可以代替鉻酸鈍化的新配方和新（xīn）工（gōng）藝，樂將科技LJ-27電解防變（biàn）色鹽就是應用很成熟的無鉻替代工藝。

 鉬和鉻是同族（zú）元素，因此，它與鉻具有相似的化學（xué）性（xìng）質，鉬酸鹽已經廣泛用於鋼鐵以及有色金屬的緩蝕劑和（hé）鈍化劑。鉬酸鹽鈍（dùn）化處理方法主要有陽極極化處理、陰極極化處理和（hé）化學浸泡處理（lǐ）。

 把鍍鋅件在鉬酸鹽（yán）中進行化學浸泡處理，測試結（jié）果表（biǎo）明鉬酸鹽鈍化比不上鉻酸鹽鈍化，但可以明（míng）顯提高鋅層的耐蝕性。使用鉬酸鹽/磷酸（suān）鹽體係處理鍍鋅件，腐蝕試驗結果（guǒ）顯示，在中性和堿性環境中，其鈍化效果沒有鉻酸（suān）鈍化好，但是在酸性環境中卻優於鉻酸鈍化，室外暴露試驗結果相當。

 鋅（xīn）鎳合金鍍層（céng）經過（guò）鉬酸（suān）鹽鈍化處理，其耐腐蝕性能也不如（rú）鉻酸鈍（dùn）化，並且（qiě）不具有自修複作用，不過還（hái）是可以明顯提高合金的耐腐（fǔ）蝕性能。

 鎢酸鹽（yán）作為金屬的緩蝕劑同鉬酸（suān）鹽具有相似（sì）性，鋅、錫合金的經（jīng）鎢酸鹽（yán）鈍化形成的鈍化膜，鹽霧試驗顯示其耐腐蝕性能要差於鉻酸。用（yòng）於鈍化Sn-Zn合金時，其抗鹽霧性能和抗（kàng）濕熱循環試驗（yàn）性能比鉻酸鹽和鉬酸鹽都要差（chà）。

 矽酸鹽（yán）鈍化處理具有價（jià）格低廉，無毒、無（wú）汙染，化學穩定性好等優點（diǎn）。但是（shì）其耐腐蝕性能比（bǐ）較差，在日本的有關實驗室正進行著矽酸鈉為主體的電解液中陽極極化鍍鋅鋼板形成高耐腐蝕的氧化膜研（yán）究，不過，仍（réng）處於實驗室研究階（jiē）段。

 含鋯溶（róng）液已經代替鉻酸鹽用於鋁基表麵的（de）預處理，但（dàn）很少用在鋅基金屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅件塗漆的（de）前處理，而不（bú）作為鋅基表麵的後處理[8]。此外，含（hán）鋯溶液還（hái）存在成（chéng）本較貴問題。

 含鈷溶液一般應用較多還是鋁及（jí）鋁（lǚ）合金表麵的鈍化處理，對於鋅基金屬表麵的研究不多。稀土金屬如含有鈰、鑭等的鹽（yán）類是鋁合金在含氯溶液中有效的緩蝕劑（jì），研（yán）究表（biǎo）明鈰的氧（yǎng）化物和（hé）氫氧化（huà）物能對鍍鋅層起到很好（hǎo）的保護作用。

 

對於三價鉻溶液，雖然（rán）其（qí）毒性隻（zhī）有（yǒu）六價鉻的1%，對三價鉻（gè）的鈍化研究也有不少，不過其耐腐蝕性能還遠遠達不到要求，再者使用三價鉻也沒有從根本上解決鉻的汙染問題，因此很難普及。

  

2.2有（yǒu）機類鈍化保護

 有機類（lèi）鈍化是（shì）很有希望代替鉻（gè）酸鈍化的一種無（wú）鉻鈍化工藝（yì）。許多行（háng）業專家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍化進行了詳細的報道, 主要提（tí）到（dào）了二氨基三氮雜茂（BAT4）及其衍生物的鈍（dùn）化，丙（bǐng）烯酸（suān）樹（shù）脂（zhī）鈍化、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍（dùn）化（huà）、植酸鈍（dùn）化和（hé）有機鉬酸鹽鈍化等。

 對鍍鋅層最有希望代替鉻酸（suān）鹽鈍化的是一（yī）些特別的鋅的有機螯合處理，它能（néng）在鋅表麵形（xíng）成一層不溶性有機複合物薄膜，膜（mó）內分子以（yǐ）配位形式與基體金屬相結合，形成（chéng）屏蔽（bì）層，增強了膜的抗蝕性。研究表麵（miàn），BAT4及其衍生物對（duì）鋅具有較好的抗腐蝕效率。

