電鍍後處理有多重要，你明白嗎？

一（yī）、序 

電鍍後處理和鍍前處理在生產中占有極其重要的地位（wèi），許（xǔ）多采用表麵電鍍技術製造出的產品，出現不良決大多數都是（shì）因為前處理和鍍後處理不當造成的，有關前（qián）處理的知識大家從各種渠道都有所了解，但對鍍後處理還沒有文章進行過係統的論述，今天我們平台就與大家探討一下電鍍後處理。

 由於各種鍍層的（de）性能（néng）及用途不同，鍍後處理的目的和方法有較（jiào）大的差別，但是鍍件（jiàn）經過鍍後處理以後，應該達到以下幾點的要求，才能保證鍍後處理工程的質量。 

①經過鍍後處理的鍍層表麵（miàn）不應有鍍液遺留，不汙（wū）染鍍層，使鍍層（céng）呈現其金屬本色（sè）。

②對於裝（zhuāng）飾性鍍層，經鍍後處理後要保（bǎo）持原來的光澤與色彩，並且要能維持（chí）永久不脫（tuō）色、變色，以滿足用戶的觀賞需要。

③對於防（fáng）護性（xìng）鍍層既要滿足防護性能的要求，也要保持其金屬光澤，即在保護其外觀的（de）情況下，要能達到鹽霧試驗、濕熱試驗及日照試（shì）驗等的要求。

 ④對於要求有良好導電性能並用於電器設備的鍍層應符合產品對接觸電阻的技術要求，並且還要具有良好的抗色變能力。

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

 ⑥對（duì）於以高強度鋼（gāng）為基體材料的鍍件（jiàn）或對滲（shèn）氫敏感的鍍層，鍍後應進行除氫處理，防止氫脆出現。

 

其實，鍍（dù）後處理（lǐ）的主要目是（shì）為了提高鍍層的耐腐蝕性能；保持鍍層原（yuán）有的特性（xìng）不變（biàn）化。其中最主要（yào）的鍍後處（chù）理（lǐ）方式是（shì）除氫處理和鈍化保護處理。為了提高鍍層的抗腐蝕與耐鹽霧性能，一般都要同時進行除氫和鈍化處理（lǐ），有些還需要塗有機膜（光油，電泳柒），如鍍鋅件目前一般要經過除氫和化學鈍化處理，仿金電鍍要經過化學（xué）鈍化和塗有（yǒu）機（jī）膜處理等。

 

 

二、電鍍後處理的種類

 1．除氫處理（lǐ）

 除氫對於電鍍產（chǎn）品（pǐn）是非常重要的（de），因為在電鍍體係中（zhōng），被鍍金屬（shǔ）離子在陰（yīn）極上得到電子，氫離子也（yě）同樣會得到電子，生成原子態的氫，滲透到金屬鍍層內部，使鍍層產生疏鬆，當放置一段（duàn）時間後，原子態的（de）氫會結合生成氫氣而體積膨脹，這樣就導致鍍層產生針孔、鼓泡甚至脫落等不良缺陷，如果滲透到基體還會導致整個構件的氫脆現象，特別是（shì）對於高強度鋼，一旦（dàn）滲氫容易導致構件的脆（cuì）斷。

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

 相對於鈍化保（bǎo）護處理來說，除氫處理的方法比較單一和簡單（dān），一般都是采用熱處理（lǐ）的方式把（bǎ）原子態（tài）的氫驅逐出來（lái），對於常用的鍍（dù）鋅構件，一般是在帶循環送風的烘箱中，220℃恒溫（wēn）條（tiáo）件下保溫2小時，這個工序一般是在鈍化之前，這樣不會造成（chéng）由於驅氫而導致鈍化層的（de）破裂。

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

  

1、1一般除氫方法

 （1）將（jiāng）需除氫的鍍件放在烘箱內（最好放（fàng）在真空爐（lú）內），或在熱油中（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（xiāng）中除氫具有同樣的效果，由於其（qí）受熱均勻，對鍍層還具有填（tián）充孔隙的作用，有利於提高鍍（dù）層的防護功能，對設備要求也簡單。

 

