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工艺开发收稿日期:2004-12-15作者简介:郑环宇(1975-),女,博士研究生。
作者联系方式:安茂忠,(Email)mzan@hi 。
Zn -Ni 合金镀层的黑色钝化工艺研究郑环宇, 安茂忠, 范立双(哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨 150001)摘 要: 在含Ni 为10%~14%的Zn -Ni 合金镀层上先钝化再进行封闭处理,可获得色泽均匀、结晶细致的转化膜。
讨论了钝化工艺条件及封闭剂、p H 值对转化膜耐蚀性的影响。
经过正交实验和单因素实验,确定了最佳钝化配方为:40g/L 铬酐、40m L /L 醋酸、10g/L 成膜促进剂、0 45g/L 硝酸、温度20 、时间30~40s 。
研究了封闭条件,确定的封闭剂的组成为:120~220g/L 硅酸钠,1~3g /L 氟化钠,0 1~0 3g/L 硫酸锂,最佳p H 值为10 5。
硫酸铜点滴实验、中性盐水浸泡实验、扫描电镜以及交流阻抗测试表明:Zn -Ni 合金镀层先经钝化再经封闭处理后耐蚀性能明显提高。
该钝化工艺操作简单,具有应用价值。
关键词: Zn -Ni 合金; 黑色钝化; 耐蚀性中图分类号: TQ153.2 文献标识码: A 文章编号: 1004-227X(2005)04-0010-04Black passivation process of Zn -Ni alloy depositsZHENG Huan -yu,AN Mao -zhong,FAN L-i shuang(Department of Applied C he mistry,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)Abstract:Uniform and dense conversion film can be gained on the surface of Zn -Ni alloy deposits c ontaining 10%~14%of Ni by using passivation sealing technology.The influence s of passivation condi t ions and p H value of sealing a gent on the corrosion re sistance of the c onversion film were studie d.The optimized passiva t ion for mula was de termined by orthogonal test and single fac tor test as follo ws:40g/L of Cr 2O 3,40mL/L of acetic acid,10g/L of accelerator,0 45g/L of nitric acid,te mperature of 20 and time of 30~40s.Sealing c onditions were investiga ted.The compo -nents of sealing agent a re as follo ws:120~220g/L of Na 2SiO 3,1~3g/L of NaF,0 1~0 3g/L of Li 2SO 4,and the optimized pH value is 10 5.CuSO 4dropping corrosion test,NSS -test,SEM and electrochemic al impedance spec trosc opy measurements sho w that the corrosion resistance of Zn -Ni alloy deposit is inc reasing obviously by passivating firstly and then sealing.The passivating process is easy -to -operate and can be applic able to production. Keywords:Zn -Ni alloy; black passivation; corrosion resistance1 前言钢铁件在空气中,特别是在湿热环境中极易锈蚀。
锌镀层的钝化处理发布时间：2008-09-12一、六价铬钝化处理锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀。
镀锌后经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫锌层铬酸盐钝化处理。
