鋅合金壓鑄件拋光及鈍化處理

• 來源：原創(chuàng)更新時間：2015-10-19點擊：1301次

• 1.介紹
  鋅合金壓鑄件可以制造各種復雜的機械型體，并具有良好的切削加工性能。如汽車和摩托車的化油器、汽油泵、柴油機、濾清器等一些零部件。鋅合金壓鑄件主要成份是鋅，還含有鋁、銅、鎂、硅等多種元素。鋅、鋁的化學電位較負，屬于活潑的兩性金屬元素，在大氣中極易氧化，表面生成灰白膜層，影響產(chǎn)品的裝飾性能。
  通常用電鍍和化學鈍化進行表面處理，而采用化學拋光、鈍化工藝比電鍍工藝簡單，生產(chǎn)周期短，成本低，形成的鈍化膜白亮美觀，耐蝕性能好，1年以上表面不變色。
  2.工藝流程
       溶劑除油—化學除油—熱水洗—冷水洗—酸洗—冷水洗—化學拋光—回收—冷水洗——化學洗白—冷水洗—化學鈍化—冷水洗—漂白—冷水洗—熱水洗—烘干
  3.典型工藝配方
  ① 化學除油
    碳酸鈉（g/L）                30～50
    磷酸三鈉（g/L）              50～70
    表面活性劑（g/L）             3～5
    溫度/℃                           50～70
    時間/min                      10～15
   
  ② 酸洗
    硝酸（g/L）                   10～30
    氫氟酸（g/L）                 40～80
    氟硼酸（g/L）                 10～20
    緩蝕劑（g/L）                  2～3
    溫度                           室溫
    時間/S                        10～30
   
  ③ 化學拋光
    鉻酐（g/L）                  200～250
    組合添加劑（mL/L）           100～120
    硝酸（mL/L）                   20～30
    溫度/℃                         25～35
    時間/S                          20～30
   
  ④ 化學洗白
     氫氧化鈉（g/L）                10～20
     碳酸鈉（g/L）                  40～50
     硫化鈉（g/L）                  50～80
     溫度/℃                        60～80
     時間/S                          10～30
  ⑤ 化學鈍化
     鉻酐（g/L）                   240～260
     硝酸（g/L）                     50～70
     硫酸（g/L）                     20～30
     溫度                            室溫
     時間/S                           5～20
   
  ⑥ 漂白
     鉻酐（g/L）                    150～200
     碳酸鋇（g/L）                    4～8
     溫度                             室溫
     時間/S                          10～20
  4.酸洗
  酸洗的目的是去除鋅合金壓鑄件表面的氧化層、銹斑、流痕及各種印跡，使表面硬殼結構處于活化狀態(tài)。采用氫氟酸、硝酸、氟硼酸組成的溶液具有強酸性、氧化性和絡合能力。酸洗時鋅合金中的Zn、Al、Mg、Cu、Si等元素及其氧化物發(fā)生溶解，生產(chǎn)溶于水的鹽類和絡合物，如Zn(NO3)2、Mg(NO3)2、Cu(NO3)3、Fe(NO3)3、SiF4、Al(BF4)3。這些物質從鋅合金表面脫落進入溶液中，使表面光亮潔凈。HF、HNO3酸洗耗量為20mL/㎡左右，應注意添加和更新。
  添加劑為水溶性有機胺，起緩蝕和整平作用。
  5.化學拋光
  化學拋光是工藝成敗的關鍵?；瘜W拋光不好，零件表面不光亮，色彩發(fā)黃、發(fā)灰、發(fā)霧。毫無疑問，高濃度的鉻酐是拋光液的主要成份。鋅合金中的Zn、Al、Mg、Cu、Fe等金屬與酸反應，消耗了大量的氫離子，在零件與溶液接觸的界面形成微弱的堿性區(qū)。由于強氧化劑CrO3的存在，不斷促進金屬的溶解，在零件表面生產(chǎn)致密、難溶的保護性膜層。膜層成份十分復雜，大致為堿式鉻酸鹽，鋅和鋁的氧化膜層及氧化物的水化物膜層。
  化學拋光溶液中添加劑為陰離子型表面活性劑，它的作用是使鋅合金表面均勻浸潤，阻滯金屬的過腐蝕，使鋅合金表面的拋光整平作用順利進行。
  化學拋光液的操作溫度應控制在25～35℃，由于化學拋光時金屬的溶解為放熱反應，溶液的溫度不斷升高，應進行降溫處理，否則拋光后零件的外觀質量不好。
  6．操作要點
       為了消除化學拋光后遺留在零件內(nèi)外表面的殘酸和去除化學拋光膜層的藍灰色、土黃色彩，應通過堿性硫化鈉洗白，調(diào)整拋光后膜層的外觀。操作時應注意翻動零件，并且浸泡時間應基本相同，才能保證批量生產(chǎn)時外觀一致。
       采用高鉻酐、硫酸、硝酸液進行彩色鈍化，與一般鍍鋅件化學鈍化的方法相似，應注意溶液PH值的變化和三價鉻含量的變化，特別是配制新液時應加少量鋅粉部分還原成三價鉻，或直接加入少量的硝酸鉻Cr(NO3)3，否則膜層不易形成。
       漂白在高鉻酐和碳酸鋇組成的溶液中進行，溶液中不能有硫酸根、硝酸根，否則膜層質量不好。
       經(jīng)過化學拋光、化學洗白，再色彩鈍化，漂白的鋅合金壓鑄件外觀潔白光亮，耐蝕性可達到在室內(nèi)存放1年以上不變色。
       對于外觀不合格件可重新酸洗、化學拋光、洗白、鈍化?；瘜W拋光添加劑添加量應根據(jù)生產(chǎn)決定，溶液混濁發(fā)黑，應去掉缸腳，重新分析后補加。