1、2根據工件要求提出除氫（qīng）方法

 比（bǐ）如鍍硬鉻，在鍍（dù）硬鉻（gè）時由於（yú）電流效率過低，隻有13%~18%，大（dà）部分電流消耗在氫的析出上，氫容易擴散到鍍層和（hé）基體金屬的晶格中，滲氫較（jiào）為嚴重，從而引起疲勞強度的降低，影響（xiǎng）動、靜負載強度，故在設計（jì）中（zhōng）應提（tí）出鍍鉻後除氫處理（lǐ）的要求。經除氫處理之後可去除滲入鍍層和基體中60%~70%的氫，從而大大（dà）減輕（qīng）了脆性而不會降（jiàng）低（dī）其硬度。

 

1、3熱油代替在烘箱內除氫

 鍍鉻（gè）的電（diàn）流效（xiào）率很低（dī），因而（ér）鍍層孔隙率較高（gāo），且鍍層極易鈍化，同時由於鋼（gāng）鐵件表麵的（de）鉻層優勢陰極性鍍層，當（dāng）鍍層厚度較（jiào）薄時極易引（yǐn）起鏽蝕。為改善（shàn）這一缺陷環節（jiē），可采（cǎi）取熱油除氫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（kě）保持（chí）工件各部分的溫度均勻，達到完（wán）整的除氫（qīng）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（céng）的防護能力。

 

1、4除氫溫度（dù）不能太高

 比如，鍍鋅後，除氫是采用（yòng）加熱的方法將氫（qīng）從金屬中趕走的（de）。除氫的（de）功效與除氫的溫度、保溫時間的（de）長短有關。除氫的溫度越高，時（shí）間越長，除氫（qīng）就越徹底。但不能超過250攝氏度。因為在這個溫度下鍍鋅層的結晶組織會變形、發脆、抗蝕性能下降。

 

1．5除氫時還（hái）應注意以下幾點：

 （1）工件的使用安全係數。安全重要性大的工件，應（yīng）適當延長除氫時間。

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

 （3）工件的滲氫程度。在（zài）表麵處理中產生氫多、處理（lǐ）時間長的零件（jiàn），應加強除

 （4）工件使用中的受力性質。當零件受到高的張應力作用時應（yīng）加（jiā）強除氫（qīng），隻受壓應力時不（bú）會產生（shēng）氫脆。

 （5）除氫前必須保持鍍層（céng）表麵清潔，除氫應在鈍化前處（chù）理（lǐ），以保證除氫效果和鈍化層的質量。

 （6）除氫應保證時間連（lián）續，不可中間（jiān）停（tíng）止。盡（jìn）可能等烘箱降至（zhì）室溫（wēn）時，再開烘箱取出零（líng）件。

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

 （8）除氫處理應（yīng）在電鍍後3小時內進行。

 

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（bān）是2～3h）進行熱處理，但是針對不同的鍍層稍（shāo）有差異，而且（qiě）不同的處（chù）理溫度和處理時間對鍍層的性能也有一（yī）定的影響。因此，除氫工藝要保證：能有效的驅除（chú）滲透到（dào）鍍層或者金屬基（jī）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（lǐ）是指在一定的溶液中進行化學或電化學（xué）處理，在（zài）鍍層上形成一層堅實致密的、穩定性高的薄膜的表麵處理方法，鈍化使鍍層的耐腐（fǔ）蝕性能進一步的提高並增加表麵光澤和抗汙染的能力。

 鈍化（huà）處理（lǐ）按照鈍化膜的化學成分可分為無機鹽鈍化和有機類鈍化兩類；根據鈍化膜組成成分對人體的危害性可分為鉻酸鈍化和無鉻鈍化（huà）。鉻酸鈍化是無機鹽鈍（dùn）化的一個分支，目前國內外（wài）研究較多的無鉻鈍化有：鉬（mù）酸鹽溶液、鎢酸鹽溶液、矽（guī）酸（suān）鹽溶液、鈦鹽鈍化、含鋯溶液、含鈷溶液、稀土金屬鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽鈍化（磷化（huà）處理）等無機鹽鈍（dùn）化和（hé）有機類鈍化等。

 

2.1無機（jī）鹽鈍化保（bǎo）護處理

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

 由於這些（xiē）突出的優點使得鉻酸鈍化仍（réng）然是目前應用最廣的鈍化工藝。但是由於Cr6+具（jù）有相當高的毒性且易致癌，隨著人們環（huán）境保護意識的增強，越來越希望尋找可以代替（tì）鉻酸鈍化的新（xīn）配方和新工藝，樂將科技LJ-27電解防變色鹽就是（shì）應用很成熟的（de）無（wú）鉻替代工藝。

