電鍍後處理（lǐ）有多（duō）重要，你明白嗎？

一、序 

電鍍後（hòu）處理和鍍前處理在（zài）生產中占有極其重要的地位，許多采用（yòng）表麵電鍍技術製造（zào）出的產品，出現不良決大多數都是因為（wéi）前處理（lǐ）和（hé）鍍後處理不當造成的，有關前處理的知識大家從各種（zhǒng）渠道（dào）都有（yǒu）所了解，但對鍍（dù）後處理還沒有文章進（jìn）行過係統的論述，今天我們平台（tái）就與大家探討一下電鍍後處理。

 由於各種鍍層的性能及用（yòng）途不同，鍍後處理的目的和（hé）方法（fǎ）有較大的差別，但是鍍（dù）件經過（guò）鍍後處（chù）理以後，應該達（dá）到以（yǐ）下幾（jǐ）點（diǎn）的要求，才（cái）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（yǒu）鍍液遺（yí）留（liú），不汙染鍍層，使（shǐ）鍍層呈現其金屬本（běn）色。

②對於裝飾性鍍層，經鍍後處理後要保持原來的光澤與色彩，並且要能維持永久（jiǔ）不脫色、變色，以滿足用（yòng）戶的觀賞需要。

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

 ④對於要求有（yǒu）良好導電性（xìng）能並用於電器設（shè）備的（de）鍍層應符合產品對（duì）接觸電阻的技術要（yào）求（qiú），並且還要具（jù）有良好的抗色（sè）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（chǎn）品的可（kě）焊性要求。

 ⑥對於以高強度鋼為基體材（cái）料（liào）的鍍件或對滲氫敏感的（de）鍍層，鍍後應進行除氫處理，防止氫脆出現。

 

其實，鍍後處理的主要目是為（wéi）了（le）提高鍍層的耐腐蝕性能；保持鍍層原（yuán）有的（de）特性不變化。其中最主要的鍍後處理方式是除氫（qīng）處理和鈍化保（bǎo）護處理。為了提高（gāo）鍍層的抗腐（fǔ）蝕與耐鹽霧性能，一般都要同時進行除氫和（hé）鈍化處理，有些還需要（yào）塗有機膜（光油，電泳柒（qī）），如（rú）鍍鋅件目前一般要經（jīng）過（guò）除氫和化學（xué）鈍化處理，仿金電（diàn）鍍要經過化學鈍化和塗（tú）有機（jī）膜處理（lǐ）等。

 

 

二、電鍍後處理的種類

 1．除氫處理

 除氫對於電鍍產品是非常（cháng）重要的，因為在電鍍體係中，被鍍金屬離子在陰極上得到電子，氫離子也同樣會得到電子，生成原子態的氫，滲透到（dào）金屬鍍層內部（bù），使鍍層產生疏鬆（sōng），當放置一段（duàn）時間後，原（yuán）子態的氫會結合生成氫氣而體積（jī）膨脹（zhàng），這（zhè）樣就（jiù）導致鍍層產生針孔、鼓泡甚至脫落等不良（liáng）缺陷，如果滲透到基體還會導致整個構件的氫脆現象，特別是對於高強（qiáng）度鋼，一旦滲（shèn）氫容易導致構件的脆斷。

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

 相對於鈍化（huà）保護處理來說，除（chú）氫處理的方法比較單一和（hé）簡單，一般（bān）都是采用熱（rè）處理的方式把原子態（tài）的氫驅逐出來，對（duì）於（yú）常用的鍍鋅構件，一般是在帶循環送風的烘箱中，220℃恒溫條件下保溫2小時，這個工序一般（bān）是在（zài）鈍（dùn）化之前，這樣不會造成由於驅氫而導致鈍化層的破裂（liè）。

 不鏽鋼化學鍍鎳（niè）後經過400℃，1.5h的熱處理，可以顯（xiǎn）著提高其硬度，降低脆性。Fe-Mn合金鍍層經過100℃、150℃、200℃，1.5h的除（chú）氫（qīng）處理後，拉伸結合強（qiáng）度分別提高了（le）49.5%、75.5%和121.8%，可見，除氫處理對於（yú）提高鍍（dù）層的性能具有重（chóng）要（yào）作用（yòng）。

  