 在美國行業有專家提到一種金屬基表麵鍍鋅處理的鈍化方法，其鈍化液中含有烷基（jī）甲基丙烯酸酯聚合物，通過實驗，認為在總（zǒng）體上用這種含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物所配置成的鈍化液浸鍍Zn或Zn-Al合金後（hòu），耐腐蝕性（xìng）能接近甚至某些方麵超過了鉻酸鹽鈍化，很有（yǒu）發展前途，不過目前（qián）國內還沒有見到其使用。

 單寧酸是一種多元（yuán）苯酚的複雜化合物，水解後溶液呈現酸性，可以用（yòng）於鍍（dù）鋅層的鈍化處理，成膜過程中，單寧酸提供（gòng）膜中所需要的羥基（jī）和羧基，一般來說，濃度高對（duì）成膜有利，隨膜層變厚，顏色（sè）變深，耐蝕性能增強，但是濃度超過40%，雖（suī）然膜層顏色加深，但是對耐腐蝕性（xìng）能影響不大。不過單寧酸存在價格較貴，與規模的生產應用還存在一定（dìng）距離。

 以歐洲鋼（gāng）鐵企業為中心的研究機構正在致力於電解聚合法研製有機防（fáng）鏽膜如有機矽烷、硫醇等來代替鉻酸鹽表麵處理方法，不過，目前（qián）僅處於實驗室研（yán）究階段（duàn）。

 行業有專家對植酸在金屬防護中的應用進行了詳細的敘述（shù），指出，植酸可以在金屬表層形成堅固致密的單分子（zǐ）保護膜，抑製金屬的氧化腐蝕。從而是一種理想的（de）鈍化液。

  

2.3有（yǒu）機類與無機鹽混（hún）合鈍（dùn）化（huà）保護處（chù）理

 為了進一步的提高無鉻鈍（dùn）化膜的耐腐蝕（shí）性能，又有專家研究將有機物與無機鹽進行混合對鍍層進行鈍化（huà）處理。使用混合鈍化液所獲得的鈍化膜其耐腐蝕性能通常要比單一的無機鹽鈍化（huà）或有機物鈍化更加優良。

  

單寧酸可以用於（yú）鍍鋅（xīn）件的鈍化處理，但是（shì）如果在鈍化液中加（jiā）入金屬鹽類，有機（jī）或無機緩蝕劑，可以進一步增強其耐腐蝕性能。

 對（duì）經過水溶性的丙烯酸樹脂加入到鉬酸鹽和磷（lín）酸鹽中得到的鈍（dùn）化液（yè）處理後的鍍鋅試件的耐腐蝕（shí）性能進行了（le）測試，認為其（qí）抗腐蝕性能接近了鉻酸（suān）鈍化。

 在歐洲行業有專家發明的一種新型的鈍化液，用該專利的鈍化（huà）液浸泡鍍Al-Zn合金或（huò）Al後可在鍍層上（shàng）形成一層由無鉻塗層混合（hé）物形成的塗層，這（zhè）層混合物包括凍膠凝膠相（xiàng）和分散相，凍膠凝膠是一種有機聚合物，包括水溶（róng）性（xìng）聚（jù）合物（wù）和那些可以溶解（jiě）在無水溶劑中的聚合（hé）物（wù），聚合物一般選擇環氧樹脂（zhī），也可以選擇丙烯酸聚合物、聚亞胺酯等，連續相一般是無鉻鹽類，一種是稀有金屬酯以及堿和堿土金屬的釩酸鹽，另一種是堿金屬的硼酸鹽。根據其配置的鈍（dùn）化（huà）液（有機（jī）聚合物加入硼（péng）酸鈣及亞釩酸鈉）進（jìn）行試驗並（bìng）於（yú）鉻酸鹽做比較，3000小時的鹽霧試驗顯（xiǎn）示其抗腐蝕性能（néng）可以同鉻酸（suān）相匹敵。

 

無（wú）機鉬酸鹽鈍化大（dà）多數是采用單一的鈍化液（yè）試劑處理金屬表層，所獲得的塗層的耐腐蝕性能相（xiàng）對於鉻酸鈍化還不是很（hěn）好。采用鉬酸鹽與多種組分複合配（pèi）方，借分子間協（xié）同緩蝕（shí）作用可以提高耐腐蝕效率。

