電鍍後處理（lǐ）有多（duō）重要，你明白嗎？

一、序 

電鍍後處（chù）理和鍍前處理（lǐ）在生產中占有極其重要的地（dì）位，許多采用表（biǎo）麵電鍍技（jì）術製造出的產品（pǐn），出現不良決大多數都是因為前處理和鍍後處理（lǐ）不當造成的，有關前處（chù）理的知識大家從各（gè）種渠道都有所了（le）解，但對（duì）鍍後處理還沒有文（wén）章進行過係統的論述，今天我們（men）平台就與大家探討一下電鍍（dù）後處理。

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

①經過鍍後處（chù）理的（de）鍍（dù）層表麵不應有鍍液遺留，不汙染鍍層，使鍍層呈現其金（jīn）屬本色。

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

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

 ④對於要求有（yǒu）良好導電（diàn）性能並用於（yú）電器設備的鍍層應符合產品對（duì）接（jiē）觸電阻的技術（shù）要求，並且（qiě）還要具有良好的抗色變能（néng）力。

 ⑤對於（yú）焊接鍍層(如鉛—錫（xī）合金、鋅—錫合金等（děng）)要保證鍍層表麵不受氧化，並滿足產品的可焊性要求。

 ⑥對於以高強度鋼為基（jī）體（tǐ）材料的（de）鍍件或對滲氫敏感的鍍層，鍍後應進行除氫（qīng）處理，防止（zhǐ）氫脆出現。

 

其實，鍍後處理的主要目是為了（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（dù）後處理方式是（shì）除氫處理和鈍化（huà）保護處理。為了（le）提高鍍層的抗腐蝕與耐鹽霧性能，一般都要（yào）同時（shí）進行除氫和鈍化處理，有些還需要塗有（yǒu）機膜（光油，電泳柒（qī）），如鍍鋅（xīn）件目前一般要經過除氫和化學鈍化處理，仿金電鍍要經（jīng）過化學鈍化（huà）和塗有機膜處（chù）理等。

 

 

二、電鍍後處理的種類

 1．除（chú）氫處理（lǐ）

 除氫對（duì）於電（diàn）鍍產品是非常重要的，因為在電鍍體係中，被鍍金屬離子在（zài）陰極上得到電子（zǐ），氫離子也同樣會得（dé）到電子，生成原子態（tài）的（de）氫，滲透到金屬鍍層內（nèi）部，使鍍（dù）層產生疏鬆，當放置一段時間後，原子態的氫會（huì）結合生成氫氣而體積膨脹，這樣（yàng）就（jiù）導致鍍層產生（shēng）針孔、鼓泡甚至（zhì）脫落等不良（liáng）缺陷，如果滲透到基體還會導（dǎo）致整個構件的氫脆現象，特別是對於高強度鋼，一旦滲氫容易導（dǎo）致構件的脆斷。

 因此，電鍍後要在（zài）一定的溫度下熱處理數（shù）小時，以驅除滲透到（dào）鍍層下麵或者（zhě）基體金屬中的氫（qīng）。

 相對於鈍化保護處（chù）理來（lái）說，除（chú）氫處理的方法比較單一和簡單，一般都是采用熱處理（lǐ）的方式把原子態（tài）的氫（qīng）驅逐出來，對於常用的鍍（dù）鋅構件，一般（bān）是在帶循環送風的烘箱中，220℃恒溫條件下保溫2小時，這個工序一般是在鈍化之前，這（zhè）樣不（bú）會造成由於驅氫而（ér）導致鈍化層的破裂。

 不鏽鋼化（huà）學鍍鎳後（hòu）經過400℃，1.5h的熱處理，可以顯著提高其硬度，降低脆（cuì）性。Fe-Mn合金鍍層經過100℃、150℃、200℃，1.5h的除氫處理後，拉伸結合強度分別提高了49.5%、75.5%和（hé）121.8%，可見，除氫處理對於（yú）提高鍍層的性能具有（yǒu）重（chóng）要作用。

  

1、1一般除氫方法

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

 （2）熱油中除氫能（néng）獲得與在（zài）烘箱中除氫具有同樣的效果，由於其受熱均（jun1）勻，對鍍層還具（jù）有填充孔隙的作用，有利於（yú）提高鍍層的（de）防護功能，對（duì）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%，大部分電流消耗在氫的析出（chū）上，氫容易擴散到鍍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（de）降（jiàng）低，影響動、靜（jìng）負載強（qiáng）度，故在設計（jì）中應提出鍍鉻後除氫處理的要求。經除氫處理之後可去除滲入鍍層和（hé）基體中60%~70%的氫，從而大大減輕了脆性而不會降低其（qí）硬（yìng）度。

