锌的着色有铬酸盐法、硫化法和置换法三种。以铬酸盐法应用最广,置换法质量最差,硫化物法介于两者之间。 1.铬酸盐着色法 镀锌层铬酸盐着色就是习惯上所说的钝化。 为了使着色膜光亮又均匀,钝化前要先出光,即在体积分数为1%~3%的硝酸水溶液中浸一下,经清洗,然后再着色。 (1) 彩虹色(一) 配方如下:
(2) 彩虹色(二) 配方如下:
配方(1)和配方(2)钝化后,经清洗再在40~60℃温水中浸一下,然后干燥。 钝化时间与钝化膜色泽变化很有关系。如在25℃室温下,钝化7s,呈黄色为主的彩虹色;钝化8s,呈杨梅红色为主的彩虹色;钝化9s,呈翠绿色为主的彩虹色;超过l0S,容易脱膜。 除钝化时间外,钝后浸热水温度及干燥温度与时间长短也会促使色泽变化。 彩虹色膜进一步处理也能变为白色。如把刚钝化好的彩虹色膜浸入质量分数为20~30g/L的硫化钠或10-20g/L的氢氧化钠水溶液中,彩虹色膜被逐渐溶解成为带微蓝色调的光亮外表,若浸入含质量分数为30g/L的重铬酸钾及lg/L的碳酸钡水溶液中,则工件表面呈银白色。 (3)彩虹色(三) 本法是三价铬彩虹色钝化。配方如下:
(4)金黄色(一) 配方如下:
要严格控制pH,当pH低于l.2时,膜层带褐色;pH高于2时,色泽不匀。钝后干燥温度为40~50℃左右,干后会隐隐出现彩虹色,涂一层罩光清漆就能使彩虹色消失。 (5)金黄色(二) 配方如下:
使用中随着三价铬的积累,膜层会出现很淡的彩虹色,要用浸罩光涂料消除。 (6)军绿色(一) 配方如下:
配制时先溶解铬酸,然后加入其他成分。新配液应加少量锌粉,再放置4~8h待溶液冷却至室温即可使用。 操作时应注意,锌层厚度应大于5µm。着色时夹具或盛器可用铝、塑料或镀过锌的铜丝,不能用裸露的铜丝。着色时不得遮挡或碰撞,要轻轻晃动或缓缓来回移动。刚生成的军绿色膜很嫩,不能用手摸,清洗时间也不能太长,防止膜层中六价铬溶解。 本法不适用于滚镀小零件,以及M6以下的螺纹紧固件。军绿色膜干燥后抗蚀性极佳,在中性盐雾试验中大于96h。 (7)军绿色(二) 配方如下:
铬酸是着色的成膜物质,含量高,膜层呈深绿色且不均匀,易脱膜;偏低则成膜能力差。 硫酸氢钠用来代替硫酸、磷酸二氢钾来代替磷酸,硝酸钠是氧化剂,它能增加军绿色钝化膜的抗蚀性能。 着色时工件要晃动。30s左右首先出现彩虹色,至60s左右才生成完全军绿色膜,此膜层是彩虹色膜衍生的一层复合凝胶状的三价铬难溶化合物,所以膜层较厚、强度较高、耐磨性及抗蚀性都很好。 (8)黑色(一) 配方如下:
本法用银盐,所以必须用蒸馏水配制。钝化前也要用蒸馏水清洗一下才能浸入。着色时晃动或空气搅拌,使黑色均匀。着色后可用自来水清洗。 (9)黑色(二)配方如下:
本法的着色后呈黑色是硫酸铜生成氧化亚铜呈黑色。若铜离子含量偏低,膜层呈黄绿色,反之铜离子含量偏高,造成氧化亚铜微粒多,膜虽黑,但疏松且结合力差。 铬酸起氧化作用,把二价铜氧化成氧化亚铜。若含量偏低,膜层呈灰褐色;过多又会使膜层变军绿色。铬酸不但起氧化作用,还能提高膜的抗蚀性和结合力。 醋酸钠是活化剂,用甲酸钠也可以,能加速膜的形成。若含量偏低,黑色膜夹杂军绿色。浓度偏高,黑度也提高,厚度也增加,但膜易发花,结合力也差。 醋酸在钝化液中起提供和稳定氢离子的作用。若含量偏低,膜呈黄色;偏高则呈黄褐色。 着色时pH值比较稳定。当pH低于2时,膜薄呈灰褐色;若pH高于3.5时,着色液不稳定,薄膜呈黄色。 着色时工件要缓慢晃动。若剧烈搅拌会使膜层发花;静止不动又会使膜层疏松,黑色不匀。 着色时间短,膜薄会呈彩虹色;时间长又会使膜层部分溶解,结合力下降。所以着色时间以120~180s为宜。在清洗前应在空气中停留15s左右。 着色并清洗后,要在l9/L铬酐溶液中浸渍封闭,提高膜的抗蚀性及减少水渍。 着色膜在未干时很软,清洗后要用热风快速吹干。吹干时间过长或温度高于l00℃均会造成发黄发花。 着色膜干燥后可浸防锈油或涂罩光涂料,提高了膜的黑度、抗蚀性及耐磨性。 (10)无光泽草绿色配方如下:
若用重铬酸钾代替铬酐,生成的膜较厚。 (11)半光亮草绿色配方如下:
工件经着色后只需水洗即可,用作涂饰底层。一般作涂饰底层处理时都添加磷酸,因其对表面涂料吸附力好。 (12)绿色配方如下: 本法采用是电解着色,工件挂在阳极上。
(13)无光泽黄褐色配方如下:
取出后,水洗、干燥。 2.硫化物及其他着色法 (1)黑色(一)配方如下:
(2)黑色(二)配方如下:
工件挂在阳极上,着色膜是带蓝色调的黑色。 (3)黑色(三)配方如下:
(4)黑色(四)配方如下:
(5)黑色(五)配方如下:
此溶液要不时地补充氨水,对操作人员刺激性大。 (6)黑色(六)配方如下:
本法pH在5~5.5之间,少量铜离子可使色泽鲜明。 (7)黑色(七)配方如下:
(8)黑色(八)配方如下:
3.置换着色法 锌的置换着色法成分与操作条件见表11。 表11锌的置换着色法成分与操作条件
续表
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