 由於有機物能在鋅表麵形成一層不溶性的複合物薄膜（mó），當加入適量的無機緩蝕劑時有（yǒu）機膜內（nèi）的分子與無機金屬鹽及金屬基體相結合，構成屏蔽層，使膜比起單獨使用無機物緩蝕劑或有機物（wù）所形成的膜層致密的多，從而增強了膜（mó）的抗腐蝕性能，由於采用（yòng）的無機物及加入的各種無機（jī）緩蝕劑都是無毒的，所以用來代（dài）替有毒的鉻酸鹽鈍化是（shì）有希望（wàng）的。

 

 2.4無鉻鈍化存在的主要問題及最新研究

 無鉻鈍化對塗鍍鋼板生產廠家的環保有利，但（dàn）是無鉻鈍化處（chù）理的工藝（yì）設備投資和生產成本會（huì）上升，而且無鉻鈍化工藝對市場和產品的適應（yīng）能力差，一般來說，鉻酸鈍化的鋼板的耐腐蝕性，布耐鹽霧要比無鉻鈍化鋼板的好。對於汽車塗裝來說，使用鉻酸鈍化處理的（de）汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時可以使用無鉛或低鉛油漆（qī），而采用無鉻鈍化處理的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時必須使用含鉛電泳油漆，即為了保證一定的耐腐蝕能力，鈍化液和底漆二者之間必（bì）須有一個是有毒的，由於單位麵積使用的含鉛電泳油漆比鈍化膜要多，而鉻酸鹽鈍化處理的鍍鋅板耐腐蝕性能更加好，使用技術（shù）更加成熟，因此，目前還是被更多的用戶青睞。

 盡管已經有各種不同的無鉻鈍化工藝，但是還沒有一種無鉻（gè）鈍化工藝能夠完全取（qǔ）代鉻酸鹽鈍化，雖然有些無鉻鈍化性能已經接近鉻酸（suān）鈍化，不過其（qí）市場前（qián）景，應用（yòng）範圍以及環保效果還有（yǒu）待進一（yī）步的研究。隨著人們對環保意識的（de）日益增加，對於使用最廣泛的鍍鋅行業（yè），有（yǒu）希望代替其鉻酸鈍化的無鉻鈍化工藝（yì）是鉬酸鹽（yán）鈍化和有機類鈍化。

 國內對無鉻鈍化（huà）的研究（jiū）報（bào）道不是很多，至於其在生產中的應用，由於（yú）多種（zhǒng）原因仍少見。最近有研究也（yě）是從有機物鈍化角度出發，同時考慮（lǜ）到無毒以及零排放的目的，提出了一種新的配方和工藝，在鍍鋅層表麵上再塗敷一（yī）層水溶性高分子乳液，這層（céng）乳液（yè）幹（gàn）燥後即形成一層極（jí）薄的無色透明膜，膜的厚（hòu）度大約在微米級，由於無色（sè）透明，即防止了鍍鋅層的腐蝕，又保（bǎo）持了原有的外（wài）觀，目前在這方麵（miàn）的應用國內尚處於（yú）空白。

 針對這層有機膜進行了耐腐蝕實驗。主要包括（kuò）室外暴曬實驗、鹽霧實驗和浸（jìn）泡鹽水實驗。有機膜層的耐腐蝕性能已經通過檢驗，並且超出了預期的結果，耐腐蝕性（xìng）能優良。目前，這種乳液已經在一家鋼（gāng）管（guǎn）廠試用，由於工藝上還有（yǒu）一些正待解決的問題。仍在進一步的（de）研究中，但是，由（yóu）於其用量（liàng）少、價格低廉、設備投資少等優點，相信不久可以推廣使（shǐ）用。

  

三、結語（yǔ）

 鍍後處理的重要性和鍍前處理一樣，如（rú）果鍍後處理不恰當，會造成更大損失，鍍後處理主要包括除氫處理和鈍化保護處理，除氫（qīng）為了除去（qù）滲透到鍍層甚至產（chǎn）品基體中的氫原子，以防止鍍層、鏽斑鼓泡、針孔、麻點等缺陷。鈍（dùn）化處理主要是為了提高鍍層的耐腐蝕性能，目前主要還是采用鉻（gè）酸鹽鈍化，由於其對環境以及人體的危害，大家正在積極尋求一種價格經濟、性能優良的替代工藝。

 有關無鉻鈍化的（de）配方工藝已經有很多，但是（shì）由於（yú）從（cóng）性能、成本以及廢水處理難度等綜合角度考慮，還沒有一種工藝可以完全替代鉻酸（suān）鹽鈍化。

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