1、1一般除氫方法

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

 （2）熱油中除氫能獲得與在烘箱中除（chú）氫具有同樣的效果，由於其受熱（rè）均（jun1）勻（yún），對鍍層還具有填充孔隙的作用，有利於（yú）提高（gāo）鍍層的防護功能，對設備要求也簡單。

 

1、2根據工件要求提出除氫方法

 比如鍍硬鉻，在鍍硬鉻時由於電流效率過低，隻有13%~18%，大（dà）部分電流消耗在氫的析（xī）出上，氫容易擴散到鍍（dù）層和基體金屬的晶格中，滲氫較為嚴重，從而引起疲勞強度的降低，影響動、靜負載強度（dù），故在設計中應提出鍍鉻後除氫處（chù）理的要求。經（jīng）除氫處理之後可（kě）去除滲入鍍層和基體中60%~70%的氫（qīng），從而大大減輕了脆性而不會降低其硬度。

 

1、3熱油代替（tì）在烘箱內除氫

 鍍鉻的電流（liú）效率很低，因而鍍層孔隙率較高，且鍍層極易（yì）鈍化，同時由於鋼鐵件表麵的鉻層優（yōu）勢陰極性鍍層，當（dāng）鍍層厚度（dù）較薄時極易引起鏽蝕。為改善這一缺陷環節，可采取熱油除氫（qīng）代替（tì）在同樣（yàng）工藝條件下的烘箱中除氫工藝。實踐（jiàn）證明，該工藝方法既可保持工件各部分的溫度均勻（yún），達到完整的除氫效果，又可有效想鉻層的孔隙（xì）、裂縫中填（tián）充油脂，從而提高了鉻層的防護能力。

 

1、4除氫溫度不能太高

 比如，鍍鋅後，除氫是采用加熱的方法將氫從金屬中趕走的。除氫的功效與除氫的溫度、保溫時間的長（zhǎng）短有關。除氫的溫（wēn）度越高，時間越長，除氫就越徹底。但不能超（chāo）過250攝氏度。因為在這個溫（wēn）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（qīng）時還應注意以下幾點：

 （1）工件的使用安全係（xì）數（shù）。安全重要（yào）性大的工件，應適當延長除氫時間。

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

 （3）工件的滲氫程度。在表麵處理中（zhōng）產生氫（qīng）多、處理時間長的零件，應加強除

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

 （5）除氫前（qián）必須保持鍍層表麵清潔，除氫應在鈍化前處理，以保證除氫效果（guǒ）和鈍化層的（de）質量。

 （6）除氫應（yīng）保證時間連續，不可中間停（tíng）止。盡可（kě）能等烘箱降至室溫時，再開烘箱取出零件（jiàn）。

 （7）零件件（jiàn）電鍍後盡量不要返工。如（rú）不得已（yǐ）要電鍍，可用堿性溶液（yè）退掉鍍層，並在電鍍後（hòu）延長除氫時間。

 （8）除氫處理應（yīng）在電（diàn）鍍後3小時內進行。

 

通過上麵的介紹可見，除氫（qīng）處理通常是選擇一個****的溫度區間（一般是在200～300℃之間（jiān））和時（shí）間（一般是2～3h）進行（háng）熱處理，但是針對不同的鍍層稍有差異，而且不同的處理溫度和處（chù）理時間對鍍層的性能也有一定（dìng）的影響。因此，除氫工藝要保證：能有效的驅除滲透到鍍層或者金屬基體的原（yuán）子態（tài）的氫，又不會導致鍍層破裂。

 

 2.鈍化保護處理

 鈍化處（chù）理是指在一定的溶液中進行化學或電化學處（chù）理，在（zài）鍍層上形成一（yī）層堅實致密的、穩定性（xìng）高的薄膜的表麵處理方法，鈍化使（shǐ）鍍層的耐腐蝕性能進一步的提高並（bìng）增加表麵光澤（zé）和抗汙染的能力。

 鈍化處理按照鈍（dùn）化膜的化學成分可分為無機鹽鈍化和有機類鈍化兩類（lèi）；根據鈍（dùn）化膜組成成分對人體的危害（hài）性可分為鉻酸鈍化（huà）和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是（shì）無機鹽鈍（dùn）化的（de）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（yán）溶液、矽酸鹽溶液、鈦鹽鈍（dùn）化、含鋯溶液、含鈷（gǔ）溶液、稀土金屬鹽溶液、三價鉻溶液（yè）、磷酸鹽鈍化（磷化（huà）處理）等（děng）無機鹽鈍化和有機類鈍化等。

