電鍍後處理有多重要，你明白嗎？

一、序 

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

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

①經過鍍後處理的鍍層表麵不應有鍍液遺留，不汙染鍍層，使鍍層呈現其金屬本色。

②對（duì）於裝（zhuāng）飾性鍍層，經鍍後處理後要保持原來的光澤與色彩，並且要能維持永久不脫色、變色，以滿足用戶（hù）的觀賞需（xū）要。

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

 ④對於要求有良好導電性能並用於（yú）電器設備的（de）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（de）抗色變能力。

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

 ⑥對於以高強度鋼（gāng）為基體材料的鍍件（jiàn）或對滲氫敏感的鍍（dù）層，鍍後應進（jìn）行除氫處理，防止氫脆出現（xiàn）。

 

其實，鍍後處理的主要目是（shì）為了（le）提高鍍層的耐腐蝕性能；保持鍍層原（yuán）有的特性不變化。其中最（zuì）主要的鍍後處（chù）理方式是除氫處理和鈍化（huà）保護處理（lǐ）。為了提（tí）高鍍（dù）層的抗腐蝕與耐鹽霧性能，一般都要同時進行除氫（qīng）和鈍化處理，有些還需要塗有機膜（光油，電泳柒），如（rú）鍍鋅（xīn）件目前（qián）一般要（yào）經過除氫和（hé）化學（xué）鈍化處理，仿金電鍍要經過化學鈍化和（hé）塗有機（jī）膜處理等。

 

 

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（de），因為（wéi）在電鍍體係中，被鍍金屬離子在陰極（jí）上得（dé）到電（diàn）子，氫離子也同樣會（huì）得（dé）到電子，生成原子態的氫，滲透到金（jīn）屬鍍層（céng）內部，使鍍層產生（shēng）疏鬆，當放置一段時間後，原子態（tài）的氫會（huì）結合生成氫氣而（ér）體積（jī）膨脹，這樣就導致鍍層產生針孔、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（de）氫脆現象，特別是對於高強度鋼，一旦滲氫容易導致構件的脆斷。

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

 相對（duì）於鈍（dùn）化保護處理來說，除（chú）氫處理的（de）方法（fǎ）比（bǐ）較（jiào）單一和簡單（dān），一般都是采用熱處理的方式把原子態的氫驅逐出來，對於常用的鍍鋅構件，一（yī）般是在帶循環送風的烘箱中（zhōng），220℃恒溫條件下保溫2小時，這個工序一般是（shì）在鈍化之前，這樣不（bú）會造成由於驅氫而導致鈍化層的破裂。

 不鏽鋼化學鍍鎳後經過400℃，1.5h的熱處理，可（kě）以顯著提高其硬度，降低脆性。Fe-Mn合金鍍層（céng）經過100℃、150℃、200℃，1.5h的除（chú）氫處理後，拉伸結合（hé）強度分別提高了49.5%、75.5%和121.8%，可見（jiàn），除氫處理對於提高鍍層的性能具有（yǒu）重要（yào）作用。

  

1、1一般除氫方法

 （1）將需除氫的鍍件放在烘箱內（最好放在真空爐內），或在熱油中（適用（yòng）於（yú）鍍硬（yìng）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氫具有同樣的效果，由於其受熱均勻，對（duì）鍍層還具有填充（chōng）孔隙的作用，有利於提高鍍層的防護功（gōng）能（néng），對設備要（yào）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（diàn）流效率過低，隻有13%~18%，大部分電流消耗在氫的析出上，氫容易擴散到鍍層和基（jī）體金屬的晶格中，滲氫較（jiào）為嚴（yán）重，從而引起疲勞強度的降低，影響動、靜負載強度（dù），故在設（shè）計中（zhōng）應提出鍍鉻（gè）後除氫處（chù）理的要求。經除氫處理之後可去除滲入鍍層和基體中60%~70%的氫（qīng），從而大大減輕了脆性而不會（huì）降低其硬度。

 