 

1、3熱油代（dài）替在烘箱內除（chú）氫

 鍍鉻（gè）的電流效率很低，因而鍍層孔隙率較高，且鍍層極易鈍化，同時由於鋼鐵件表麵的鉻層優勢陰極性鍍層，當鍍層厚度較薄時極易引起鏽（xiù）蝕。為改善這一缺（quē）陷環節，可采取熱油除氫代替在同樣工藝條件下（xià）的烘箱中除氫工藝。實（shí）踐證明，該工藝（yì）方法既可保持工（gōng）件各部分的溫度均勻，達到完整（zhěng）的除氫效果，又可有效想鉻層的（de）孔隙、裂（liè）縫中填充油脂，從而提高了鉻層的（de）防護能力。

 

1、4除氫溫度（dù）不能（néng）太高（gāo）

 比如，鍍鋅（xīn）後，除氫是采用加熱的方法將氫從金屬中趕走的。除氫的（de）功效與除氫的溫度、保溫時間的長短有關。除氫的溫度越高，時（shí）間越長，除氫（qīng）就越徹底（dǐ）。但（dàn）不能超過250攝氏度。因為在這（zhè）個溫度下鍍鋅層的結晶組織會變形、發脆、抗（kàng）蝕性能（néng）下降。

 

1．5除氫時還應注意以下幾點（diǎn）：

 （1）工件的使（shǐ）用安全係數（shù）。安全重要性大的工件（jiàn），應適當延長除氫（qīng）時間。

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

 （3）工件的（de）滲氫程度。在表麵處理中產生氫多、處理時間長的零件，應（yīng）加強除

 （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氫（qīng），隻（zhī）受壓應力時不會產生（shēng）氫脆。

 （5）除氫前必（bì）須保持鍍層表麵清潔，除氫應在鈍化前處理，以保證除氫效果和鈍化層的質量。

 （6）除氫應保證時（shí）間連續，不可中間停止。盡可能等烘箱降至室溫時，再開烘箱取出（chū）零件。

 （7）零件件電鍍後盡量不要返工。如不得已要電鍍，可用（yòng）堿（jiǎn）性溶液退掉鍍層，並（bìng）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（jìn）行。

 

通（tōng）過（guò）上麵（miàn）的介紹可見，除（chú）氫處理（lǐ）通常是選擇一個最佳的（de）溫度區間（一（yī）般是在200～300℃之間）和時間（一般是2～3h）進行熱處理，但是針對不同的鍍層稍有差異，而且不（bú）同的處理溫度和處理時（shí）間對鍍層的（de）性能也有一（yī）定的影響。因（yīn）此，除氫工藝要保證：能有效的（de）驅除滲透（tòu）到（dào）鍍層或者金屬基體的（de）原子態的氫，又不（bú）會導（dǎo）致鍍（dù）層破裂。

 

 2.鈍化保護處理

 鈍化處理是指（zhǐ）在一定的溶液中進行化學或電化學處理，在鍍層上形成（chéng）一層堅實致密的、穩定性高的薄膜的表麵（miàn）處（chù）理方法，鈍化使鍍層的耐腐蝕性能（néng）進一步的提高並增加（jiā）表（biǎo）麵光澤和抗汙染的能力。

 鈍（dùn）化處理按（àn）照鈍化膜的化學成分可分為無機鹽鈍化和有機類鈍化兩類；根據（jù）鈍化膜組成成（chéng）分對人體的危害（hài）性可分為鉻酸鈍（dùn）化和無鉻（gè）鈍化。鉻酸鈍化是無機鹽鈍（dùn）化的一個分支，目前國內外研究（jiū）較多的（de）無鉻鈍化有：鉬酸鹽（yán）溶液、鎢酸（suān）鹽溶液、矽酸（suān）鹽溶液、鈦鹽鈍化、含鋯溶液、含鈷溶液、稀（xī）土金屬鹽溶液、三（sān）價鉻（gè）溶液、磷酸鹽鈍化（磷化處理）等無機鹽鈍化和有（yǒu）機類（lèi）鈍化等。

 

2.1無機（jī）鹽鈍化保護處理

 無機鹽鈍化處理研究比較成熟和應用較早的是鉻酸鹽鈍化，在含鉻鈍化膜中，Cr3+起骨骼作用，Cr6+起血肉作用，Cr6+在空氣（qì）中具有良好（hǎo）的自修（xiū）複（fù）功能，因（yīn）而對鍍層具有很好的保護作用，而且，改變Cr6+和Cr3+的不同（tóng）配比，還可以得（dé）到（dào）不同色彩的鈍化膜[3]。

