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鍍鋅層黑化，鍍鋅方管黑點(diǎn)應(yīng)該怎么處理

鋅的電極電位為0.76V，對鋼鐵而言鍍鋅層為陽極性鍍層，它易溶于酸和堿兩類物質(zhì)。未經(jīng)鈍化處理的鋅層，在空氣潮濕的環(huán)境里，易腐蝕成白色疏松的白霜。

當(dāng)鍍鋅層經(jīng)鈍化處理后，其耐蝕性能會提高6~8倍。鍍鋅層黑色鈍化在電子工業(yè)、測量儀表、光學(xué)儀器及汽車部件等領(lǐng)域已廣泛使用。

黑色鈍化是低鉻鈍化中的一種，鈍化膜的組成大致為三價鉻化合物[CrO3·Cr(OH)·CrO4·Cr2CrO4·ZnCrO4·Zn2(OH)2·CrO4·Zn(CrO2)x·xH2O]。

鈍化液中六價格將AgNO3氧化成AgO的同時，通過其吸附力及化學(xué)鍵的作用，將黑色AgO夾雜到三價鉻化合物中去，形成組織結(jié)構(gòu)細(xì)密的黑色鈍化膜。這層鈍化膜不溶于水，有較高的化學(xué)穩(wěn)定性及高強(qiáng)度，以此保護(hù)和美化鍍鋅層。但在鈍化過程中會出現(xiàn)各種不同的故障，須及時排除，以確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

目前，市場上采用的黑色鈍化，基本上有醋酸型和磷酸型兩大類，由于醋酸型鈍化膜優(yōu)于磷酸型鈍化膜，故在此僅介紹醋酸型黑色鈍化膜系列情況。

2鍍鋅層銀鹽黑色鈍化

1.工藝流程

鍍鋅─清洗─出光─清洗─黑色鈍化─清洗─快速干燥─包裝。

2.工藝說明

(1)出光用的硝酸為w=3%的分析純HNO3，用去離子水配制，在室溫下浸3~5s。

(2)每道清洗要徹底，尤其出光后的清洗，以免HNO3帶入鈍化液中，造成鈍化液報廢。

(3)鈍化前后的清洗，都要增加一道去離子水清洗，確保鈍化件質(zhì)量。

(4)快速干燥可在60°C的熱水中浸一下，立即用電風(fēng)吹掉零件邊緣的水跡，最后將鈍化件掛在烘箱中烘干，烘箱門不必關(guān)閉，其溫度控制在60°C之內(nèi)，干燥時間為3~5min。

3.配方及工藝規(guī)范

4.鈍化液中各組分的作用

① 鉻酐(CrO3)

鉻酐是強(qiáng)氧化劑，將鈍化液中AgNO3氧化成AgO進(jìn)入鈍化膜中，使鈍化膜呈黑色，自身被還原成三價鉻，并由其組成三價鉻化合物，從而提高鈍化膜的抗蝕性及硬度。

② 硫酸(H2SO4)

硫酸在鈍化過程中為催化劑，使黑色鈍化膜加快形成，同時又是鈍化液pH調(diào)節(jié)劑，將pH調(diào)定在1~2范圍內(nèi)。硫酸不可過量，否則，已形成的鈍化膜會被硫酸溶解變薄。

③ 醋酸(CH3COOH)

醋酸是鈍化液中的緩沖劑，起到穩(wěn)定pH的作用，又可抑制鉻酸銀的生成速度，延長鈍化液使用壽命，增加鈍化膜的結(jié)合力。醋酸不但能提供和穩(wěn)定氫離子，還會影響到鈍化膜的黑度及光澤度。

④硝酸銀(AgNO3)

硝酸銀在鈍化液中為發(fā)黑劑，在鈍化過程中被強(qiáng)氧化劑(鉻酸)氧化成AgO夾雜到三價鉻化合物內(nèi)層，使鈍化膜呈現(xiàn)黑色。

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3鈍化時的常見故障及排除方法

1.鈍化液使用不久變成鉻黃色

產(chǎn)生原因：鈍化液中銀離子含量過低，而鉻酸鹽(如Ag2CrO4)過多，致使鈍化液呈鉻黃色。

排除方法：補(bǔ)充AgNO3，調(diào)至鈍化液色澤轉(zhuǎn)變成較深時為止。

2.鈍化膜結(jié)合力差，呈疏松粉末狀，鈍化液呈黑褐色

產(chǎn)生原因：鈍化時發(fā)現(xiàn)鈍化膜不夠黑，片面地補(bǔ)充AgNO3，造成鈍化液中AgO含量過多。由于AgO是由AgNO3經(jīng)鉻酸氧化所獲，過量的AgNO3會消耗大量的鉻酸，致使鈍化液中鉻酸含量下降，生成三價鉻化合物的功能降低，黑色AgO進(jìn)入鈍化膜中的幾率相應(yīng)減弱。未進(jìn)入鈍化膜而吸附在其表面上的AgO，外觀呈黑色，但卻疏松，結(jié)合力差。鈍化液中過多的黑色AgO與少量的鉻酸共存，致使鈍化液呈現(xiàn)黑褐色。

排除方法：用去離子水稀釋鈍化液，同時補(bǔ)充鉻酐。按補(bǔ)充水量添加CH3COOH，最后滴加H2SO4至pH在1~2的范圍內(nèi)。

3.大鈍化件中心呈微黃色或彩虹色，四周呈黑色

產(chǎn)生原因：H2SO4是鈍化膜生成的催化劑，大件在鈍化過程中，硫酸分子來不及擴(kuò)散到大件中心區(qū)域，致使大件中心硫酸含量低，pH上升，鈍化膜出現(xiàn)微黃或彩虹色。