 

2.1無機鹽鈍化保護處理（lǐ）

 無機鹽鈍（dùn）化處理研究比（bǐ）較成熟和應用（yòng）較早的是鉻酸鹽鈍（dùn）化，在含鉻（gè）鈍化膜（mó）中，Cr3+起骨骼（gé）作用，Cr6+起血肉作用，Cr6+在空氣中具有（yǒu）良（liáng）好的（de）自修（xiū）複功能，因而對鍍層具有很好的保護作用（yòng），而且，改變Cr6+和Cr3+的不（bú）同配比，還可以得（dé）到（dào）不同色彩的（de）鈍化膜[3]。

 由（yóu）於這（zhè）些突出的優（yōu）點使得鉻（gè）酸鈍化仍然是目前應用最廣的鈍化（huà）工藝。但是由於Cr6+具有相（xiàng）當高的毒性且易（yì）致（zhì）癌，隨著（zhe）人們環境保護意識的增強，越來越希（xī）望尋找可以代替鉻酸鈍化（huà）的新（xīn）配方（fāng）和新工藝，樂將科技LJ-27電（diàn）解防變色（sè）鹽就是應用很成熟的無鉻替代工藝。

 鉬和鉻是同族元（yuán）素，因此（cǐ），它與鉻具有相似的化學性質，鉬酸鹽已經廣泛用於鋼鐵以及有色金屬的（de）緩蝕劑和鈍化劑。鉬（mù）酸鹽（yán）鈍化處理方法主要有陽極極化處理、陰極極化處理和化學浸泡處理。

 把鍍（dù）鋅件在鉬酸鹽中進行化學浸泡處理，測試結果表明鉬酸鹽鈍化比（bǐ）不（bú）上鉻酸鹽鈍化，但可以明（míng）顯提（tí）高鋅層的耐蝕性。使用鉬酸鹽/磷酸鹽體係處理鍍鋅件，腐蝕（shí）試驗（yàn）結（jié）果顯示，在中性和堿性環境中，其鈍（dùn）化效果（guǒ）沒有（yǒu）鉻酸鈍（dùn）化好，但是（shì）在酸性（xìng）環境中卻（què）優於鉻酸鈍化，室外暴露試驗結果相當。

 鋅鎳合金鍍層經過鉬酸鹽（yán）鈍化處理，其耐腐蝕性能也不如鉻酸鈍（dùn）化，並且不具有自（zì）修複（fù）作用，不過還是可以明顯提高合金的（de）耐腐蝕性能。

 鎢（wū）酸鹽作為金屬的緩蝕劑同鉬（mù）酸鹽具有相似性，鋅、錫合金的經鎢酸鹽鈍（dùn）化形成的鈍（dùn）化膜（mó），鹽霧試驗顯示其耐腐蝕性能（néng）要差於鉻酸。用於鈍化Sn-Zn合金時，其抗鹽霧性能和抗濕熱（rè）循環試驗性能比（bǐ）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，化學穩（wěn）定性好等優點。但是（shì）其耐腐蝕性能比較差，在（zài）日本的有關實（shí）驗室正進行著矽（guī）酸鈉為（wéi）主體的電解液中陽極（jí）極化鍍鋅鋼板形成高耐腐（fǔ）蝕的氧化膜（mó）研究，不過，仍處於實驗室研究階段。

 含鋯溶液已經代替鉻酸鹽用於鋁基表麵的預處理，但（dàn）很少用（yòng）在鋅基金（jīn）屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅（xīn）件塗漆的前處理，而不作為鋅（xīn）基表麵的後處理[8]。此外，含鋯溶（róng）液（yè）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（de）鈍化（huà）處理，對於鋅基金屬（shǔ）表麵的研究不多。稀（xī）土金屬如含有（yǒu）鈰、鑭等的鹽（yán）類是鋁合金在含氯溶液中有效的緩蝕劑，研究表明鈰的（de）氧化物和氫氧化物能對（duì）鍍鋅層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1%，對三價鉻的鈍化研究（jiū）也有不少，不過其耐腐蝕性能還遠遠達不到要求，再（zài）者（zhě）使用三價鉻（gè）也沒有從根（gēn）本上解（jiě）決鉻的汙染問題，因此很難普及。