 鉬和鉻是同族元素，因（yīn）此（cǐ），它與鉻具有相似的化學性質，鉬酸鹽已經廣泛用於（yú）鋼（gāng）鐵以及有色金屬的緩蝕劑和鈍化劑。鉬酸鹽鈍化處理方法主要（yào）有陽極極化（huà）處理、陰極極化（huà）處理和（hé）化學浸泡處理。

 把（bǎ）鍍鋅件在鉬酸（suān）鹽（yán）中進行化學浸泡處理，測試結果表明鉬酸鹽鈍（dùn）化比不（bú）上鉻酸鹽鈍化，但可以明顯提高鋅層的（de）耐蝕性。使（shǐ）用鉬酸鹽/磷酸鹽體係處理鍍（dù）鋅件，腐蝕試驗結果顯示，在中性和堿性環境中，其鈍化效果沒有鉻酸鈍化好，但是在（zài）酸性環境中（zhōng）卻優於鉻酸鈍化，室外暴露試驗結果相當。

 鋅鎳合（hé）金鍍層經過（guò）鉬酸（suān）鹽鈍化處理，其耐腐蝕性能也不（bú）如鉻酸鈍化，並且不具有自修複作用，不（bú）過還是可以明顯提高合金的耐腐蝕性能。

 鎢酸鹽（yán）作為金屬的緩蝕劑（jì）同鉬酸鹽具有相似性，鋅、錫合金的經鎢酸鹽鈍（dùn）化形成的鈍化（huà）膜，鹽（yán）霧試驗顯示其耐腐蝕性能要差於鉻酸。用於（yú）鈍（dùn）化Sn-Zn合金時，其抗鹽（yán）霧（wù）性（xìng）能和抗濕熱循環試驗性能比鉻酸鹽和鉬酸鹽都要差。

 矽酸鹽鈍化處理具有價格低廉，無毒、無汙染，化學（xué）穩定性好（hǎo）等優點。但是其（qí）耐腐蝕性能比較差，在日本的有關實驗室正進行著矽（guī）酸鈉為主體的（de）電解液中陽極極化鍍鋅鋼板形成高耐（nài）腐蝕（shí）的氧化膜研究（jiū），不過，仍處於實驗室研（yán）究階段。

 含鋯溶液已經代替（tì）鉻酸（suān）鹽用於鋁基表麵的預處理（lǐ），但很（hěn）少用在鋅（xīn）基金屬的（de）處理，一般可以用來作為鍍鋅（xīn）件塗漆的前處理，而不作為鋅基表麵的後處理[8]。此（cǐ）外，含鋯溶液還存在成本較貴問題。

 含（hán）鈷溶液一（yī）般應用較多還是鋁及鋁合金表麵的鈍化處理，對於鋅基金屬表麵的研（yán）究不多。稀土金（jīn）屬如含有鈰、鑭（lán）等的鹽類是鋁（lǚ）合金在含氯溶液中有效的緩蝕劑，研究表明（míng）鈰的氧化物和氫氧化物能對鍍鋅層（céng）起到很好的保護作用。

 

對於三價鉻溶液，雖然其毒性隻有六價鉻的（de）1%，對三價鉻的（de）鈍（dùn）化（huà）研究也有不少，不過其耐腐蝕性能還遠（yuǎn）遠達不到要求，再者使用三價鉻也沒有從（cóng）根本上解決鉻的汙染問題，因此很難（nán）普及。

  

2.2有機類鈍化保護

 有機類鈍化是很有希望（wàng）代替鉻酸鈍化的一種無鉻鈍化工藝。許多行業專（zhuān）家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍（dùn）化進行了詳細的報道, 主要提到了二氨基三（sān）氮雜茂（BAT4）及其衍生物的鈍化，丙烯（xī）酸（suān）樹脂鈍化（huà）、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化（huà）、植酸鈍化和有（yǒu）機鉬酸鹽鈍化等。

 對鍍鋅層最有希望代替鉻酸（suān）鹽鈍化的（de）是一些特別的鋅的有機螯合處理，它（tā）能在鋅表麵形（xíng）成一層不溶性有機複（fù）合物薄膜，膜內（nèi）分子以配（pèi）位形式與基體金屬相（xiàng）結合，形成屏蔽層，增強了膜的抗蝕性。研究表麵，BAT4及其衍生物對鋅具有較好的抗腐蝕效率。