大件周圍的鈍化液，其H2SO4含量仍在工藝范圍內(nèi)，故大件周圍的鈍化膜應(yīng)為光澤性很好的黑色膜。

排除方法：加強(qiáng)鈍化液的流動性或?qū)⒋蠹谝苿拥臈l件下鈍化。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)pH在1~1.5內(nèi)。

4.鈍化膜光澤性差

產(chǎn)生原因：鈍化液內(nèi)缺少醋酸時，液內(nèi)的氫離子濃度失去控制，造成銀離子與鉻酸作用，生成不溶于水的深紅色鉻酸銀晶體混合在鈍化膜內(nèi)，致使鈍化膜無光澤性。

排除方法：補(bǔ)充CH3COOH，滴加H2SO4，滿足工藝要求。

5.鈍化膜呈光澤性的黑色，但膜層上有水跡印狀

產(chǎn)生原因：CH3COOH是鈍化液中的緩沖劑，穩(wěn)定鈍化液中的氫離子濃度，影響鈍化膜的黑度和光澤度。

但是，當(dāng)鈍化液中的CH3COOH含量過低時，鈍化液中的pH失控，造成膜層不均，光澤性差，肉眼看上去呈水跡印狀，實(shí)際是CH3COOH不足造成的。

排除方法：補(bǔ)充CH3COOH至鈍化膜黑而光澤時為止。

6.鈍化膜黑而發(fā)霧

產(chǎn)生原因：鈍化液中H2SO4太少時，pH就會上升，促使鈍化膜快速形成的功能下降。若鈍化液中AgNO3含量不足，黑色AgO無來源。在這兩種原料不足的情況下，形成的鈍化膜看上去呈黑色，但其表面上有一層似白非白的薄膜感，實(shí)際上是鈍化膜黑而淺的后果。

排除方法：適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充AgNO3，并用H2SO4調(diào)節(jié)pH至1~1.5之間。

7.鈍化膜呈灰褐色

產(chǎn)生原因：AgNO3是鈍化液中的發(fā)黑劑，而CrO3是氧化AgNO3成AgO的氧化劑，AgO夾雜在三價鉻化合物中致使鈍化膜呈黑色。

由于鈍化膜中CrO3含量過低，無法氧化AgO，黑色的AgO少了，造成鈍化膜呈褐色。

排除方法：適量補(bǔ)充CrO3。

8.鈍化膜很薄，呈灰褐色

產(chǎn)生原因：鈍化膜是在H2SO4調(diào)節(jié)pH，CH3COOH穩(wěn)定pH的條件下，由三價鉻化合物及AgO組成的不溶于水、穩(wěn)定性好的產(chǎn)物。這種未固化的鈍化膜在H2SO4過量的鈍化液中，也會發(fā)生溶解，太薄的鈍化膜就呈灰褐色。

排除方法：稀釋鈍化液至pH達(dá)1~2時，再按照稀釋時用去的水量來補(bǔ)充CrO3、AgNO3及CH3COOH。

9.鈍化液不穩(wěn)定，鈍化膜呈微黃色

產(chǎn)生原因：鈍化液中缺少H2SO4時，其pH就會上升，當(dāng)pH升到一定值時，微量的H2SO4就失去催化劑的作用，無法催化鈍化膜的生成。

鋅層上無完整的鈍化膜，又受到鈍化液中CrO3的作用，致使膜層出現(xiàn)微黃色。

排除方法：用H2SO4調(diào)節(jié)鈍化液至工藝規(guī)范，然后補(bǔ)充CH3COOH來穩(wěn)定鈍化液的pH。

4鈍化時應(yīng)注意的事項

(1)鍍鋅層要均勻。若鍍液走位不好，低位區(qū)鍍層薄，鈍化后就出現(xiàn)低位區(qū)鈍化膜不黑而泛黃。

(2)零件在鈍化時，應(yīng)用手工緩慢移動，增強(qiáng)鈍化膜的結(jié)合力及其細(xì)膩度。

(3)清洗鈍化件時，不允許用急水沖洗，否則，鈍化膜會因受到?jīng)_擊而發(fā)花。

(4)黑色鈍化件經(jīng)清洗后應(yīng)立即干燥，而且干燥速度越快越好。干燥時間長或者干燥溫度超過60°C，會造成鈍化膜發(fā)黃發(fā)花。清洗及干燥速度太慢，會使鈍化膜出現(xiàn)彩虹色。

(5)鈍化液中嚴(yán)防Cl–、NO3?混入。Cl–混入后會使銀離子沉淀，致使鈍化液失效。NO3?混入，會使鈍化膜產(chǎn)生不連續(xù)性的赤紅色。

(6)鈍化液中不允許有鐵、銅雜質(zhì)存在，否則，易使鈍化膜出現(xiàn)茶色。

(7)鈍化后的清洗，其水質(zhì)不宜用pH大于7的微堿性水，否則，易使黑色鈍化膜產(chǎn)生白斑，且失去光澤性。

(8)濕潤狀態(tài)的鈍化膜很軟，零件在清洗等情況下嚴(yán)防相互碰撞，以免傷害鈍化膜，造成返工。

(9)經(jīng)氯化鋅鍍液得到的鍍鋅層，不宜采用銀鹽黑色鈍化。

5結(jié)語

鍍鋅層銀鹽黑色鈍化液中各組分含量，目前仍無完整的分析手段，造成操作者無法定量定時地補(bǔ)充某些成分，只能參照各自經(jīng)驗及各組成在鈍化液中所起的作用來推斷。

鍍鋅層銀鹽黑色鈍化，其鍍層不但烏黑實(shí)用，而且質(zhì)地堅硬，抗腐蝕性好，在某些特定條件下，其適用性超過鍍鎳層。