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锌层三价铬彩色钝化膜研究

杨娟平

  钢铁是用途最广泛的金属,其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。但是钢铁材料又是极易腐蚀的金属材料。据调查,全世界每90秒就有1吨钢铁腐蚀成铁锈。长期以来,铬酸盐钝化已被广泛地应用于金属表面处理中,用于提高钢铁镀锌件的耐腐蚀性。随着科学技术的进步和人类环保水平的普遍提高,由于六价铬自身的致癌性、高污染性,六价铬转化工艺逐渐被人们淘汰,目前无毒或者低毒性的转化处理技术是科研工作者的研究热点。三价铬钝化工艺低毒、对环境和人体的危害小,同时三价铬钝化膜层具有与六价铬钝化膜层相似的性能,已用于工业生产。本文研究了锌及镀锌层三价铬彩色钝化膜的工艺,并对其成膜过程与耐蚀机理进行了探讨。 课题首先对纯锌块表面三价铬钝化处理技术进行了研究。通过初选、单因素实验,获得了锌层三价铬彩色钝化膜的基本工艺,采用此工艺在纯锌块可获得均匀光亮,结合力良好的彩色膜层,该彩色转化膜具有良好的耐蚀性能,中性盐雾试验可达72h,无白锈产生。将此工艺应用于钢铁镀锌层和锌片获得的三价铬彩色钝化膜的外观及耐蚀性差。 通过中性盐雾试验、SEM测试手段研究了不同锌层三价铬彩色钝化膜的性能。分析了不同锌层钝化膜的耐蚀性,三种锌材料三价铬钝化处理后样品的外观、耐蚀性测试研究结果表明,三价铬钝化处理着色及防腐性能与锌层材料表面状态和组成成分有关。镀锌钢铁三价铬钝化处理过程中杂质离子如Fe~(2+)等对转化液的污染是造成钢铁镀锌层三价铬钝化膜耐蚀性能差的关键原因。实验结果也说明三价铬彩色钝化膜的耐蚀性主要是由锌、铬氧化膜而产生作用的;耐蚀性较差的膜层具有许多微裂纹,破坏了膜层完整性,降低了锌、铬氧化膜的防腐作用,影响了耐蚀性,而且锌层表面的杂质也会对耐蚀性产生影响。……   
[关键词]:镀锌钢铁;三价铬;钝化;锌层;耐蚀性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安建筑科技大学2011年