铝合金由多种元素组成,其中各类元素的存在使铝合金具有良好的机械性能。但各类元素在提升铝合金性能的同时,也增加了铝材对腐蚀的敏感性,在实际工况中尤其是含氯化物环境中极易受到局部腐蚀,所以经常需要对铝材表面处理防护,钝化处理就是其中一种。
铬酸盐钝化法目前仍然是大多数行业的防腐首选物质,已经有足够多相关研究证实它在防腐领域的优良性能,能够赋予金属卓越、稳定的防腐性能,同时作为中间层能够使基材与后续涂层维持优异的附着性能。
三价铬钝化液相较于六价铬,更加环保友善,防腐效果略差于六价铬。而相对工艺简便、环保无毒的钛锆钝化,钛锆钝化液配置与维护比较麻烦,并且钛锆转化膜在实际生产中很难观测钝化进程,在成膜防腐蚀性能上,也是三价铬更加优秀。因此行业内大都着手于三价铬钝化。
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一直以来,三价铬钝化膜已经被各种分析技术进行表征,以了解钝化膜的形态、成分和结构。钝化膜形成是由钝化液中的H+和F的攻击导致原有氧化层溶解并暴露裸金属,在此发生阴极反应(溶解氧和氢离子还原),引起界面pH升高,大量的金属离子被转化成氢氧化物并沉积在基底上形成阻挡层,钝化液中的氟锆酸盐(ZrF62-)不参与减薄天然钝化膜的过程,而是形成具有较低界面张力和较低耐腐蚀性的新鲜Al-Zr-OF基水合层,这导致表面活化,降低腐蚀电位并增加表面的亲水性,水解为水合氧化锆层(ZrO2·nH2O),形成具有水合氧化锆覆盖层和氟铝酸盐界面层(KxAlFx3+)的双层结构。
一般来说,钝化过程中的操作参数(如钝化时间、pH值、温度)对钝化膜的微观结构和耐腐蚀性有直接影响。且钝化膜耐蚀性能与钝化各参数之间并不是简单的正比关系,适中的钝化参数往往得到耐蚀性能优良的钝化膜。以下的钝化工艺是目前常用的工艺:
1、洗净:脱脂清洗剂,浓度 3%,超声波3-5min,温度 50-60℃。
2、漂洗:一道常温流动水,一道纯水。
3、酸洗:10%硫酸,常温浸泡,2-3min。
4、漂洗:一道常温流动水,一道纯水。
5、钝化:浓度 20-30 %,温度 40-45℃,时间 3-4 min,控制pH=3.8-4.0。
6、漂洗:两道纯水,每道纯水漂洗至少停留 30s。
7、烘干。
我公司开发的ENKUN-608钝化液经过研究,筛选原料,调整配方比例,选择合适的工艺,经客户批量使用具有以下几大优点:
1、膜层均匀,光洁如新。
2、耐盐雾,耐腐蚀,膜层可耐中性盐雾120-200H。
3、消耗量少,成本低,适用寿命长,维护简单。
4、无安全隐患---本品不易燃易爆,存放简单。
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经过中性盐雾150h对比试验,发现不处理的铝弯管腐蚀严重,而钝化处理后的无腐蚀变化,也无色差。
针对沿海地区活塞加工企业夏天活塞存储容易氧化、腐蚀、发霉问题,我公司在活塞行业也进行了钝化推广使用,夏天活塞发霉长毛问题明显减少,起到了很好的防腐效果,经钝化处理后的铝活塞外观基本保持原色,不变色,盐雾试验时间延长10-20倍。
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