 由於這些突出（chū）的優點使得鉻酸鈍化仍然是（shì）目前應用最廣（guǎng）的鈍化工藝。但是由於Cr6+具有相當高的毒性且易致癌，隨（suí）著人們環境保護意（yì）識（shí）的增強（qiáng），越來越（yuè）希望尋（xún）找可以代替鉻酸（suān）鈍化（huà）的新配方和新工藝，樂將科技LJ-27電解防變色鹽就是應用很成熟的無（wú）鉻替代工藝。

 鉬和鉻是同族元素，因此（cǐ），它與鉻（gè）具有相似的化學性質，鉬酸鹽已經（jīng）廣（guǎng）泛用於鋼鐵以及有色金屬的緩蝕劑和鈍化劑。鉬（mù）酸鹽鈍化（huà）處（chù）理方法主（zhǔ）要有陽極極化處（chù）理、陰極極（jí）化處理和化學浸泡處理。

 把鍍鋅件在鉬酸鹽（yán）中（zhōng）進行化學浸泡處理，測試結果表明鉬酸鹽鈍化比不上（shàng）鉻酸鹽（yán）鈍化（huà），但可以明顯提高（gāo）鋅層的耐蝕性。使用鉬酸鹽/磷（lín）酸鹽體係處理鍍鋅件，腐蝕試驗結果顯（xiǎn）示，在中性（xìng）和堿性環境中，其（qí）鈍化效果沒有鉻酸鈍化好，但是在酸性環境中卻優於鉻酸鈍（dùn）化，室外暴露試驗結果相（xiàng）當。

 鋅鎳合金鍍層經過鉬酸鹽鈍（dùn）化處（chù）理，其耐腐蝕性能也不如鉻酸（suān）鈍化，並且不具有自修複作用，不過還是可以明顯（xiǎn）提高合金的耐（nài）腐蝕性能（néng）。

 鎢酸鹽作為金屬的緩蝕劑同鉬酸鹽具（jù）有相似性（xìng），鋅、錫合金的經鎢（wū）酸鹽鈍化形成的鈍化膜（mó），鹽霧試驗顯示其耐腐蝕性能（néng）要差於鉻酸（suān）。用於鈍化Sn-Zn合金時（shí），其抗鹽霧性能（néng）和抗濕熱循環試（shì）驗性能比鉻酸鹽（yán）和鉬（mù）酸鹽都要差。

 矽酸鹽鈍化（huà）處理具有價格低（dī）廉，無毒、無汙染（rǎn），化學穩定（dìng）性好等優點。但是其耐（nài）腐蝕性能比較差，在日本的有關實驗（yàn）室正進（jìn）行著矽酸（suān）鈉為主體的（de）電解（jiě）液中（zhōng）陽極極化鍍鋅鋼板（bǎn）形成高（gāo）耐腐蝕的氧化膜研究，不過，仍處於實驗室研（yán）究階段。

 含鋯溶液已經代替鉻（gè）酸鹽用於鋁（lǚ）基表（biǎo）麵的預處理，但很少用在鋅基金屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅件塗漆的前處理，而不作為鋅基（jī）表麵的後（hòu）處理[8]。此外，含鋯溶液（yè）還存在成本較貴問題。

 含鈷溶液一般應用較多還（hái）是鋁及鋁合（hé）金表麵的鈍化處理，對於鋅基金屬表麵的研究不多。稀土金屬如含有鈰、鑭等的鹽類是鋁（lǚ）合金（jīn）在含氯溶液中有效的緩蝕劑（jì），研究表明鈰的（de）氧化物（wù）和氫氧化物能對鍍鋅層起到很好的保護作用。

 

對於（yú）三價鉻溶液，雖然其毒性隻有六價（jià）鉻的1%，對三價鉻（gè）的鈍化研究也有不少，不（bú）過其耐腐蝕性能還遠遠達不到要求，再者使用三價鉻也沒有從根本上解決鉻的汙染問（wèn）題，因此很（hěn）難普及。

  

2.2有機類鈍化（huà）保護

 有機類鈍化是很有（yǒu）希望代替鉻酸鈍化的一種（zhǒng）無鉻鈍化工藝。許多行業專家對鍍鋅層的有機物無鉻鈍化（huà）進行（háng）了詳（xiáng）細的報道, 主要提到了二（èr）氨基三氮雜茂（BAT4）及其衍生物的鈍化，丙烯酸樹脂鈍化（huà）、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化、植酸鈍化和有機鉬酸鹽鈍化等。