这层厚度只有0．5μm以下的铬酸盐薄膜，能使锌的耐蚀性能提高6倍～8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。
目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层，而且在一些低档产品上经白钝化，或者白钝化经有机料着色，可作为防护-装饰用途。
铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液发生作用，导致锌溶解、六价铬还原成三价铬，并在反应中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反应，凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。
关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。
一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。
经分析膜中三价铬含量占28．2％，六价铬占8．68％，水分占19．3％。
其中三价铬是钝化膜的骨架，六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中，故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。
当钝化膜受到磕、划、碰伤时，在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内，在破损处成膜给予自动修复，这是铬酸盐膜的重要优点之一。
长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。
三价铬呈淡绿色和绿色；六价铬呈橙红至红色；不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。
这就是化学成色学说。
但是它不能解释从不同角度看颜色各异；不同钝化手法可得到有层次的色阶；随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同；以及干燥过程色彩变化等现象。
如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
根据光波干涉原理，入射光到达钝化膜表面一部分被反射，一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来，于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。
当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时，就会发生光波干涉而抵消一部分，我们肉眼所见只是该色的辅色。
锌镀层性质与用途锌镀层在大气条件下对钢铁零件为阳极性镀层，经彩色钝化后，明显地提高了镀层的保护性能并改善了外观。
主要用于防止钢铁零件的腐蚀，其镀层价格低廉，耐腐蚀性能优良，应用量大面广。
镀锌工艺的种类1、氰化镀锌：分高氰镀锌、中氰镀锌、低氰镀锌；2、酸性镀锌：硫酸盐镀锌、弱酸性氯化钾镀锌、氨三乙酸－氯化铵镀锌；3、碱性无氰锌酸盐镀锌。
各种镀锌工艺的优缺点1、氰化镀锌优点：镀层结晶细致，镀液的分散能力和覆盖能力较好，对钢铁设备无腐蚀作用。
缺点：镀液含有剧毒氰化物，排放的废水和废气对环境有危害。
2、硫酸盐镀锌优点：成本低，镀液稳定，电流效率高，允许的阴极电流密度上限值很高，沉积速度快。
缺点：均镀能力和深镀能力较差，镀层结晶较粗，只适用于镀外形简单的零件。
镀液对钢铁设备有腐蚀作用。
3、弱酸性氯化钾镀锌优点：无氰，镀液成分简单、稳定，投产成本不高，电流效率高，节约电能，沉积速度快，生产效率高，适用于铸铁零件、高碳钢零件镀锌。
镀层光亮、细致，整平性好。
缺点：镀液对钢铁设备有腐蚀作用。
如果后处理不好，彩色钝化膜的抗盐雾性能比碱性镀锌差。
4、氨三乙酸－氯化铵镀锌优点：由于氨三乙酸对锌的络合能力较强，显著增加了锌沉积时的阴极极化作用，镀液的分散能力和覆盖能力较好，镀层比较光亮。
缺点：镀液对钢铁设备有腐蚀严重。
5、碱性锌酸盐镀锌优点：无氰，对钢铁设备无腐蚀，钝化膜在湿热的大气中不容易变色发黑。
缺点：在镀层的结合力和脆性方面于氰化镀锌相比有一定的差距。
镀锌钝化处理的定义将镀件在一定的钝化液中进行化学处理，使锌层表面形成一层致密的稳定性较高的薄膜，即钝化膜。
这层钝化膜可使锌镀层的耐腐蚀能力提高6~8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和提高耐污染的能力。