  

2.2有機類鈍化保護

 有機類鈍化是很有希望代（dài）替鉻（gè）酸鈍化的一種無鉻鈍化工藝。許多行業專家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍化進行了詳細的報道, 主要提到了二氨基三氮雜茂（BAT4）及其衍（yǎn）生物的（de）鈍化，丙烯酸樹脂鈍化、環氧樹脂鈍化、單（dān）寧（níng）酸鈍化、植酸鈍化（huà）和（hé）有機（jī）鉬酸鹽鈍（dùn）化等。

 對鍍鋅層最有希望（wàng）代替鉻酸鹽鈍化的是一些特別的鋅的有機螯合處理，它能在鋅表麵形成一層不溶性有機複合物薄膜，膜內分子以配（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（jiū）表麵，BAT4及其（qí）衍（yǎn）生物對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（biǎo）麵鍍鋅處理的鈍化方法，其鈍化液中含有烷（wán）基甲基丙烯酸酯聚合物，通過實驗，認為在總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，耐腐蝕性能接近甚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）苯酚的複雜化合（hé）物，水解後溶液（yè）呈現酸性（xìng），可以用於鍍鋅層的鈍化處理，成膜過程（chéng）中（zhōng），單寧酸提供膜中所需要（yào）的羥基和羧基（jī），一（yī）般來說（shuō），濃度高對成（chéng）膜（mó）有利，隨膜層變厚，顏色變深，耐蝕性能增強，但是濃度超過40%，雖然膜層顏色加深，但是對耐腐蝕性能（néng）影響不大。不過單寧酸存在價格較貴，與規模的（de）生產應用還（hái）存（cún）在一定距離。

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

 行業有專家對植酸在（zài）金屬防護（hù）中的應用（yòng）進行了詳（xiáng）細的敘述，指出，植酸可以在（zài）金屬表層形成堅固（gù）致密的單分子保護膜，抑製金屬的氧化腐蝕。從而是一種理想的鈍化液（yè）。

  

2.3有機類與無機鹽混合鈍化保護處理

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

  

單寧酸可以用於鍍鋅件的（de）鈍化處理，但是如果在鈍化液中加入（rù）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（néng）。

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

 在歐洲行業有專（zhuān）家發明的一種新型的鈍化液，用該專利的鈍化液浸泡（pào）鍍Al-Zn合金或Al後可在（zài）鍍層上形成一（yī）層由無鉻塗層混合物（wù）形成的塗層，這層混合物包（bāo）括凍膠凝膠相和分散相，凍膠凝膠是一種有（yǒu）機聚合物，包括水溶性（xìng）聚合物（wù）和那些可以（yǐ）溶解在無（wú）水溶劑中的聚合物，聚合物一般選擇環氧樹脂，也可以（yǐ）選（xuǎn）擇丙烯酸聚合物、聚（jù）亞胺酯等，連續相一（yī）般是無鉻鹽類，一（yī）種是稀有金屬酯以及堿和堿土金屬的釩酸（suān）鹽，另一種是堿金屬的硼（péng）酸鹽（yán）。根據其配置的鈍化液（有機聚合物加入（rù）硼酸鈣及亞釩酸鈉）進行試（shì）驗並於鉻酸（suān）鹽做比較，3000小時的（de）鹽（yán）霧試驗顯示其抗腐蝕性能可以同鉻酸相匹敵。

 

無機鉬酸鹽鈍化大多數是采（cǎi）用單一的鈍化液試劑處理金屬表層，所獲得的塗層的耐腐蝕性能相對於鉻（gè）酸鈍化還不是（shì）很好。采用鉬酸鹽與多種（zhǒng）組分複（fù）合（hé）配方，借分子（zǐ）間協同緩蝕（shí）作用（yòng）可以提高（gāo）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（báo）膜，當加入適量的無機緩蝕劑時有機膜內的分子與無機（jī）金屬鹽（yán）及金屬基體相結合，構成屏蔽層，使膜比（bǐ）起單獨（dú）使用無機（jī）物緩蝕劑或有（yǒu）機物所形成的膜層致密的多，從而增強了膜的抗腐蝕性能，由於采用的無（wú）機物及（jí）加入的各種無機（jī）緩蝕劑都是無毒的，所（suǒ）以用來（lái）代替有毒的鉻酸鹽鈍化（huà）是有希望的。