 對鍍鋅層最有（yǒu）希望（wàng）代替鉻酸鹽（yán）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（yǐ）配位形式與基體金屬相（xiàng）結合，形成屏蔽層，增強了膜的抗蝕（shí）性。研究表麵（miàn），BAT4及（jí）其衍生（shēng）物對鋅具有較好的抗腐蝕效率。

 在美國行業有專家（jiā）提到一種（zhǒng）金屬基表（biǎo）麵（miàn）鍍鋅處理的（de）鈍化方法，其鈍化液中含（hán）有烷（wán）基甲基丙烯酸酯聚合物，通過（guò）實（shí）驗，認為在總（zǒng）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（hé）金後，耐腐蝕性（xìng）能接近甚至某些方麵超過了鉻酸鹽鈍化，很有發（fā）展前途，不（bú）過目前國內（nèi）還沒有見到其使用。

 單寧酸是一種多元苯酚的複雜化合物，水解後（hòu）溶液呈現酸性，可以用於鍍鋅層的鈍（dùn）化處（chù）理（lǐ），成膜過程中（zhōng），單寧酸提供膜中所需要（yào）的羥基和羧基，一般來說，濃度高對成膜有利，隨膜層變厚，顏色變深，耐蝕性能增強，但是濃（nóng）度超過40%，雖然膜層顏色加深，但是對耐（nài）腐蝕性能影響不大。不過單寧酸存在價格較貴，與規（guī）模的生產應用還存在一定距離（lí）。

 以歐洲鋼鐵企業為中心（xīn）的（de）研究機構（gòu）正在致（zhì）力於電解聚合法（fǎ）研製（zhì）有機防鏽膜如有機矽烷、硫醇等來代替鉻酸鹽表麵處理方法，不過，目前（qián）僅處於實驗室研究階段。

 行業（yè）有專家對植酸在金屬（shǔ）防護中的應（yīng）用進行（háng）了詳細的敘述，指出，植酸可以在金屬表層形（xíng）成（chéng）堅固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。

  

2.3有機類與無機鹽混合鈍化保護（hù）處（chù）理

 為（wéi）了進一步的提高（gāo）無鉻鈍化（huà）膜的耐腐蝕性能，又有專家研究將（jiāng）有機物與無機鹽進行混（hún）合對鍍層（céng）進行鈍化處理。使用混（hún）合鈍化液所獲得（dé）的鈍化膜（mó）其耐腐蝕性能通常要（yào）比單一（yī）的無機鹽鈍（dùn）化或有機物鈍化更加優良。

  

單寧酸可以用於鍍鋅件的鈍（dùn）化處（chù）理，但是如果在鈍化液中加入金屬鹽類，有機或（huò）無機緩蝕劑，可以（yǐ）進一步增（zēng）強其（qí）耐腐（fǔ）蝕性能。

 對經過水溶（róng）性的丙烯酸樹（shù）脂加入到鉬酸鹽和磷（lín）酸鹽中得到的鈍化液處理後的鍍（dù）鋅試件（jiàn）的耐腐蝕性能進行了測試，認為其抗腐蝕性能接近了鉻酸鈍化。

 在歐洲行業有專家發明的一種新型的鈍化液，用該專利的（de）鈍化液浸泡鍍Al-Zn合金或Al後可在鍍層上形（xíng）成一層由無鉻塗層混（hún）合物（wù）形成的塗層，這層混合（hé）物包（bāo）括（kuò）凍膠凝膠相和分散相，凍膠凝膠是一種有機聚合物，包括（kuò）水溶性聚合物和那些可以溶解在無水溶（róng）劑中的聚（jù）合物，聚（jù）合物一般選擇環氧樹脂，也可以選擇丙烯酸聚（jù）合物、聚亞胺酯等，連（lián）續相一般是（shì）無鉻鹽類，一種是稀有金屬酯以（yǐ）及堿和堿土金屬的釩酸鹽，另（lìng）一種是堿金屬的硼（péng）酸鹽。根據其配置的鈍化液（有機聚合物加入硼酸鈣及亞釩酸鈉）進行試驗並於（yú）鉻酸鹽（yán）做比較，3000小時的鹽霧試驗顯示其抗（kàng）腐蝕性能可以同鉻（gè）酸相（xiàng）匹敵。

 

無機鉬酸鹽（yán）鈍化大（dà）多數是采用單一（yī）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酸鈍化還不是很好。采用鉬酸鹽與（yǔ）多種組分（fèn）複合配方，借分子間協同緩蝕作用可以提高耐（nài）腐（fǔ）蝕效率。