作为油漆或染色的前处理，钝化膜能增加锌层与漆层的结合力，使防护性能提高很多；经过高孔隙化钝化处理的多孔钝化，有利于吸附各种染料，达到钝化无法达到的装饰效果。
镀锌钝化的种类1、镀锌白色钝化；2、镀锌蓝白色钝化；3、镀锌彩色钝化；4、镀锌军绿色钝化；5、镀锌黑色钝化。
一、六价铬钝化处理锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀。
镀锌后经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫锌层铬酸盐钝化处理。
这层厚度只有0．5μm以下的铬酸盐薄膜，能使锌的耐蚀性能提高6倍～8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。
目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层，而且在一些低档产品上经白钝化，或者白钝化经有机料着色，可作为防护-装饰用途。
铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液发生作用，导致锌溶解、六价铬还原成三价铬，并在反应中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反应，凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。
关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。
一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。
经分析膜中三价铬含量占28．2％，六价铬占8．68％，水分占19．3％。
其中三价铬是钝化膜的骨架，六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中，故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。
当钝化膜受到磕、划、碰伤时，在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内，在破损处成膜给予自动修复，这是铬酸盐膜的重要优点之一。
长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。
三价铬呈淡绿色和绿色；六价铬呈橙红至红色；不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。
这就是化学成色学说。
但是它不能解释从不同角度看颜色各异；不同钝化手法可得到有层次的色阶；随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同；以及干燥过程色彩变化等现象。
如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
根据光波干涉原理，入射光到达钝化膜表面一部分被反射，一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来，于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。
当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时，就会发生光波干涉而抵消一部分，我们肉眼所见只是该色的辅色。
电镀锌及锌合金镀层钝化处理的应用与发展张景双安茂忠杨哲龙屠振密摘要电镀锌及锌合金广泛用于钢铁表面的防护，钝化处理后可进一步提高其耐蚀性。
目前，广泛用铬酸盐作钝化处理。
由于六价铬毒性大，严重污染环境，近来人们在研究和使用无六价铬钝化工艺，并取得了一定的效果。
尽管用一些新工艺处理的钝化膜的耐蚀性已接近铬酸盐钝化膜，但还需进一步提高。
关键词电镀锌锌合金镀层转化膜钝化处理耐蚀性电镀锌及锌合金后一般都要作钝化处理，使其表面生成一层致密稳定性较高的薄膜，以大大提高其抗蚀性，增加表面光泽性和抗污染能力。
1 钝化处理锌与锌合金镀层的钝化处理可采用不同含量的铬酐和不同成分的钝化溶液及不同的工艺条件，得到耐蚀性不同和色彩各异的钝化膜，如彩虹色、蓝白色、橄榄色、蓝色、黄色和黑色等色调，起到不同的装饰效果，达到不同的耐蚀性能。
1.1 镀锌层铬酸钝化［1～5］1.1.1 高铬彩虹色过去镀锌后，普遍采用高浓度铬酸的三酸彩虹色钝化。
该类钝化液性能稳定，钝化膜光泽性和抗蚀性好，但使用的铬酸浓度高，对环境污染严重，目前除某些军工产品及特殊产品外已很少使用高铬彩虹。