1、3熱油代替在烘箱內除氫

 鍍鉻的電流效率很低，因而鍍層孔隙率（lǜ）較高（gāo），且鍍層（céng）極易鈍化（huà），同時（shí）由於鋼鐵件表麵的鉻層優勢陰極性鍍層，當鍍層厚（hòu）度（dù）較薄時極易引起鏽蝕。為改（gǎi）善這一缺陷環節，可采取（qǔ）熱油除氫代替在同樣工藝（yì）條件（jiàn）下（xià）的烘（hōng）箱中除（chú）氫工藝。實踐（jiàn）證明，該工藝方法既（jì）可保持工件各部分的溫度均（jun1）勻（yún），達到完整的除氫效（xiào）果，又可（kě）有效想鉻層的孔隙、裂縫中填充油脂，從而提高了鉻（gè）層的防護能力。

 

1、4除氫溫（wēn）度不能太高

 比如，鍍鋅後，除氫是采用（yòng）加熱（rè）的方法將氫從金屬中（zhōng）趕走的。除氫的功效與除氫的溫度、保溫時（shí）間的長短有關。除氫的溫度越高，時間越（yuè）長，除（chú）氫（qīng）就越（yuè）徹底。但不能（néng）超過250攝氏度。因為在這個溫度（dù）下鍍鋅（xīn）層的結晶組織會變形（xíng）、發脆、抗蝕性能下降。

 

1．5除（chú）氫時還應注意以下幾（jǐ）點（diǎn）：

 （1）工（gōng）件的使用安全（quán）係數。安全重（chóng）要性大的工件，應適當延長除氫時間（jiān）。

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

 （3）工（gōng）件的滲氫程度。在表（biǎo）麵處理中產生氫多、處理時間長的零件，應（yīng）加強（qiáng）除

 （4）工件使（shǐ）用中的受力性質。當零件受到高的張應力作用時應加強除（chú）氫，隻受壓應力時（shí）不會產生（shēng）氫脆。

 （5）除氫前必（bì）須（xū）保持鍍層表麵清潔，除氫應在（zài）鈍化前處（chù）理，以保證除氫效果和鈍化層的（de）質量。

 （6）除氫應保證時間連（lián）續，不可中間停止。盡可能等烘（hōng）箱降（jiàng）至室溫時，再開烘箱取出零件。

 （7）零件件電鍍後盡量不要返（fǎn）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（shì）選擇一個最佳的溫度區間（一般是在200～300℃之間（jiān））和（hé）時間（一般是2～3h）進（jìn）行（háng）熱處理，但是針對不同的鍍層稍有差異，而（ér）且不同的處理溫度（dù）和處理時間對（duì）鍍（dù）層的性能也有一（yī）定的影響。因此（cǐ），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子態的（de）氫，又不會導致鍍層破裂。

 

 2.鈍（dùn）化（huà）保護處理

 鈍化處理是指在一定的溶液中進行化學或電化學處理，在（zài）鍍層上形（xíng）成一層堅實致密的、穩定性高（gāo）的薄膜的（de）表麵處理方法，鈍化（huà）使鍍層的耐腐蝕性能進一步的提（tí）高並增加表麵光澤（zé）和抗汙染的能（néng）力。

 鈍化（huà）處理按照鈍化膜的化學（xué）成分可分為無機鹽鈍化和有（yǒu）機類鈍化兩類；根據鈍化膜組成成分對人體的（de）危（wēi）害（hài）性可分為鉻（gè）酸鈍化和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是無機鹽鈍化的一個分支，目前國內外研究較多的無鉻鈍化有：鉬酸鹽溶液、鎢酸鹽溶液、矽酸鹽溶液、鈦鹽鈍化、含鋯溶液、含鈷溶（róng）液、稀土金屬（shǔ）鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽（yán）鈍化（磷化處理）等（děng）無機鹽鈍化和有機類鈍化等。

 

2.1無（wú）機鹽鈍化保護處理（lǐ）

 無機鹽鈍（dùn）化處理研究比較成熟和應用（yòng）較早的是鉻（gè）酸鹽（yán）鈍化，在含鉻鈍（dùn）化膜中，Cr3+起骨骼作用，Cr6+起血肉作用（yòng），Cr6+在空（kōng）氣中具有良好的自修複功能，因而對鍍（dù）層具有很好的保（bǎo）護作用，而且，改變Cr6+和Cr3+的不同配（pèi）比（bǐ），還可以得到不同色彩的鈍化膜[3]。

 由（yóu）於這些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（shì）由於（yú）Cr6+具有相當高的毒性（xìng）且易致癌，隨著人們環（huán）境保護意識的（de）增強，越來越希望尋找可以代替（tì）鉻酸鈍化的新配方和新工藝，樂將科技（jì）LJ-27電解防變色鹽就是應用很成熟（shú）的無鉻替代工藝。

