锌与铁族金属的合金镀层钝化处理

    在众多的合金镀种工艺中，从市场需求看，应用最广泛的是锌与铁族金属如Fe、Ni、Co等组成的合金镀层，这些合金工艺同镀锌一样都需镀后进行铬盐钝化处理，这是它们的 共性，基于此，我们总结了已达80年之久的镀锌铬盐钝化历史。在这里我们可以看到铬盐 钝化从高浓度、中浓度、低浓度、超低浓度到三价铬钝化的演变过程，这种演变不仅大幅度降低了钝化成本，而且将铬污染降到最低值。这是时代与科技发展的必然。

    温故而知新，铬盐钝化膜是由六价铬和三价铬组成的。六价铬是毒性很强的物质，毒性仅次于剧毒的氰化物，三价铬的毒性又是六价铬的百分之一，属于微毒。因此三价铬钝化代 替六价铬钝化，是时代发展清洁生产无害化的必然结果。锌铁合金与普通镀锌是一脉相承， 钝化工艺也是如此，所以了解铬盐钝化的演变历程，有利于锌与铁族金属形成合金镀层的钝 化处理。

    以锌为基体的Fe、Ni、Co合金的研究为例，它们起步较晚，始于20世纪50年代，国外首先用于汽车工业是20世纪70年代后期，国内是在90年代初期。关于锌合金的钝化处理，以锌铁合金为例，早期的研究认为：高铁含量工艺，需先闪镀一层光亮锌才能常规钝化 （指镀锌普通钝化），低铁含量工艺能直接常规钝化，这在当时似以达成共识，成都市新都高 新电镀环保工程研究所为后期研究者，他们在试验中发现，不论高铁含量或低铁含量工艺的 铬盐钝化都不适宜于常规钝化。他们对锌铁合金样件与镀锌样件试验对比发现，在同一常规 低铬彩钝液中钝化，效果完全不同，镀锌平面样件彩虹色泽鲜艳漂亮，锌铁合金平面样件， 整体彩虹色泽反差很大，只有低电流区（即平面件中间部位），彩虹色正常，以此为起点向 四周扩散，色泽逐渐从偏绿到绿色、深绿、墨绿，直到工件四周边缘（即高电流区高端部位 已成亮黑色），这种波纹式的反应较为明显，形成反差的原因，是镀层中含有铁盐的析出所 致，正因为铁的析出进入钝化膜内，才进一步提高了钝化膜的耐蚀性能，但在酸度大条件下 却改变着膜层色泽。锌镀层无铁盐，彩钝化鲜艳，色无反差，锌铁合金镀层含有铁，因而彩 钝色泽反差很大。

    为解决适宜于锌铁合金镀层的钝化处理，他们从降低钝化液酸度入手，以消除色泽反差。比如对三酸的用量，铬盐用量都在5g／L以下，硝酸为0.1％～0.3％，比镀锌钝化前出 光降低了10倍，含量高于1％，轻则光亮的工件表面发黄，严重时发黑，比如钝化液中的 硝酸均在3mL／L左右，硫酸在0.5左右。通过生产实践的验证后，后来他们以《锌铁合金镀后处理工艺》为题，总结成文章发表在2000年11期《材料保护》杂志上。

    总之，电镀过程由三部分组成，最先部分是镀前处理，最后部分的镀后处理，都有其共性，故以章集中介绍，便于参考选择应用。若能联系各自的工艺实际，这种温故而知新的思 维将收到事半功倍的效果。

    

本文转载自《合金电镀工艺》编著    曾祥德
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