高铬彩虹色典型工艺如下：CrO3200～300 g/LHNO315～30 ml/LH 2SO410～25 ml/L温度室温时间钝化3～15 s，空停5～10 s1.1.2 低铬彩虹色低铬钝化液中的铬酐含量低，只相当于高铬钝化液中的几十分之一，减少了对环境的污染，也节省了废水处理设备的投资，其典型工艺如下：CrO33～5 g/LHNO30.4～0.7 ml/LH 2SO40.6～0.9 ml/L温度室温时间30～50 s低铬钝化膜比高铬钝化膜的色泽淡，但耐蚀性相当。
低铬钝化液对锌镀层抛光性能差，常常需先出光，再作钝化处理。
近几年来随着环保意识的增强，研制的超低铬钝化工艺的铬酐含量相当于低铬钝化液中的1/3左右，节约了铬酐用量，废水可直接排放。
该工艺要求比较严格，钝化液稳定性较差，其典型工艺如下：CrO31.5～2.5 g/LHNO30.7～1.4 ml/LH 2SO40.5～0.7 ml/L温度15～35 ℃时间20～30 s搅拌空气(首选)镀锌层铬酸钝化后，一般要作老化处理，处理温度60～70 ℃，时间10～15 min。
锌镀层的钝化处理发布时间：2008-09-12一、六价铬钝化处理锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈〞腐蚀。
镀锌后经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫锌层铬酸盐钝化处理。
这层厚度只有0．5μm以下的铬酸盐薄膜，能使锌的耐蚀性能提高6倍～8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。
目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层，而且在一些低档产品上经白钝化，或者白钝化经有机料着色，可作为防护-装饰用途。
铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液发生作用，导致锌溶解、六价铬复原成三价铬，并在反响中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反响，凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。
关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。
一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。
经分析膜中三价铬含量占28．2％，六价铬占8．68％，水分占19．3％。
其中三价铬是钝化膜的骨架，六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中，故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。
当钝化膜受到磕、划、碰伤时，在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内，在破损处成膜给予自动修复，这是铬酸盐膜的重要优点之一。
长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。
三价铬呈淡绿色和绿色；六价铬呈橙红至红色；不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。
这就是化学成色学说。
但是它不能解释从不同角度看颜色各异；不同钝化手法可得到有层次的色阶；随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色一样；以及枯燥过程色彩变化等现象。
如是我国研究者提出了物理成色即光波干预成色的学说。
根据光波干预原理，入射光到达钝化膜外表一局部被反射，一局部透过钝化膜由锌层外表再反射出来，于是从外外表和从内外表反射出来的光产生光程差。
当光层差等于*颜色的光波之半或它的奇数倍时，就会发生光波干预而抵消一局部，我们肉眼所见只是该色的辅色。
镀锌钝化工艺及配方（3）王宗雄1鲍新华1任吉华$（1.宁波市电镀行业协会专家工作委员会，浙江宁波315194；2.淮北市饪涛工贸有限公司，安微准北235000）（接上期）2.2常用三价锯钝化配方我们有必要了解三价铭钝化液基本组成及各组分的主要作用，以便于我们更好地维护和调整三价縮钝化液。
2.2.1三价珞彩色钝化剂（1）含钻彩色钝化剂钝化剂浓缩液配制方法：在1L烧杯内，加入铭盐（九水硝酸铭605g）—加水300mL—搅拌溶解—加温至100搅拌均匀，连续沸腾15min—加入二种络合剂（草酸钠295g,草酸8 g）—搅拌至全部溶解—80七以上保温2小时—加入钻盐（硫酸钻41g）搅拌溶解，在80T保温30min—加水至1L—搅拌一冷却。