 鉬和鉻是同族元素，因此，它與鉻具有（yǒu）相似的化學性質，鉬酸鹽已經廣泛用於鋼鐵以及有（yǒu）色金屬的緩蝕劑和鈍化劑。鉬酸鹽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。

 把鍍鋅件在鉬酸鹽中進（jìn）行化學浸泡處理，測試（shì）結果表明鉬酸鹽鈍化比不上鉻酸鹽鈍化，但可以明顯提高鋅（xīn）層的耐蝕性。使用鉬酸鹽/磷（lín）酸鹽體（tǐ）係處理鍍鋅件，腐蝕試（shì）驗結果（guǒ）顯示，在中性和堿性環境中，其鈍化效果沒有鉻酸（suān）鈍化好，但是在酸性環境中卻優於鉻酸（suān）鈍化，室外暴露（lù）試驗（yàn）結（jié）果相當。

 鋅鎳合金鍍層經過鉬酸鹽鈍化處理，其耐腐蝕性能也不如（rú）鉻酸鈍化，並且不（bú）具有自（zì）修複作用，不過還是可以明顯提高合金的耐腐蝕性能。

 鎢酸鹽作為金屬的緩蝕（shí）劑同鉬酸鹽具（jù）有相（xiàng）似性，鋅、錫合金的（de）經鎢酸鹽鈍化形成的鈍化膜，鹽霧試（shì）驗顯示其耐腐蝕性能要（yào）差於鉻酸。用於鈍化Sn-Zn合金時（shí），其抗鹽霧性能和抗濕熱（rè）循環（huán）試驗性能比鉻酸鹽和鉬酸鹽都要差。

 矽（guī）酸鹽鈍化處理具有價格低廉，無毒、無（wú）汙染，化學穩定性好等優點。但是（shì）其耐腐蝕性能比較差，在日（rì）本的有（yǒu）關實驗室正進行著矽酸鈉為主體的電解液（yè）中陽極極化鍍鋅鋼板形成高耐（nài）腐蝕的氧化膜研究，不過（guò），仍（réng）處於實驗（yàn）室研究階段。

 含鋯溶液已（yǐ）經（jīng）代替鉻酸鹽用（yòng）於鋁基表麵的（de）預處理，但很少（shǎo）用（yòng）在鋅基（jī）金屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅件塗漆的前（qián）處理，而不作為鋅基（jī）表麵的後處理[8]。此外，含鋯溶（róng）液還存在成本較貴問題。

 含鈷溶（róng）液一般（bān）應（yīng）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究不（bú）多。稀土金屬（shǔ）如含有鈰、鑭等的鹽類是鋁合金在含氯溶液中有效的緩蝕劑，研究表明鈰的氧化物和氫氧（yǎng）化物能對鍍鋅層起到很好的（de）保護作用。

 

對於三價鉻溶液，雖然（rán）其毒性（xìng）隻有六價（jià）鉻的1%，對三價鉻（gè）的鈍化研究也有不（bú）少，不過其耐腐蝕性能還遠遠達不到要求，再者（zhě）使用三價鉻也沒有從根本（běn）上解決鉻（gè）的汙染問題，因此很難普及。

  

2.2有機類鈍化保（bǎo）護

 有機類鈍（dùn）化是很有希望代替鉻酸（suān）鈍化的一種無（wú）鉻鈍化工藝（yì）。許多行業（yè）專家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍化（huà）進行（háng）了詳細的報（bào）道（dào）, 主要提（tí）到了二氨基三氮雜茂（BAT4）及其衍生物（wù）的（de）鈍化，丙烯（xī）酸樹脂鈍化、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化（huà）、植酸鈍化（huà）和有機鉬酸鹽鈍化等。

 對鍍鋅層最有希望代替鉻（gè）酸鹽（yán）鈍化的是一些特別的鋅的有機螯合處理，它能在鋅（xīn）表麵形成一層不溶性有機複合物薄（báo）膜，膜內分（fèn）子以配位（wèi）形式與基體金（jīn）屬（shǔ）相結合，形成（chéng）屏蔽（bì）層，增強了（le）膜的（de）抗蝕（shí）性。研究表麵，BAT4及其衍生物對鋅（xīn）具有較（jiào）好的抗腐蝕效率。

