专利名称：提高镀锌钢铁零件耐蚀性工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于钢铁制品电镀工艺，用于提高镀锌钢铁零件的表面耐蚀性。
一般镀锌的钢铁零件为了提高其耐蚀性都是进行钝化处理。这种工艺虽然简便，但所得钝化膜的耐蚀性较差，不适于耐蚀性要求高的产品使用。为解决这个问题，日本特开平8-92758号专利申请“改善镀锌铁零件耐蚀性方法”中提出在镀锌层上用含铁、钴、镍其中一种或两种以上金属离子的置换电镀，再用含6价铬、3价铬离子及磷酸成分的水系镀膜剂进行处理(实际上是磷化)和烧固的工艺方法。这种方法据称可得到较高耐蚀性的表面，但工艺较复杂，不易为批量生产所掌握，且处理完成的零件表面不美观。而且该溶液中含有柠檬酸、EDTA、TEA等铬合剂，当含有上述络合剂的废水时，重金属、锌、镍、钴、铬等难去除，会造成环境污染，而且铬酐高达100～400g/l。
本发明的目的是寻找一种操作简便、又能有效提高镀锌钢铁零件表面耐蚀性的工艺方法，不含有铬合剂，以便于在工业生产中应用。也便于处理，且处理费用低。
本工艺方法是在钢铁零件镀锌后，或对镀锌钢铁零件进行除污除锈清理后，也是先用含钴离子的镀液进行电镀，再用含铬离子的溶液进行处理及漂洗；但每步的具体工艺有自己的特点(1)用含钴离子的镀液进行电镀是用含钴、锌、钾金属离子的酸性镀液进行锌钴合金电镀，其镀液含有氯化钾210～250g/l，氯化锌70～80g/l，氯化钴水化物(CoCl2·6H2O)8～10g/l，硼酸20～30g/l，光亮剂8～10ml/l。
(2)用含铬离子的溶液处理是用含铬酐及元素周期表第四、五周期过渡金属氯化物溶液进行钝化，溶液含有铬酐3～10g/l，氯化物2～20g/l。
其中光亮剂可以是阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂及酮类化合物这三种原料的混合物；第四、五周期过渡金属氯化物可以是氯化铁、氯化钴、氯化镍、氯化钛中的一种或一种以上；酮类化合物最好用苄叉丙酮。
实施例1第一步钢铁零件常规镀锌或镀锌钢铁零件表面常规除油污除锈预处理，镀锌层要求达到8～9μm。
第二步在锌钴合金电镀中按如下工艺操作镀液组成氧化钾(KCl)210g/l，氯化锌(ZnCl2)70g/l，氯化钴水化物(CoCl2·6H2O)8g/l，硼酸(H3BO3)20g/l，光亮剂(含市售T2-8701表面活性剂300g/l，苄叉丙酮20g/l＞8ml/l，其余为水。
阴极电流密度1安培/平方分米。
温度常温。
阳极锌板。
最后使镀层达2～3μm。
第三步在用含6价铬离子溶液的钝化中按如下工艺操作钝化液组成铬酐(CrO3)3g/l，氯化钛(TiCl2)2g/l，其余为水。
温度室温。
时间40秒。
第四步对钝化完成后的零件进行吹干或晾干。
实施例2步骤同上但电镀液组成及时间为第二步锌钴合金电镀中氯化钾230g/l，氯化锌75g/l，氯化钴9g/l，硼酸25g/l，光亮剂(同前)9ml/l。
第三步钝化中铬酐7g/l，氯化铁10g/l，氯化钴5g/l。
时间20秒。
实施例3步骤同实施例1，但溶液组成和时间为第二步锌钴合金电镀中氯化钾250g/l，氯化锌80g/l，氯化钴水化物10g/l，硼酸30g/l，光亮剂(同前)10ml/l。
第三步钝化中铬酐10g/l，氯化钛(TiCl4)158/l，氧化钴10g/l。
时间10秒。
最后均得到比单纯镀锌钝化的颜色更深的彩虹颜色。
采用本发明工艺的镀覆零件经按国际标准(ISO)的NSS试验(中性盐雾试验)，耐蚀能力达1000小时以上，每常规镀锌钝化提高4倍，比镀镉提高1.5倍，同上述日本专利申请所称相当，且工艺简单，便于掌握，表面彩虹美观。
权利要求
1.提高镀锌钢铁零件耐蚀性工艺，在镀锌的基础上用含钴离子的镀液进行电镀，再用含铬离子的溶液处理。其特征是(1)用含钴离子的镀液进行电镀是用含钴、锌、钾金属离子的酸性镀液进行锌钴合金电镀，其镀液含有氯化钾210～250g/l，氯化锌70～80g/l，氯化钴水化物(CoCl2·6H2O)8～10g/l，硼酸20～30g/l，光亮剂8～10ml/l。(2)用含铬离子的溶液处理是用含铬酐及元素周期表第四、五周期过渡金属氯化物溶液进行钝化，溶液含有铬酐3～10g/l，氧化物2～20g/l。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征是所述的光亮剂是下述三种成分的混合物阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、酮类化合物。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征是所述第四、五周期过渡金属氯化物是氯化铁、氯化钴、氯化镍、氯化钛中的一种或一种以上。
4.如权利要求2所述的工艺，其特征是所述的酮类化合物为苄叉丙酮。
全文摘要
提高镀锌钢铁零件耐蚀性工艺,对镀锌件采用含钴、锌、钾金属离子及光亮剂的锌钴合金电镀和含铬酐、氯化物的钝化,可得到耐蚀性高达1000小时(盐雾试验)的彩虹色表面,比常规镀锌钝化耐蚀性提高4倍以上。
文档编号C25D3/22GK1217392SQ9712025
公开日1999年5月26日 申请日期1997年11月7日 优先权日1997年11月7日
发明者冯玉树 申请人:北京开关厂