工艺流程:镀锌一水洗一水冼一活化（硝酸30 ml/L,10s左右）t水洗—钝化:浓度10.0%~12.5%（100-125mL/L），可采用低温钝化25~35T,pH值1.8~2.0（硝酸调pH）,t自动线45s,钝化膜颜色以红为主，钝化膜清亮、无雾—水洗—水洗（去离子水洗）—硫代硫酸钠190g/L溶液水洗—选择性的用封闭532019年第4~5期•总第108期剂（可不用）T热风干燥（T70-85°C,t15-30min,复杂零件要相应延长干燥时间）o（2）重五彩三价铮钝化剂钝化膜中含六价铭, Cr（VI）含量符合RoHS标准,至今深受客户好评。
图3重五彩三价锯钝化产品①配比（40L量）铮酸酹5kg,柠檬酸钠5kg,硫酸钾3kg,水35 kg,冰醋酸300mL（可以不加）。
耐蚀中性盐雾150h,六价铭Cr（VI）检测量：500 mg/kg左右,达到国际SGS标准。
②配制方法1）先将铸酸酹同硫酸钾溶解于清水中；2）再将柠檬酸钠加入（注意:放热反应）；3）放置24h后即可使用（必须做到）。
③使用方法：1）镀层6|JLm以上；2）镀后清洗,用稀硝酸出光，清洗钝化；3）本剂1kg用9kg水稀释后加温至35-42T内用分析纯硝酸1~3mL调配pH值1.5为准，保持pH 1.5很重要！第1次加入硝酸后变化很快，但可钝化,第2次加硝酸后溶液稳定了；4）钝化时间：5~10s（眼看为准），空气停留5~8s；5）清洗后进入热水缸里老化后甩干、烘干；6）热水老化温度40-55七内，烘箱温度50-60七,65X.以上偏蓝到金黄色；7）如钝化缸里产品出现上膜慢时，可加0.05 mI7L硫酸;出现红色或光泽较弱时，可加1~3mL硝酸,pH值必须控制在1.5；8）钝化缸里要保持清洁，定时出缸脚，及时更换。
镀锌钝化技术的发展学院：化学与生物工程学院专业：应用化学班级：应化0901学号：200967090125姓名：宁波镀锌钝化技术的发展1)镀锌钝化的一般原理：锌是一种化学性质很活泼的金属，锌电镀后如果不进行很好的后处理，镀层很快就会变暗，并相继出现白色腐蚀产物。
为了减少锌的化学活性，往往采用铬酸盐溶液来钝化处理，使锌层表面上形成一层铬酸盐转化膜层。
这层膜正式的名称叫做“铬酸盐转化膜”，或“镀锌层钝化膜”。
这种成膜工艺叫“镀锌钝化”。
2)镀锌钝化耐腐蚀性的可能途径目前镀锌层表面无铬( Ⅵ) 钝化技术总体分为:无机物钝化、有机物钝化和无机- 有机物复合型钝化,涉及三价铬( Ⅲ) 盐、钼酸盐、钨酸盐、硅酸盐、稀土金属盐、钛盐及有机类物质(如单宁酸、植酸) 等,而改性硅酸盐钝化、稀土金属盐钝化、有机硅烷钝化及无机—有机物复合型钝化研究的进展较大。
2.1）无机物钝化2.1.1）VIB族元素钝化通常同族元素具有相似的化学特性,因此用钼和钨作为替代物进行了尝试。
另外,铬具有多种价态,所以三价铬也具有很好的替代前景。
2.1.1.1）三价铬钝化因相对于其他替代物,三价铬与六价铬性能近似,因此工艺成熟较快,能迅速投入使用,也为其他钝化技术提供过渡、发展和完善的时间。
2.1.1.2) 钼盐钝化近年钼酸盐已开始用来作为钝化剂。
但单纯钼酸盐膜的耐蚀性逊于铬酸盐,且成本较高。
因此,为便于推广,钼酸盐与其他无机盐的复合钝化,将成为无铬钝化的一个重要发展方向。
2.1.1.3) 钨酸盐钝化钨作为铬、钼同族元素,其无机盐替代铬酸盐的研究也是寻找环保型钝化工艺的一个方向。
李道华等以Mo (W) S2 为钝化剂获得的钝化膜取得了一定的耐蚀效果。
但有报导,通过测试和研究得出,其耐蚀效果不如铬酸盐和钼酸盐。
2.1.2) 改性硅酸盐钝化硅酸盐作为沉淀膜型缓蚀剂,具有无毒、成本低、稳定性高等优点,且易与涂料混合,易上色。
但其单独使用耐蚀效果不甚理想。
镀锌后钝化的作用
镀锌后钝化的作用有以下两点：
1. 增加耐腐蚀性能：镀锌层表面经过钝化处理后形成一层惰性钝化层，可以有效避免锌在空气中自然氧化，从而延长镀层的使用寿命，并提高整体的防护性能。
钝化层可以减少锌层与外界环境中的氧、水、二氧化碳等物质的接触，降低氧化和腐蚀的速度。
2. 改善外观质量：镀锌层本身颜色比较浅，亮度也相对较低。
通过钝化处理，可以使镀锌层呈现出白色或彩色，并提高外观质量和装饰效果。
不同的钝化剂配方可以实现不同的颜色效果，例如白色、透明、深黄色等。
电镀锌工艺及钝化讲解天道酬勤电镀锌：就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层。
被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。
镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。
目前，国内按电镀溶液分类，可分为四大类：1．氰化物镀锌：由于(CN)属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展，要求使用低氰(微氰)电镀液。
采用此工艺电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好。
