電鍍鋅及其耐腐蝕性能研究

1、電鍍鋅及其耐腐蝕性電鍍鋅及其耐腐蝕性能研究能研究 學院：材料與建筑工程學院學院：材料與建筑工程學院 專業(yè)：金屬材料工程專業(yè)：金屬材料工程 班級：班級：20092009級級 姓名：王志川姓名：王志川 指導老師：楊峰老師指導老師：楊峰老師 緒論 電鍍鋅就是將金屬工件放在裝有鍍液的渡槽中，利用電解的方法在工件表面形成一層致密、均勻的鍍鋅層。鍍鋅前工件要先用砂紙磨光、拋光機拋光、堿液除油和酸液除銹等鍍前處理工序。將處理好的工件采用鋅酸鹽鍍鋅方法電鍍，即將工件放入用氫氧化鈉和氧化鋅配好的鍍液中進行電鍍。然后將鍍好的工件采用不同方法鈍化，比如草綠色鈍化、彩色鈍化、黑色鈍化等。鈍化完成后將電鍍鈍化好的工件和

2、未進行鍍鋅的工件同時進行鹽霧試驗，然后觀察其腐蝕情況。 電鍍鋅包括鍍前處理、電鍍、鍍后處理。目錄 一、鍍前處理 二、鋅酸鹽電鍍 三、鈍化 四、鹽霧腐蝕 五、結(jié)果分析 六、結(jié)論一、鍍前處理 鍍前處理就是對試樣的粗糙表面通過磨光、拋光等方法消除試樣表面比較大的凹凸面，去掉試樣表面的毛刺、銹蝕、劃痕、焊痕、焊縫、砂眼、氧化皮等各種缺陷，提高試樣表面的平整鍍。然后再用堿性溶液除油和酸性溶液除銹，將金屬上的氧化油垢、銹斑和氧化膜除去，提高電鍍質(zhì)量。 工藝流程： 選取試樣清洗磨光清洗拋光除油清洗除銹鍍前處理二、鋅酸鹽電鍍1.原理：電鍍時電解液中電化學原理和電極反應(yīng)如下：陰極反應(yīng)：還原成金屬鋅：Zn2+2e

3、=Zn，副反應(yīng)：2H+2e=H2；陽極反應(yīng)：鋅板的電化學反應(yīng)：Zn-2e=Zn2+；當電流密度過高時，陽極進入鈍化狀態(tài)：2H2O-4e=O2+H2；另外，陽極還有化學溶解：Zn+2H+=Zn2+H2。2.鍍液的配制：配方：上圖分別是鍍鋅、鍍中檢查試樣變化3.3.鍍后處理：清洗和干燥。三、鈍化 為了提高鋅層的耐蝕性，須對鍍鋅層進行鈍化處理。目前，最為廣泛應(yīng)用的鈍化技術(shù)是鉻酸鹽鈍化，因為它具有膜層強度、耐蝕性、彩色功能、溶液的穩(wěn)定性比較好，而且工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點。 鍍鋅層的鈍化處理后的優(yōu)點： 1）鈍化處理后不會增加工件的厚度，而且可以改變工件的顏色，還可以提高產(chǎn)品的精密度和附加值，使操作更加

4、方便。 2）由于鈍化過程沒有反應(yīng)進行，鈍化劑可以重復(fù)利用，因此具有使用率高、壽命長、成本低的優(yōu)點。 3）鈍化可以在金屬表面形成鈍化膜，而此鈍化膜膜層致密、性能穩(wěn)定，并且在空氣中可以自行修復(fù)，與傳統(tǒng)的涂防銹劑的方法相比，鈍化膜更加穩(wěn)定、更耐腐蝕。 工藝流程： 試樣清洗清洗鈍化清洗干燥1.1.草綠色鈍化配方： （單位：ml/Lml/L）2.2.彩色鈍化配方：3.3.黑色鈍化 配方： （單位：g/Lg/L）四、鹽霧試驗 鹽霧試驗是一種主要利用鹽霧試驗設(shè)備所創(chuàng)造的人工模擬鹽霧環(huán)境條件來考核產(chǎn)品或金屬材料耐腐蝕性能的環(huán)境試驗。試驗溶液采用氯化鈉和純凈水配制的溶液，其濃度為（5）質(zhì)量百分比（注意：霧化后的

5、收集液，除擋板擋回部分外，不得重復(fù)用）。備注：為配置濃度為5%的鹽溶液，可以通過下式計算所需氯化鈉的質(zhì)量： 所需氯化鈉質(zhì)量0.053水的質(zhì)量。1.溶液的配制：2.工藝參數(shù)：3.工藝流程：試樣初始件檢查空干鹽霧試驗干燥清洗預(yù)前處理清洗干燥清洗五、結(jié)果分析1.電鍍鋅（1）以下兩圖分別是電鍍鋅方案一和方案二的的結(jié)果。方案一的電流密度較大，方案一的試樣呈白灰色，方案二的試樣呈藍灰色。（2 2）以下兩圖分別是電鍍鋅方案一和方案三的的結(jié)果。方案三的溫度較高，方案一的試樣呈白灰色，方案三的試樣呈深灰色，鍍層比較厚。（3）以下兩圖分別是電鍍鋅方案三和方案四的的結(jié)果。方案三的電鍍時間較長，方案三的試樣呈深灰色，

6、鍍層較厚；方案四的試樣呈淺灰色。（4 4）以下兩圖分別是電鍍鋅方案三和方案五的的結(jié)果。方案三的鍍液濃度較高，方案三的試樣呈深灰色，鍍層較厚；方案五的試樣呈藍灰色。2.鈍化（1）以下兩圖分別是鈍化方案一和方案二的的結(jié)果。方案一的鈍化時間較長，方案一的試樣呈深綠色；方案二的試樣呈淺綠色，并且有局部地方?jīng)]有鈍化。（2 2）以下兩圖分別是鈍化方案三和方案四的結(jié)果。方案三是彩色鈍化，方案四是黑色鈍化。3.鹽霧試驗（1）下圖分別是經(jīng)過鍍前處理的試樣，表面都比較光亮。（2 2）下圖分別是未鍍鋅試樣進行鹽霧試驗后的結(jié)果，表面都有明顯的銹跡。（3）下圖分別是鍍鋅試樣黑色鈍化和草綠色鈍化后進行鹽霧試驗的結(jié)果，表面沒有明顯的銹跡。（4 4）腐蝕結(jié)果對比六、結(jié)論 通過改變不同的工藝參數(shù)設(shè)置多組不同電鍍鋅方案的實驗結(jié)果對比研究以及不同方案的鈍化處理工藝結(jié)果可以得出： （1）電鍍鋅工藝的影響因素有電流密度、溫度、時間以及鍍液的濃度等。 （2）鈍化工藝的影響因素有鈍化時間、鈍化劑的濃度和鈍化溫度等。 在實驗前將選好的試樣進行打磨拋光后外表都比較光滑，而且比較光亮。未經(jīng)過鈍化的試樣經(jīng)過腐蝕試驗后出現(xiàn)了比較明顯的銹