 在美國行業有專（zhuān）家提到一種金（jīn）屬基（jī）表麵鍍鋅處理的鈍化方法，其鈍化液（yè）中含有烷（wán）基甲基丙（bǐng）烯酸酯聚合物，通過實驗，認為在（zài）總（zǒng）體上用這種含有烷（wán）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，耐腐蝕性能接近甚（shèn）至某些方麵超過了鉻酸鹽鈍化，很有發展前途，不過目前國內還沒有見到其使用。

 單寧酸是一種多元（yuán）苯酚的（de）複雜（zá）化合物，水解後溶液呈現酸性，可以用於鍍鋅層（céng）的鈍（dùn）化處理（lǐ），成膜過（guò）程（chéng）中，單寧酸提供膜中所（suǒ）需要的（de）羥基和羧基，一般來說，濃度高（gāo）對成（chéng）膜有利，隨膜層變厚，顏色變深，耐蝕性（xìng）能增（zēng）強，但是濃度超過40%，雖然膜層（céng）顏色加深，但是對耐腐（fǔ）蝕性能影響不大。不過單寧酸（suān）存在價格較貴，與規模（mó）的生產（chǎn）應用還存在一定距離。

 以歐洲鋼鐵企業為中心的研究機構正在致力（lì）於電解聚合法研製有機防鏽膜（mó）如有機矽烷、硫醇等來代替鉻酸鹽表麵處理方法，不過，目前僅處於實驗（yàn）室研究（jiū）階段。

 行（háng）業有專家對植酸在（zài）金屬防護中（zhōng）的應用（yòng）進行了詳細的敘（xù）述，指出，植酸（suān）可以在金屬表層形成堅固（gù）致密的單分子保護膜，抑製金屬的氧化（huà）腐蝕。從（cóng）而是一（yī）種理想的鈍化液。

  

2.3有（yǒu）機類與無機（jī）鹽混合鈍化（huà）保護處理

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

  

單寧酸可以用於鍍鋅件的鈍化處理，但是如果在鈍化液中加入金屬鹽類（lèi），有機或無機緩蝕劑（jì），可以進一步增強其（qí）耐腐（fǔ）蝕性能。

 對經過水溶性（xìng）的丙烯酸樹脂加入到鉬酸鹽和磷酸鹽中得到（dào）的鈍化液處理後的鍍鋅試件的耐腐蝕性能進行了測試，認為（wéi）其抗腐蝕性能接近了鉻酸鈍化。

 在（zài）歐洲行業（yè）有專家發明的一（yī）種新（xīn）型的鈍化液（yè），用該專（zhuān）利的鈍化液浸泡鍍Al-Zn合金或Al後可在（zài）鍍層（céng）上形成一層由無鉻塗層混合物（wù）形（xíng）成的塗（tú）層，這層混合物包括凍（dòng）膠凝膠相和分散相，凍膠凝膠（jiāo）是（shì）一種（zhǒng）有機（jī）聚（jù）合物，包括水溶性（xìng）聚合物（wù）和那些可以溶解在無（wú）水溶劑中的聚（jù）合物，聚合物一般選擇環氧樹脂（zhī），也可以選擇丙烯酸（suān）聚合物、聚亞胺（àn）酯等，連續相一般是無（wú）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（shǔ）的硼酸鹽。根據其配置的鈍化液（有機聚合物加入硼酸鈣及亞釩酸鈉）進行試驗並於鉻酸鹽做（zuò）比較，3000小時的鹽（yán）霧試驗顯示其抗（kàng）腐蝕性能可以同鉻酸相匹敵。

 

無機鉬酸鹽鈍（dùn）化大多數是采用單一（yī）的鈍化（huà）液試劑處理（lǐ）金屬（shǔ）表層，所獲（huò）得的塗層的耐腐蝕性能相對於鉻（gè）酸鈍化還不是很（hěn）好。采用鉬酸（suān）鹽與多種組分複（fù）合配方，借（jiè）分子（zǐ）間協同緩（huǎn）蝕作（zuò）用可（kě）以提高耐腐蝕（shí）效率。