 在美國行業有專家提到一種（zhǒng）金屬基表（biǎo）麵鍍鋅處理的（de）鈍化方法，其鈍化液中含有烷基甲基丙烯酸（suān）酯聚（jù）合物，通過實驗，認為在總體上用這種含有（yǒu）烷基甲基丙（bǐng）烯酸酯聚合（hé）物所（suǒ）配置成的鈍化液浸鍍Zn或Zn-Al合金（jīn）後，耐腐蝕性能接近甚至某些方麵超過了鉻酸（suān）鹽（yán）鈍化，很有（yǒu）發展前途，不過（guò）目前國內還沒有見到其使用。

 單寧酸是一種多元（yuán）苯酚的複雜化合物，水解後溶液呈（chéng）現酸性，可以用於鍍鋅層的鈍化處理，成膜過（guò）程中，單寧酸（suān）提供膜中所需（xū）要的羥基和羧（suō）基，一般來說，濃度高對成膜（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，但是對耐腐蝕性能影響不大。不過單寧酸存在價格較貴，與規模的生產應用還存在一定距離。

 以歐洲鋼鐵企業為（wéi）中心的研究機構正（zhèng）在致力於電解聚合法研製（zhì）有機防鏽膜（mó）如有（yǒu）機矽烷、硫醇等來代替鉻（gè）酸鹽（yán）表麵處理方法，不過，目前僅處於實驗（yàn）室（shì）研究階段。

 行業有專家對植酸在金屬防護中的應用進行了詳細的敘述，指出，植酸可以在金屬表層形（xíng）成堅固致密的單分子（zǐ）保護膜，抑製金屬的氧化腐蝕。從而（ér）是一種理（lǐ）想的鈍化液。

  

2.3有機類與無（wú）機鹽混合（hé）鈍化保護處理（lǐ）

 為了進一步（bù）的提高無鉻鈍化膜的耐腐蝕性能，又有專家研（yán）究將有機物與無機（jī）鹽進行混合對鍍層進行鈍化處理。使用混合鈍化液所（suǒ）獲得的鈍化膜其耐腐蝕性能通常要比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（xīn）件的（de）鈍化處理，但是如果在鈍化液中加入金屬鹽類，有機或無機緩蝕劑，可以進一步增（zēng）強其耐腐蝕性能。

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

 在歐洲行業有專家發明的（de）一種新型的鈍化液，用該專利的鈍化液浸（jìn）泡鍍Al-Zn合金或Al後可在鍍層上形成（chéng）一層由無鉻塗層混合物形成的（de）塗層，這（zhè）層混（hún）合物包括凍膠凝膠相和分散相，凍膠凝膠是一種有機（jī）聚合物，包（bāo）括水溶性聚合物（wù）和那些可以溶解在無水溶（róng）劑中的聚合物，聚合物一般選擇環氧樹脂，也可以選（xuǎn）擇丙烯酸聚合物、聚亞胺酯等，連續相一般（bān）是（shì）無鉻鹽類，一種是稀有金（jīn）屬酯以及堿和堿土（tǔ）金屬的釩酸鹽，另一種是堿金屬的硼酸鹽。根據其配置的鈍化液（有機（jī）聚合物加（jiā）入硼酸鈣及（jí）亞釩酸鈉）進行試驗並（bìng）於（yú）鉻酸鹽做比較，3000小時的鹽（yán）霧試（shì）驗顯示（shì）其抗腐蝕性能可以（yǐ）同鉻酸相匹敵。

 

無機鉬酸鹽鈍化大多數是采用單一的鈍（dùn）化液（yè）試劑處理金屬表（biǎo）層（céng），所獲得的（de）塗層的（de）耐腐蝕性能相對於鉻酸鈍化還不是很好。采（cǎi）用鉬酸鹽與多（duō）種組分複合配方，借分子間協同緩蝕作用可以提高（gāo）耐腐蝕效率（lǜ）。

 由（yóu）於有機物能在鋅表麵形（xíng）成一層不溶性的（de）複合物薄膜，當加（jiā）入（rù）適（shì）量的無機（jī）緩蝕劑時有機膜內的分子與無機金屬鹽及金屬基體相結合，構成屏蔽層，使膜比起單獨使用無機物緩蝕劑或有機（jī）物所形成的膜層致密的多，從而增強了膜的抗腐蝕性能，由於采用的無機物及加入的各種無機（jī）緩蝕劑（jì）都是無毒的，所以用來代替有毒的鉻（gè）酸鹽鈍化（huà）是有希（xī）望的。