 

 2.4無鉻鈍化存在（zài）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，但是無鉻鈍化處理（lǐ）的工（gōng）藝設備投資和生產成本會上（shàng）升，而且無鉻鈍化工藝對市場和（hé）產品（pǐn）的適應能力差，一（yī）般來說，鉻酸鈍化（huà）的鋼板的耐腐蝕性，布耐（nài）鹽霧要比無鉻鈍化鋼板（bǎn）的好。對於汽車塗裝來說，使用鉻酸鈍化處理的汽車車身鍍鋅鋼板（bǎn）塗裝時可以使用無鉛或低（dī）鉛油漆，而（ér）采用無鉻鈍（dùn）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（yī）定的（de）耐腐蝕能力，鈍化（huà）液和底漆二者之間必須有（yǒu）一個是有毒的，由於單位麵積使用的含鉛（qiān）電泳油漆比鈍化（huà）膜要多，而鉻酸鹽鈍化處理的鍍鋅板耐腐蝕性能更加好，使用技術更加成熟，因（yīn）此，目前還（hái）是被更多（duō）的用（yòng）戶青睞。

 盡管已（yǐ）經（jīng）有各種不同的無鉻鈍（dùn）化工藝，但是還沒有一種無鉻鈍化工藝能夠完全取代鉻酸鹽鈍（dùn）化，雖然有些無鉻鈍化性能已經接近鉻酸鈍化，不過其市場前景，應用範圍以及環保效果還有待進一步的研究。隨著人們對環保意識的日益增加，對於使用最廣泛的鍍鋅行業，有希望代替其鉻酸鈍（dùn）化的無（wú）鉻鈍化工藝是鉬酸鹽鈍化和有（yǒu）機類鈍化。

 國內對無鉻鈍化的研究報道不是很多（duō），至於其在（zài）生產中的應用，由於（yú）多種原因仍少見。最（zuì）近有研究也（yě）是從有（yǒu）機物鈍化角度出發，同時考慮到無毒以及零排放的目的，提出了一種新（xīn）的配方（fāng）和工藝，在鍍鋅層表麵上再塗敷（fū）一層（céng）水溶性高分子乳液，這層乳（rǔ）液幹燥後即形成一層極（jí）薄的無色透明膜（mó），膜的厚度大約在微米級，由於無（wú）色透明，即防（fáng）止了鍍（dù）鋅層的腐蝕，又保持了原有的外觀，目前在這（zhè）方麵的應用國內尚處於空（kōng）白。

 針對這層有機膜進行了耐（nài）腐（fǔ）蝕實驗。主要（yào）包括室外暴曬實驗、鹽霧實驗和浸泡鹽水實驗。有機膜層的耐腐蝕性能已經通過檢驗，並且超（chāo）出了預期的結果，耐腐蝕性能優良。目前，這種乳液已經在一家鋼管廠試（shì）用，由於工（gōng）藝上還有一些正待解決（jué）的問題。仍在進一（yī）步的（de）研究中，但是，由於其用量少（shǎo）、價（jià）格（gé）低廉、設備投資少等優點（diǎn），相信不久可以推廣（guǎng）使用。

  

三、結（jié）語

 鍍（dù）後處理的重（chóng）要性和鍍前處理一樣，如（rú）果鍍後處理不恰當，會造成（chéng）更大損失，鍍後處理主要（yào）包括除氫處理和鈍化保護處理，除氫為了除去滲透到鍍層（céng）甚至（zhì）產品基體中的氫原子，以防止鍍層、鏽斑鼓泡、針（zhēn）孔（kǒng）、麻點等（děng）缺陷。鈍化處理主要是為了（le）提高鍍層的耐腐蝕性能，目前主要還是采用鉻酸鹽鈍化，由於其對環境以及人體的（de）危害，大家正在積極尋求一種價格經濟、性能優良的替（tì）代工藝。

 有關無鉻鈍化（huà）的配方（fāng）工藝已經（jīng）有很多，但是由於從性能、成本以及廢水處理難度等綜合角度考慮（lǜ），還沒有一種（zhǒng）工藝可以完全替（tì）代鉻酸鹽鈍化。

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