2．锌酸盐镀锌：此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。
目前国内形成两大派系，分别为： a) 武汉材保所的”DPE”系列；b) 广电所的”DE”系列。
都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌；PH值为12.5~13。
采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌。
注意：产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90oC。
3．氯化物镀锌此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%。
钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美)，特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。
此工艺适合于白色钝化(兰白，银白)。
4．硫酸盐镀锌此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)。
成本低廉镀锌钢管分冷镀管、热镀管，前者已被禁用，后者还被国家提倡暂时能用.热镀锌管热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。
热镀锌是先将钢管进行酸洗，为了去除钢管表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。
热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。
镀锌层彩色钝化常见问题及对策来源：文章发表时间：2008-10-28镀锌层在以铬酐、硫酸、硝酸等组成的溶液中进行化学处理，使其表面形成一层铬酸盐薄膜，这一过程简称钝化。
钝化膜具有下列功能：(1)提高了锌镀层的抗大气、二氧化碳、水蒸气腐蚀的作用；(2)改善外观色彩，有一定的装饰效果。
目前钝化多采用低铬钝化工艺，按工艺配方浓度只占原配方浓度的l/30～1/50，大大减轻了环境污染和原材料的消耗，但对熟练掌握技巧、维护溶液正常进行也提出了新的要求，操作稍有不慎极易出现差错，应予以高度重视。
1、钝化膜易脱落除了钝化溶液中硫酸浓度失调和镀件表面附有残留的添加剂未彻底剔除干净之外，操作不当也会造成钝化膜脱落，例如：(1)钝化后在未经干燥之前触碰物体；(2)钝化后未经吹、晾干之前直接进入烘箱烘烤；(3)在高湿度条件下未能及时晾干；(4)晾晒时镀件的下端及孔眼等处的积水未能及时除去(5)二次钝化件，即钝化后自认膜层色泽欠佳再经补钝化的零件发生脱膜；(6)经钝化并冲洗干净后，有时工件虽经晾干，但又受到挂具上流下的水所润湿而发生部分膜层脱落；(7)钝化溶液温度过高，钝化时间过长而引起的膜层过厚，影响到膜层的结合力。
对于氯化钾光亮镀锌件，若钝化之前未经预处理而脱膜，则必须先经预处理，这是因为氯化钾光亮镀锌件表面附有添加剂，若添加剂未能彻底清洗干净，钝化后必然会引起脱膜，为此，钝化前尚需在沸水中煮3～4min，经冷却后再钝化，这一脱膜问题就能得到解决。
为减少因脱膜而造成返修，在镀件钝化后尚未烘烤之前应做一次检查，当发现有脱膜的应当立即在稀盐酸中退除，用流动水冲洗后重新钝化，这样可以大大简化返修工序。
2、根据钝化溶液温度调节钝化时间溶液温度偏低时成膜速度缓慢，所获的膜层薄，光泽性差，有雾状，需要延长钝化时间，尤其是延长空气中的停留时间才能有所改善，但仍难免“地图”形的花纹出现。
溶液温度偏高时所获钝化膜虽较光亮，色彩自然，但钝化膜结合力差，要防止因钝化时间过长而引起膜层脱落。
锌镀层的钝化处理发布时间：2008-09-12一、六价铬钝化处理锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀。
镀锌后经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，使活泼的金属处于钝态，这就叫锌层铬酸盐钝化处理。
这层厚度只有0．5μm以下的铬酸盐薄膜，能使锌的耐蚀性能提高6倍～8倍，并赋予锌以美丽的装饰外观和抗污能力。
目前钝化主要有六价铬钝化与三价铬钝化。
铬酸盐钝化不仅作为防护层，而且在一些低档产品上经白钝化，或者白钝化经有机料着色，可作为防护-装饰用途。
铬酸盐钝化液由铬酸、活化剂和无机酸组成，锌与钝化液发生作用，导致锌溶解、六价铬还原成三价铬，并在反应中消耗氢离子，当锌和溶液界面上的pH值上升到3以上时，产生一系列的成膜反应，凝胶状钝化膜就在锌界面上形成。
关于钝化膜形成的机理和膜层的化学组成仍有争论。
