01 钝化膜

镀锌层钝化膜是一种凝胶状钝化膜，其主要成分是三价铬和六价铬的化合物、水、以及金属离子等组成。其中水是以结晶水等形式存在。其膜层是在固液界面上通过各相化学反应过程经历反复的成膜与溶解、扩散的复杂过程所得到的化合物胶体膜。钝化膜的附着力与形成钝化膜的界面的洁净度、膜层的干燥老化方法及膜层的厚薄有直接关系。

02 工艺技术

1镀锌方法

获得镀锌层的方法很多，如电镀、热浸镀、化学镀和热扩散等，其中电镀法应用普遍，通常的电镀锌层厚度在5~15μm，而热镀锌层大于35 um, s可高达200 μ m。

2工艺流程

工艺流程:化学除油一热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→酸洗→水洗→电镀锌→水洗→水洗一出光→钝化→水洗→干燥

3铬酸钝化工艺

采用低铬酸彩虹色钝化工艺，镀液的组成及工艺条件如下表所示，

组成及工艺配方

       铬酐(Cr03) (g/L)   3~5

       硫酸锌(ZnS04) (g/L) 1~2

       温度(℃) 15-30

       时间(min) 15~45

镀锌层的钝化机理如下:低铬彩色钝化对镀锌层的化学抛光作用极差，出光工序必不可少，在室温下浸入溶度为40~ 60 g/L的硝酸溶液3~10s。使镀锌层发亮，并出去镀锌层表面夹杂的表面活性剂，镀锌层能全部被水湿浸。

在酸性溶液中，三价铬的钝化包含锌的溶解、钝化膜的形成及钝化膜的溶解3个过程。

锌镀层表面由于锌溶解PH值升高，Cr(II)化合物沉淀在表面，形成含有水合铬酸锌、氢氧化铬及锌和其他金属氧化物的胶体膜,Cr(VI)靠吸附、夹杂和化学键力填充于三价铬的化合物中，共同形成彩色膜层。

4成分及工艺条件的影响

      (1)铬酐。铬酐浓度高，钝化膜厚，色彩浓，光亮度好。太浓会降低镀层厚度:浓度低，耐蚀性差。

      (2)硫酸锌。浓度高些，钝化膜厚。浓度增高，溶液黏度增大，减慢锌层表面离子的扩散速度，是膜层的溶解速度减慢，但过高会是膜层疏松发雾;浓度低，溶解加快，钝化膜层色彩淡。

      (3)温度。钝化液温度接近上限是，钝化反应加快，空气中停留时间要短。停留时间长，在有一定湿度的空气中，六价铬化合物溶于水生成铬酸，继续与锌层起氧化还原反应形成钝化膜，钝化膜加厚，色彩不均匀。温度过高，成膜速度快，膜层厚但疏松，结合力降低，钝化膜会脱落或轻轻一擦就掉膜，耐蚀性差。温度过低，膜薄颜色偏淡。一般控制在20~30℃(4)时间。钝化时间短，钝化膜较薄且光亮度差;时间太长，膜又会部分落解。一般控制在5~20s。

03 如何提高性能

钝化处理主要有两个性能:提高镀锌钝化耐蚀性和改变锌层的外观颜色。实现钝化处理的目的，要保证膜层的外观、厚度及结合力等。

      1镀层厚度可供牺牲腐蚀的锌越多，耐蚀性越好。热镀锌层厚度难低于300μm，而电镀锌仅(5-25) μm， 故热镀锌即使不经钝化，抗蚀力也很好，但加工成本高、色调单一，且高温影响机体的机械轻度;故适当的提高镀锌温度。

      2膜层的结合力对耐蚀性的影响

      (1)有机膜。在镀锌过程中添加剂必不可少，作用是吸附吸附在阴极表面，形成一个有机膜来增大阴极极化，Zn2+通过有机膜沉积使镀层结晶细致、光亮均匀;后处理水洗、出光可去除灰尘和颗粒，但粘性有机膜无法去除，添加剂根据入槽零部件的表面积控制在近限，少加勤加，不断搅拌。

      (2)钝化膜干燥老化。锌层刚钝化的膜层软，易擦掉，60~70℃进行干燥老化处理，使膜层变硬，成为憎水性、耐蚀性、结合力及光亮度好的膜层。有三种方式:热水烫干、自然晾干、风干烘干。经过生产，自然晾干炎炎夏日温度也达不到50℃;热水循环使用，易引起酸碱度的变化及污染物的生成;使用高温洁净空气风干或在箱式电炉中恒温烘干可得到良好质量的钝化膜。

      (3)镀锌后钝化的好坏。优良的六价铬彩钝比白钝抗生白锈时间要长数倍。经烘干老化的、钝化后再作封闭处理的又比钝化后不作封闭、老化的要好得多。

04总结

镀锌层是钢铁基体廉价的保护层，而钝化又是镀锌所必经的处理过程。所以了解钝化膜、钝化工艺的机理及其性能、提高其性能的因素，增强对钢铁零部件的表面保护，装饰其外观，提高耐蚀性，进而降低设备及生产的固有资产成本，提高经济效益。