p H的调整
在实验室里,基本上确定了三价铬彩色钝化工艺配方:硝酸铬,20~30g/L;氧化剂,4~5mL/L;pH调整剂,4~6mL/L;pH,1.5~2.0。根据上述三价铬钝化工艺确定了pH范围,pH低于1.0时钝化膜层发雾,反应较快:pH**2.5时钝化膜层色泽不均匀。氧化剂的调整根据配方氧化剂的质量浓度在3~8mL/L范围,氧化剂质量浓度低钝化膜层易发雾,氧化剂质量浓度高时钝化膜层色泽艳丽,铬钝化剂,但易脱膜。鉴于零件的特性,锌钝化剂,试验确定的三价铬钝化配方一为:硝酸铬,20~30g/L;氧化剂,3~8mL/L;pH调整剂,4~6mL/L;pH,1.5~2.0;t,30s~1min;θ,35~45℃。该三价铬彩色钝化工艺形成的彩色钝化膜色泽鲜艳、均匀,操作条件范围广泛,适宜大批量、自动化生产。
氯化钙腐蚀
三价铬镀层已被证实可成功解决氯化钙腐蚀,或“俄罗斯泥”。腐蚀样品在使用六价铬电镀工艺后,铬层似乎也受到腐蚀。这是不正常的,由于该铬层通常作为腐蚀电池的阴极。其腐蚀机制与电并没有很大关联,仅关系到铬层溶解,而非镍层。发生的氧化反应和铬层会被化学溶解。氯化钙的腐蚀物仍保持在铬表面。在一段时间内,以下方程式表明在氯化钙吸收二氧化碳过程中会造成pH值下降。
这种酸性环境加上溶解的氧是导致铬层溶解的原因:
从酸性的三价铬电解质得到的镀层性能明显优于由六价铬电解质得到的铬镀层(在这些腐蚀情况下)。这种改善的原理方法正在研究之中。
铜加速醋酸盐雾试验(CACC)测试
为测试*三代三价铬系统的防腐蚀性能,钝化剂,在获得ISO 17025认证的实验室里采用美国材料试验学会B368(ASTM B368)方法对一系列镀铬零件进行24、48和72小时的铜加速醋酸盐雾试验(CACC)。再分别在24、48及72小时时从柜里取出一套零件。用ASTM B537方法逐一评定电镀板在大气暴露情况下耐腐蚀性能的标准惯例对零件进行评估。零件都是在相同电镀生产线上进行加工,使用同样的设备、同样的预处理工艺及尽量相同的电镀工艺。
发展
*二代三价铬钝化剂的共同特点是采用**络合剂,五彩钝化剂,并加入其他金属,耐蚀性大大提高,并可以得到不同钝化膜的颜色,如蓝色、彩色、黑色。操作条件要求相对较低。是在*二代钝化液中直接加入封孔剂,例如酸性硅溶胶、纳米 Si氧化物,它们被填充在钝化膜的骨架中,克服了三价铬钝化无自愈能力的缺点,大大提高膜层的耐蚀性。