一般认为锌层钝化膜是由碱式铬酸铬、碱式铬酸锌和水合三氧化铬等组成的水合物。
经分析膜中三价铬含量占28．2％，六价铬占8．68％，水分占19．3％。
其中三价铬是钝化膜的骨架，六价铬靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的骨架之中，故六价铬的含量直接影响钝化膜的耐蚀性。
当钝化膜受到磕、划、碰伤时，在潮湿空气中六价铬可溶于水膜内，在破损处成膜给予自动修复，这是铬酸盐膜的重要优点之一。
长期以来人们认为钝化膜的彩虹色是由于化学组成决定的。
三价铬呈淡绿色和绿色；六价铬呈橙红至红色；不同价态和不同量的铬相混合就出现了五颜六色。
这就是化学成色学说。
但是它不能解释从不同角度看颜色各异；不同钝化手法可得到有层次的色阶；随钝化膜厚度增加颜色的变化规律同所见光光波所显示的颜色相同；以及干燥过程色彩变化等现象。
如是我国研究者提出了物理成色即光波干涉成色的学说。
根据光波干涉原理，入射光到达钝化膜表面一部分被反射，一部分透过钝化膜由锌层表面再反射出来，于是从外表面和从内表面反射出来的光产生光程差。
当光层差等于某颜色的光波之半或它的奇数倍时，就会发生光波干涉而抵消一部分，我们肉眼所见只是该色的辅色。
例如钝化时间短，膜薄光波干涉发生在紫外区，这时的颜色取决于化合物的本色，如青灰色。
随膜层增厚，蓝色发生光波干涉而减弱，人们看到黄色(蓝色的辅色)，依此类推，当膜厚大于0．7μm时，钝化膜又呈现本色——棕褐色。
由于工件运动，膜层厚度不均匀，各种颜色交迭一起就呈现五彩缤纷的外观。
尽管如此，上述两种成色学说都还不能互相替代，有待继续研究。
钝化膜从外观可分白钝化、淡蓝色、彩虹色钝化、金黄色、黑色钝化、军绿色钝化。
这些钝化膜耐蚀强弱的顺序是军绿色>黑色>彩虹色>金黄色>淡蓝色>白色。
所以凡用于耐蚀目的机械零件镀锌都必须进行彩虹色钝化。
钝化液依浓度可分为高浓度、中浓度、低浓度。
因钝化中生产消耗铬酸不足5％，而95％被零件带出损失，造成严重的环境污染。
采用低浓度钝化液可降低生产成本、减轻污染，钝化膜质量与高浓度铬酸钝化相当，故以介绍低铬钝化为主。
(一)铬酸盐彩色钝化1．铬酸盐彩色钝化工艺规范(见表3—1—15)表3—1—15 铬酸盐彩色钝化工艺规范2．组成铬酸钝化液的三要素钝化配方虽然很多，但任何有实用价值的配方必须包括主盐、活化剂和一定的氢离子浓度。
(1)主盐及其浓度。
主盐大都采用铬酐，是成膜的主要成分，浓度可在3g／L～400g／L的范围内变化。
铬酐浓度高，反应速度快，钝化时间缩短，浓度低则相反。
低浓度一般用5g／L～10g／L；高浓度用l50g ／L～200g／L为宜。
实践表明：钝化膜的耐蚀性和色彩的浓淡与铬酐浓度无必然的联系，关键是主盐与活化剂要搭配恰当。
(2)活化剂及其浓度。
铬酸是强氧化剂，锌层一经浸入铬酸盐溶液中很快就生成一层无色透明的氧化膜，故只有铬酸而无活化剂时，锌层处于钝态，阻碍了锌层和六价铬之间的氧化还原反应，不能获得彩色钝化膜。
加入活化剂防止了锌层氧化，使氧化还原反应得以顺利进行，所以加入活化剂是获得彩色钝化膜的必要条件。
活化剂可采用硫酸及可溶性硫酸盐，盐酸及可溶性盐。
例如硫酸、硫酸钠、盐酸、氯化钠等。
活化剂浓度依铬酐浓度而定，并要保持一定的比例。
就低铬钝化而言，比值范围大致为Cr03／SO42-=(5～10)：1；Cr03／C1-=1：(1～1．2)。
活化剂不足，成膜速度慢，易发生白雾。
采用氯化物作活化剂还有利于提高膜层的结合力。
(3)一定的氢离子浓度(pH值)。
高浓度铬酸盐钝化，溶液是强酸陛，只能提出零件在空气中停留数十秒钟才能成膜，叫“气相成膜”。
而低铬钝化，酸度低，可在溶pH值液中一次成膜，叫做“液相成膜”这是两种钝化工艺的主要区别。
锌层与钝化液反应会消耗氢离子，pH值将升高，直接影响六价铬的氧化还原速度，当pH值达到3时，铬酸氧化还原能力很低，不能形成彩色钝化膜，所以必须维持一定的pH值。
低浓度钝化液的pH值范围为l～1．5，pH值过低，膜薄而多孔，pH值>2成膜速度很慢。
3．锌镀层低浓度铬酸钝化工艺流程镀锌→清洗→清洗→2％～3％的硝酸出光2s～5s→清洗→低铬彩色钝化→清洗→热水洗→甩干→烘烤老化→入库。
4．注意事项(1)镀层质量要求细致、光泽较好。
因低浓度钝化液无化学抛光能力，故必须保持锌镀层的质量一致。
(2)钝化温度以15℃～35℃最好。
温度低，成膜慢，色淡膜薄；温度高，膜厚而疏松，附着不牢。
自动线生产最好控制在25℃左右，以确保在一定时间内获得同一色彩。
5．钝化时间依主盐浓度、pH值、活化剂浓度和温度而定。
自动线尤其要保持上述因素在规范范围内。
在其他条件相同时，夏季钝化时间相应缩短；冬季则适当延长。
(1)钝化时零件与钝化液要相对运动，有利于溶液的对流扩散，防止零件粘叠，使膜层均匀一致。
自动线上钝化一定要用压缩空气剧烈搅拌。
