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高于2.5时钝化膜层色泽不均匀。
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,但易脱膜。
鉴于零件的特性,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。
三价铬钝化膜中没有可渗出的六价铬,所以膜层没有自修复能力,当钝化膜损时很容易发生腐蚀。为了弥补此缺陷,可采用封闭处理。
根据不同零件所在使用条件的不同,其耐蚀性能要求不一致,为此对封闭剂需要进行调整。所采用的封闭剂质量分数从4%~20%,以满足类零件的耐蚀性能及耐热性能的要求。
将碱性镀锌层的三价铬彩色钝化工艺用在铸造管接件上,钝化膜无彩色,呈雾状白色;用在氯化钾镀锌零件上,其钝化膜色彩呈雾状灰色。从镀层外观上可以看出,这可能与铸件表面粗糙度有关,而氯化钾镀锌层与碱性镀锌层的结构不一致。为此,将三价铬钝化的成膜主盐Cr(NO3)3改为Cr2(NO4)3改用一种酸性强的多元酸做pH调整剂。调整后满足铸件钝化要求。彩色钝化工艺配方二为:硫酸铬,20~30g/L;氧化剂,3~8mL/L;pH调整剂,4~6mL/L。
配方1:硝酸铬15 g/L,硝酸钠10 g/L,草酸10g/L,pH值(用氢氧化钠调)2,工作温度 30℃,钝化
配方2:三价铬化合物10~ 30g/L,硫酸铝20~40g/L,钨酸盐2~5g/L,无机酸5~ 10 g/L,少许表面活性剂。
配方3:10g/L硫酸铬,硫酸铝钾 30g/L,偏钒酸铵 2.5g/L,盐酸5g/L,温度为室温,时间为40s。
配方4:0.2~0.6g/L, 0.1~0.2g/L, 0.1~0.2g/L,温度为 18~25℃,时间为 20~60s得到蓝色钝化膜。