 

 2.4無鉻鈍化存在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（wú）鉻鈍化處理的工藝設備投資和生產成本會（huì）上升，而（ér）且無鉻鈍（dùn）化工藝對市（shì）場和產品的適應能力差，一般來說，鉻酸鈍化的鋼板的耐腐蝕性，布耐鹽霧要（yào）比無鉻鈍化鋼板的（de）好。對於汽車塗裝來說，使用（yòng）鉻酸鈍化處理的汽車車身鍍鋅鋼（gāng）板塗裝時可以使用無鉛（qiān）或低鉛油漆（qī），而采用無鉻（gè）鈍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（qī），即為了（le）保證一定的耐腐蝕能力，鈍化（huà）液和底漆（qī）二者之間必須有一個是有（yǒu）毒的，由於（yú）單位麵積使用的含鉛電泳油漆比鈍（dùn）化（huà）膜要多，而鉻酸（suān）鹽鈍化處（chù）理的鍍鋅板耐腐蝕性能更加好，使用技術更加成熟，因此，目前還是被更多的（de）用戶青睞。

 盡（jìn）管已經有各種不同的無鉻鈍化工藝（yì），但是還沒有一種無鉻鈍（dùn）化（huà）工（gōng）藝能夠完全取代鉻酸（suān）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，應用範圍以及環保（bǎo）效果還有待進一步的研（yán）究。隨著（zhe）人們（men）對環保意識的日益增加，對於使（shǐ）用最廣泛的鍍（dù）鋅行業，有希望代替其鉻酸鈍化的無鉻鈍化工藝是鉬酸鹽鈍化和有機（jī）類鈍化。

 國內對無（wú）鉻鈍化的（de）研究報道不是很多，至於其在生產中（zhōng）的應用，由於多種原因仍少見。最近有研究也是從有機（jī）物鈍（dùn）化角度（dù）出（chū）發，同時考慮到無毒以及零排放的目的，提（tí）出了一種新的配（pèi）方和工藝（yì），在鍍鋅層表麵上再塗敷一層水溶性（xìng）高分子乳液，這層乳液幹燥後即形成一層極薄的無色透明膜，膜的厚度大約在（zài）微米級，由於無色（sè）透明，即防止了鍍鋅層（céng）的腐蝕，又保持（chí）了原有的外觀，目前在這方麵的應用（yòng）國內尚處於空白。

 針對這層（céng）有（yǒu）機膜進行了耐腐（fǔ）蝕實驗。主要包括室外暴曬實驗、鹽霧實驗和浸泡鹽水實驗。有機膜層的（de）耐腐蝕性能已經通過檢驗，並且超出了預期的（de）結（jié）果，耐腐蝕性（xìng）能優良。目前，這種乳液已經在一家鋼管廠試用（yòng），由於工藝上還有一些（xiē）正待解決的問（wèn）題。仍在進一步的研究中（zhōng），但是，由於其用量少（shǎo）、價格低廉、設備投資少等優點，相信不久可以推廣使（shǐ）用（yòng）。

  

三、結語

 鍍後處理（lǐ）的重要性和鍍前處理一樣，如果鍍（dù）後處理（lǐ）不恰當，會造成更大損失，鍍後處理主要包括除氫處理和鈍化保護處理，除（chú）氫為了除去滲透到鍍層甚至產品基體中的氫原子，以防止鍍層、鏽斑鼓泡（pào）、針孔、麻點等缺陷。鈍化處理主要（yào）是為（wéi）了提高鍍層的耐（nài）腐蝕性能，目前主要還是采（cǎi）用鉻（gè）酸鹽鈍化，由（yóu）於其對（duì）環境以及人體的危害，大家正在積極（jí）尋求一種價格（gé）經濟、性能優良的替代（dài）工藝。

 有關無鉻鈍（dùn）化的配方工藝已經有很（hěn）多，但是由於從性（xìng）能、成本以及廢水處理難度等綜合角度考慮，還沒有一（yī）種（zhǒng）工藝可以完全替代鉻酸鹽鈍化。

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