(2)清洗一定要彻底，尤其高浓度铬酸钝化，如果残留有铬迹或重铬酸锌时，将成为过早“泛白点”腐蚀的主要原因。
热水的温度应不超过50℃，否则易掉膜。
(3)彩色钝化一定要经烘烤老化，以提高膜层的附着力和耐蚀性能。
但老化温度不得超过65℃。
温度高时膜层脱水开裂，耐蚀性明显降低。
采用红外线干燥时除注意温度外，老化时间也不得超过15min，否则耐蚀性也下降。
6．低浓度铬酸钝化故障及纠正方法(见表3—1—16)表3—1—16低铬钝化故障及纠正方法(二)锌镀层的白色钝化锌层白色钝化有两种，一种是纯白色的，俗称“白钝化”；另一种是略带蔚蓝色，外观似镀铬层，俗称“蓝钝化”。
前者纯粹是一种无色透明的氧化锌薄膜，因几乎不含铬，故耐蚀性极差；后者尚含有0．5mg／dm2～0．6mg／dm2的三价铬，耐蚀性比白钝化好，这两种钝化膜只能用作低档产品的防护-装饰。
1．白色钝化工艺流程光亮镀锌→清洗→出光(2％～3％HN03) →清洗→白钝化(铬酐5g／L，硝酸0．5mL／L～1mL／L，碳酸钡1g／L，醋酸镍1g／L～3g/L，室温钝化3s～8s，空气中停留5s～10s) →清洗两次→90℃以上开水烫→甩干→干燥。
配方中加碳酸钡的目的是去除铬酐中带入的硫酸根，防护黄色钝化膜生成；氯化物镀锌白钝化膜易变色，加入少量醋酸镍可以大大提高抗变色能力，为节约成本其他镀锌体系可不加；白钝化之后一定要用近沸的热水烫洗，以彻底除去夹带的六价铬有色膜，并迅速干燥。
2．获得蓝钝化膜的方法有直接蓝钝化和彩色膜溶薄两种方法。
(1)直接蓝钝化工艺规范(见表3—1—17)。
直接蓝钝化工艺流程：光亮镀锌→清洗→清洗→蓝钝化→充分清洗两次→在含0．1g／L～0．2g／L的铬酐的热水(80℃～l00℃)烫洗→甩干→干燥。
表3—1—17 直接蓝钝化工艺规范操作维护中注意事项：①配方中的三氯化铬在新配溶液时一次加入，以后不必补充；氟化钠可用HF、NH4Cl或KF代替。
②氟化物是化学抛光增强剂，若含量过高会使膜层发雾。
③操作温度要低于35℃，过高膜发雾。
④本钝化液酸度高，锌溶解快，钝化时间以3s～7s为宜。
⑤钝化后在空气中停留时间与外观变化关系为银白→浅蓝→深蓝→湖绿→黄绿，要抓住色调达到要求时立即清洗。
⑥为提高耐蚀性和抗变色能力，在高温热水中加入0．1g／L～0．2g／L的铬酐很起作用，并可防止黄迹和水迹等疵病。
(2)彩色钝化后溶薄。
彩色钝化后溶薄工艺流程：镀锌→清洗→清洗→3％HN03溶液出光→清洗→彩色钝化→清洗→清洗→碱漂(Na2S 20g/L，NaOH 20g/L，室温下漂20s左右) →清洗两次→90℃以上热水烫洗→迅速甩干或烘干)。
目前市售白钝化，蓝钝化和彩色钝化溶液一般采用超低铬，如果光亮氯化物镀锌，光亮氰化镀锌等可采用超低铬钝化。
(三)锌镀层军绿色钝化工艺军绿色钝化又称五酸钝化，能获得厚实的草绿色膜，耐蚀性能优于其他钝化膜。
这种钝化成本较高，维护管理较难。
1．军绿色钝化工艺规范(见表3—1—18)表3—1—18 军绿色钝化工艺规范钝化液中含有磷酸根离子，所得油光草绿色膜是由铬酸盐和磷酸盐复混的、结构很复杂的膜。
铬酸、磷酸、硫酸是钝化液的基本成分，硝酸对钝化膜的结合力影响很大，不宜太高。
盐酸对膜层结合力和抗蚀性能均有一定影响。
配制钝化液时先溶解铬酐，然后加入其他成分，新配液应加少量锌粉搅拌数分钟，放置4h～8h让其自然冷却后方可试用。
2．工艺流程镀锌→清洗→出光(2％～3％HN03) →清洗→军绿色钝化→清洗三次→干燥。
3．注意事项钝化可用铝或塑料夹具；钝化时零件不得互相屏蔽或碰撞，要轻轻晃动零件或缓慢来回移动；钝化后在空气中搁置5s～10s使之老化，未干时很嫩，不能有水猛冲，亦不能洗得太久，要防止六价铬溶解。
军绿色钝化膜外观为油光草绿色，允许轻微淡绿色、淡黄色或微灰色。
本工艺不适宜锌层厚度小于6μm 的小紧固件。
(四)锌镀层的黑色钝化锌层的黑色钝化膜同军绿色相似具有很高的耐蚀性能，国外采用薄锌黑钝化来强化抗蚀能力，还可开拓机能方面的用途，所以是一种很有发展前途的工艺。
黑色钝化膜可从含银盐和铜盐两种配方中获得。
(1)锌层黑色钝化工艺规范(见表3—1—19)。
表3—1—19锌层黑色钝化工艺规范(2)溶液的配制(以配方1为例)。
配制时用蒸馏水或去离子水，不能用自来水。
计算量的(A)剂加入盛有水的槽中搅匀；计算量的(B)剂先用水稀释，然后在剧烈搅拌下慢慢加人槽中，入槽之时有棕色沉淀，但在搅拌下可溶解，然后测pH值，待温度合适后即可使用。
配方2配好后按体积加1g／L锌粉处理。
配方3是铜盐配方，成本低些，但黑度较银盐者差。
将各成分溶于水后，稀至总体积，用稀氢氧化钠调整pH、值至2～3。
(3)黑钝化工艺流程：镀锌→清洗两次→2％～3％的HN03溶液出光→充分清洗→黑钝化→充分清洗(时间<20s) →封闭(1％的铬酐溶液，加热60℃～70℃更好，时间2s～3s) →迅速干燥。
