三價鐵對堿性鋅酸鹽鍍鋅的影響

（海寧市科泰克金屬表面技術(shù)有限公司，浙江 嘉興314400）

0 前言

鋅酸鹽鍍鋅具有環(huán)保、安全等特點，是現(xiàn)在常用的鍍鋅方法。但與氰化物鍍鋅相比，鋅酸鹽鍍鋅的前處理要求較高，對雜質(zhì)的容忍度較差。在實際生產(chǎn)中，如果對前處理不夠重視，就會使雜質(zhì)帶入過多而造成質(zhì)量問題。本文采用赫爾槽試驗研究了三價鐵對堿性鋅酸鹽鍍鋅的影響。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

儀器：兆信KXN-15100D型整流器，JJ200型電子天平，赫爾槽。

試劑：分析純的FeCl3·6 H2O和HNO3。

1.2 實驗過程

鍍液組成：NaOH 120 g/L，Zn 8 g/L，HNKT401 A 10 mL/L，HNKT401 B 2 mL/L，HNKT401 C 2 mL/L，HNKT401 D 6 mL/L，溫度22℃。分別加入質(zhì)量濃度為10 g/L的FeCl3溶液0 mL/L、3 mL/L、6 mL/L、9 mL/L、12 mL/L、15 mL/L。

在總電流為1 A的條件下進行10 min赫爾槽試驗，觀察試片。再經(jīng)過pH值為2.0的HNO3出光，觀察HNKT622三價鉻藍(lán)白鈍化對試片外觀的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 三價鐵對堿性鋅酸鹽鍍鋅的影響

圖1和圖2分別為赫爾槽背面試片和正面試片的結(jié)果圖。

（1）如圖1所示，隨著FeCl3的加入，低電位的影響比較明顯，發(fā)暗面積逐漸增加，走位也受到較大的影響。

（2）與圖2（a）相比，圖2（b）和圖2（c）三價鉻藍(lán)白鈍化后的顏色無明顯變化且比較光亮；圖2（d）雖然光亮，但鈍化后顏色不夠藍(lán)且紅光不足；圖2（e）和圖2（f）硝酸出光后有發(fā)黃發(fā)暗現(xiàn)象，經(jīng)藍(lán)白鈍化后鈍化膜顏色發(fā)暗、發(fā)霧且黑色條紋更加明顯。

圖1 赫爾槽背面試片結(jié)果圖

圖2 赫爾槽正面試片結(jié)果圖

（3）通過赫爾槽試驗可以確定FeCl3的加入不僅對走位影響較大，而且影響三價鉻藍(lán)白鈍化膜的顏色。更為致命的危害是導(dǎo)致鍍層起泡，嚴(yán)重時鍍層成片脫落[1]。因此，在生產(chǎn)過程中選用合適的不溶性陽極，防止陽極溶解，并嚴(yán)格控制清洗水的帶入。

3 三價鐵的處理方法

鋅酸鹽鍍液中NaOH的質(zhì)量濃度較高，F(xiàn)e3+以氫氧化鐵的形式存在，也略溶于堿溶液中生成三價鐵的酸鹽。因此，對于三價鐵的處理，首先必須要加強過濾，勤洗濾芯，防止吸附在工件表面，再通過小電流電解處理或置換去除。小電流電解處理起效比較慢，建議在日常維護中使用。通常采用鋅粉處理方法，向鍍液中加入0.5 g/L的鋅粉，攪拌30 min后過濾，鈍化膜顏色就可以恢復(fù)正常。然而，從實踐中發(fā)現(xiàn)，加入鋅粉對改善鈍化膜的顏色比較明顯，但對于走位能力的改善很有限。嘗試采用CK778處理，不僅鈍化膜的顏色改善明顯，而且走位能力也有明顯的好轉(zhuǎn)。

4 結(jié)論

三價鐵雜質(zhì)對堿性鋅酸鹽鍍鋅有不良影響。當(dāng)FeCl3超過90 mg/L時，已經(jīng)不能正常生產(chǎn)。因此，在日常維護中應(yīng)盡量降低鍍液中三價鐵雜質(zhì)的質(zhì)量濃度。

（1）清洗水應(yīng)及時更換，并且加強鍍液過濾。

（2）日常多用小電流電解處理。