 由於有機物能在鋅表麵（miàn）形成一層不溶性的複合（hé）物（wù）薄膜，當加入適量（liàng）的無機緩（huǎn）蝕劑時有機膜內（nèi）的分子與無機金屬鹽及金屬（shǔ）基體相結合，構成屏蔽層，使膜比起單獨使用無（wú）機物緩蝕（shí）劑（jì）或有機物所形成的膜層致密的多，從而增（zēng）強了膜的抗腐蝕性能，由於采用的無機物及加入的（de）各種無機緩（huǎn）蝕劑都是無毒的，所以用來代替有毒的鉻酸（suān）鹽鈍化是（shì）有希望的（de）。

 

 2.4無鉻鈍化存（cún）在的主要（yào）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，但是無鉻鈍化處理的工藝設備投資（zī）和生產成本會（huì）上升，而且（qiě）無鉻鈍化工藝對（duì）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（shí）性，布（bù）耐鹽霧要比無鉻鈍化鋼板的好（hǎo）。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塗裝時可以使用無鉛或低鉛油（yóu）漆，而采用無鉻鈍化處理的汽車車身鍍鋅（xīn）鋼板塗裝時必須使用含鉛電泳油漆，即為了保證一定（dìng）的耐（nài）腐蝕能力，鈍化液和底漆二者之間必（bì）須有一個是有毒的，由於單位麵積使用的含鉛電泳油漆（qī）比鈍化膜要多，而鉻酸鹽鈍化處理（lǐ）的鍍（dù）鋅（xīn）板耐腐蝕性能更加（jiā）好，使用技術更加成熟，因此，目前還（hái）是被更多的（de）用戶青睞。

 盡管已經有各種不同的無鉻鈍化工藝，但是還沒有一種無鉻鈍化工藝能夠（gòu）完（wán）全取（qǔ）代鉻酸鹽鈍化，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（yǐ）及環保效（xiào）果還有待進一步的研究。隨著人們對環保（bǎo）意識的日益增（zēng）加，對於使用最廣泛的鍍鋅行業，有希望代替其鉻酸鈍化的無鉻鈍化工藝是鉬酸鹽鈍化和（hé）有機類鈍化。

 國內對無鉻鈍化的研究報道不是很多（duō），至（zhì）於其在生產中的應用，由於多種原（yuán）因仍少見（jiàn）。最近有研究也是從有機物鈍化角度出發，同時（shí）考慮到無毒以（yǐ）及零排放的（de）目的，提出了一種新的配方和工藝，在鍍鋅層表麵上再塗敷一層水溶性高分子乳液，這層（céng）乳（rǔ）液幹燥後（hòu）即形成一層極薄的無色透明膜，膜（mó）的厚度大約在微米級（jí），由於無色（sè）透明，即防止了（le）鍍鋅層的腐蝕，又保持了原有的外觀，目前在這方麵的應用國（guó）內尚處（chù）於空白。

 針對這（zhè）層有機膜進行了耐腐蝕實驗。主要包（bāo）括室外暴曬實驗、鹽霧實驗和浸泡鹽水實驗。有機膜（mó）層的（de）耐腐蝕性能已經通過檢驗，並且超出了預期的結果，耐腐蝕性能優良。目前，這種乳液已經在（zài）一家鋼管廠試用（yòng），由於工（gōng）藝上還有一些正待解決的問題（tí）。仍在進一步的研究中，但（dàn）是，由於其用量少、價格低廉、設備投資少等優點（diǎn），相（xiàng）信不久可以推廣使（shǐ）用。

  

三、結語

 鍍後處理的重要性和鍍前處理一樣，如果鍍後處理不恰當，會（huì）造成更大損失，鍍（dù）後（hòu）處理主要（yào）包括除（chú）氫處理和鈍化保護處理，除氫為了除去（qù）滲透到鍍層甚至產品基體中的氫原子，以（yǐ）防止鍍層、鏽斑鼓泡、針孔、麻點等缺陷。鈍化處理主要是為了（le）提高鍍層的耐腐（fǔ）蝕性能，目前主要還是采用鉻（gè）酸鹽鈍化，由於其對（duì）環（huán）境（jìng）以及人體的危害，大家正在積極尋求一種價格經濟、性能（néng）優良（liáng）的替代工藝。

 有關無鉻鈍化的配方工藝已經有很多，但是由（yóu）於從性能、成本以及（jí）廢水處理難度等綜（zōng）合角度考慮，還沒有一種工藝可以完全替代鉻酸鹽（yán）鈍化。

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