 由於有機物能在鋅表麵形成一層（céng）不溶性的複合物薄（báo）膜，當加入適量（liàng）的（de）無機緩蝕（shí）劑時有機膜內的分子與（yǔ）無機金屬鹽及金屬基體相結合（hé），構（gòu）成屏蔽層，使膜比起單獨使用無機（jī）物緩蝕劑或有機物所形成的膜層（céng）致密的多，從（cóng）而增強了膜的抗腐（fǔ）蝕性（xìng）能，由於采用的無機物及加入的各種無機（jī）緩蝕劑都是無毒（dú）的，所以用來（lái）代替有毒的鉻酸鹽（yán）鈍化（huà）是有希望的。

 

 2.4無鉻（gè）鈍化存在的主要問題及最新研究

 無（wú）鉻鈍化對塗鍍鋼板生產（chǎn）廠（chǎng）家的環保有利，但是無鉻鈍化處理的工藝設（shè）備投資和生產成本（běn）會上升，而且無鉻鈍化工（gōng）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（bǎn）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（shēn）鍍鋅鋼板塗裝時可以使用（yòng）無（wú）鉛或低鉛油漆，而采用無鉻鈍（dùn）化（huà）處理的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時必須使用含鉛電泳油（yóu）漆，即為了保證一定的耐（nài）腐蝕能力，鈍化液和底（dǐ）漆（qī）二者之間（jiān）必（bì）須有一（yī）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（duō），而鉻酸（suān）鹽（yán）鈍化處理的鍍鋅板耐（nài）腐蝕性（xìng）能更加好，使用技術更加成熟，因（yīn）此，目前還是被更多的（de）用戶青睞。

 盡（jìn）管已經有各種不同（tóng）的無鉻鈍化工藝，但是還沒有一種無鉻鈍化工藝能夠（gòu）完全取代鉻（gè）酸鹽鈍化，雖然（rán）有些無鉻鈍化性能已經接近鉻酸鈍化，不過其市場前景，應用範（fàn）圍（wéi）以及環保效（xiào）果（guǒ）還有待進一步的研究。隨著人們對環（huán）保意識的日益增加，對於使用最廣泛的鍍鋅行業，有（yǒu）希望代替其鉻酸鈍化的無鉻鈍化工藝是（shì）鉬酸鹽鈍化和有機類鈍化。

 國內對無鉻鈍化的研究報（bào）道（dào）不是很多，至於其在生產中的應（yīng）用，由於多種原因仍少見。最近有研究也（yě）是從有機（jī）物鈍化（huà）角度（dù）出發，同時考慮到無毒以及零排放的（de）目的，提出了一種新的配（pèi）方（fāng）和工藝，在鍍（dù）鋅層表麵上再（zài）塗敷一（yī）層（céng）水溶性（xìng）高分子乳液，這層乳液幹燥後即形（xíng）成一層極薄的無色透明膜，膜的厚度大約在微（wēi）米級，由於（yú）無色（sè）透明（míng），即防止了鍍鋅（xīn）層的腐蝕，又（yòu）保持了原有（yǒu）的外觀，目前在（zài）這方麵（miàn）的應用國內尚處於空白。

 針對這層有機（jī）膜（mó）進行了耐腐蝕實驗。主要包括室（shì）外暴曬實驗、鹽霧實（shí）驗和（hé）浸泡鹽水（shuǐ）實驗。有機膜層的耐腐（fǔ）蝕性能已經通（tōng）過檢驗，並且超出了預期（qī）的（de）結果，耐腐蝕性能優良。目前，這種乳液已經在一家鋼管廠試用，由於工藝上還（hái）有（yǒu）一些正待解決的問（wèn）題。仍在進一步的研（yán）究中，但是，由於其用量少（shǎo）、價格（gé）低廉、設備投資少等優點，相信不久可以推廣使用。

  

三、結語

 鍍後（hòu）處理（lǐ）的（de）重要性和鍍前處理（lǐ）一（yī）樣，如果鍍後處理不恰當，會造成更大損失，鍍後處理主要包（bāo）括除氫處理和鈍化保護處理，除（chú）氫為了除去滲（shèn）透到鍍層甚至產品基體中（zhōng）的氫原子，以防止鍍層、鏽斑鼓泡、針孔（kǒng）、麻點等缺陷。鈍化處理主要是為（wéi）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（yǐ）及人體的危害，大家正在積極尋求一（yī）種價格經濟、性能優良（liáng）的替代工藝。

 有關無鉻鈍化的配（pèi）方工藝已經（jīng）有很多（duō），但是由於從性能、成本以及廢水處理難度等（děng）綜合角度考慮，還沒（méi）有一（yī）種工藝可以完全替代鉻酸（suān）鹽鈍化。

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