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：1304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。化學拋光不好，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。化學拋光添加劑添加量應根據生產決定，溶液混濁發(fā)黑，應去掉缸腳，重新分析后補加。