[发明专利]一种钢板电镀锌表面钝化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种钢板电镀锌表面钝化工艺。

背景技术

材料腐蚀与材料防腐工程，直接关系到经济的发展和人民的生命安全，表面工程技术是解决机械零部件及材料腐蚀与防护最经济有效的手段和方法。

电镀锌是提高钢铁材料表面抗腐蚀能力的有效途径，目前广泛地应用于建筑、交通、机械、电子、航空等许多领域中。但在潮湿的环境中，尤其在湿热环境中，镀锌层易发生腐蚀，使镀层表面形成暗灰色或白色疏松的腐蚀产物——白锈；时间长了会出现红锈，从而失去防腐效果。为了提高镀层的耐蚀性，须在钢铁材料表面电镀锌后，再对镀层进行钝化处理，以便在镀锌层表面形成致密的钝化膜，从而进一步提高材料的耐蚀性，延长材料的使用寿命。

目前几乎所有的镀锌材料如镀锌板等的后处理工艺都采用以六价铬或三价铬为主要成分的溶液进行钝化处理，由于六价铬毒性高且容易致癌，各国政府已严格限制其使用和排放，尤其是在欧盟RoHS指令中明确禁止使用任何经六价铬钝化技术处理的零件和产品；三价铬钝化工艺尽管比六价铬的污染性小得多，但是经三价铬钝化的镀锌材料经过一段时间后仍会被氧化成六价铬，也就是说实质上并没有真正解决六价铬的毒性问题，所以很多国家和地区也开始限制使用三价铬钝化工艺。因此，开发符合环保要求的无铬钝化液必然成为今后的发展趋势。目前国内外对于镀锌层无铬钝化液的研究主要有钼酸盐体系、钛盐体系、稀土体系、硅酸盐体系、植酸体系和有机物体系等，但目前还没有一种无铬钝化液可以在生产上完全取代传统含铬钝化液。钼酸盐钝化液可形成多种颜色钝化膜，但是耐蚀性差、效率低、成本高、维护困难，而且钼与铬同族，仍有污染问题。钛盐钝化液可提供较好的耐蚀性，但成本太高，而且成膜效率需要进一步提高。稀土钝化液也可以形成耐蚀性优良的钝化膜，但成膜效率太低，一般要钝化1～2天才能达到性能要求，而含铬钝化只需5～30秒。植酸和有机物钝化液环保性好，无重金属离子处理问题，但是成膜光亮性和耐腐蚀性较差，成本高，维护困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钢板电镀锌表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液无三价铬和六价铬，彻底克服铬的环境污染缺陷，同时采用该钝化液制备的钝化膜又具备良好的耐腐蚀性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种钢板电镀锌表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：硝酸锌16-20g/L，硅酸钙26-28g/L，硼酸8-10g/L，过氧化钠12-14g/L，氟硼酸钠6-8g/L，柠檬酸2-4g/L，68%HNO₃20-22ml/L，70%H₂SO₄24-26ml/L，十二烷基硫酸镁3-5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚4-6g/L，余量为去离子水；所述的钝化工艺为：

1）将钢板电镀锌表面进行水洗；

2）配制具有上述组成的钝化液放入钝化槽中，然后将经过水洗后的电镀锌钢板置于钝化槽中，保持钝化液温度为20-30℃，pH值为1-2，处理时间6-8分钟；

3）将钝化处理后的电镀锌钢板用自来水清洗，冷风吹干。

本发明的有益效果是：

本发明采用的钝化液可以用于电镀锌钢板的后序钝化处理，可使镀锌材料的镀层表面形成一层均匀、致密的钝化膜，显著提高了镀锌钢板的耐蚀性，经盐雾试验，出锈时间达到130小时以上，在外观和性能方面均可达到现有含铬钝化工艺的效果。另外，由于本发明的钝化液中不含六价铬和三价铬，从根本上解决了现有含铬钝化工艺污染环境的问题，而且也不含其它任何对人体和环境有害的Ag、Cu、Pb、Ni等重金属离子，完全符合我国国家污水综合排放标准(GB8978-1996)和欧盟RoHS指令等环保标准。

具体实施方式

实施例一

一种钢板电镀锌表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：硝酸锌16g/L，硅酸钙28g/L，硼酸8g/L，过氧化钠14g/L，氟硼酸钠6g/L，柠檬酸4g/L，68%HNO₃20ml/L，70%H₂SO₄26ml/L，十二烷基硫酸镁3g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚6g/L，余量为去离子水；所述的钝化工艺为：1）将钢板电镀锌表面进行水洗；

2）配制具有上述组成的钝化液放入钝化槽中，然后将经过水洗后的电镀锌钢板置于钝化槽中，保持钝化液温度为20℃，pH值为2，处理时间6分钟；

3）将钝化处理后的电镀锌钢板用自来水清洗，冷风吹干。

实施例二