電鍍後（hòu）處理有多重要，你明白嗎？

一、序 

電鍍後（hòu）處理和鍍前（qián）處（chù）理在生產中占有極其（qí）重要的地位，許多采用表麵電（diàn）鍍技術製造出的產品，出現不良決大多數都是因為前處理和鍍後處理不當造成的，有（yǒu）關前處理的知識大家從各種渠道（dào）都（dōu）有所了解，但對鍍後處理（lǐ）還沒有文章（zhāng）進行過係統（tǒng）的論述，今天我（wǒ）們平台就與大家探討一下電鍍（dù）後處理。

 由於各種鍍層的（de）性能及用途不同，鍍後處（chù）理的目的和（hé）方法（fǎ）有較大的差別，但是鍍件經過鍍（dù）後處理以後，應該達到以下幾點（diǎn）的要求，才能保證鍍後處理工程的質量。 

①經過（guò）鍍後處理（lǐ）的（de）鍍層表麵不應有鍍液遺留，不汙染鍍（dù）層，使鍍層呈現其金屬本色。

②對於裝飾性鍍層，經鍍後處理後要保持原來的光澤與色彩，並且要能維持（chí）永久不脫色、變色，以滿（mǎn）足（zú）用戶的觀賞需要。

③對於防（fáng）護性鍍層既（jì）要滿足防護（hù）性能的要求，也要保持其金屬光澤，即在保（bǎo）護其（qí）外觀的情況（kuàng）下，要能達到鹽霧（wù）試驗、濕熱試驗（yàn）及日照試驗等的要求（qiú）。

 ④對於（yú）要求有良（liáng）好導電性能並（bìng）用於電器設備的鍍層（céng）應符合產品對接觸電（diàn）阻的技術要求，並且還要具有良（liáng）好的抗色變能力（lì）。

 ⑤對於焊接鍍層（céng）(如鉛—錫合金、鋅—錫合金等)要保證鍍層表麵不受氧化，並滿足產品（pǐn）的可焊性要求。

 ⑥對於以（yǐ）高強度（dù）鋼為基體材料的鍍（dù）件或對滲氫敏感的鍍層（céng），鍍後應進行除氫處理，防止氫脆出現。

 

其實，鍍後處理的主要目是為了提高鍍層的耐腐蝕性（xìng）能；保持鍍層（céng）原有的特（tè）性不變化。其（qí）中最主要的鍍後處理方式是除氫處理和鈍化保護處（chù）理。為了提高（gāo）鍍層的抗腐蝕與耐（nài）鹽霧性能，一般都要同時進行除氫和鈍化處理，有些還（hái）需要塗有機膜（光油，電泳柒），如鍍鋅（xīn）件目前一般要經過除氫和化學鈍化處理，仿金電鍍要經過（guò）化學鈍化和塗有機膜處理（lǐ）等。

 

 

二、電（diàn）鍍後處理的種類

 1．除（chú）氫處理

 除氫對於電鍍產品（pǐn）是非常重要的，因為在電鍍體係中，被鍍金屬離子在陰（yīn）極上得到電子（zǐ），氫離子也同樣會得到電子，生成原子態的氫，滲透到金屬鍍層內部，使鍍層產生疏鬆，當放置一段時（shí）間後，原子態的氫會結（jié）合生（shēng）成氫氣而體積膨脹，這樣就導致鍍層產生針孔（kǒng）、鼓泡甚至脫落等不良缺陷，如（rú）果滲透到基體還會導致整個構件的氫（qīng）脆現象，特別是對於高強度鋼，一旦（dàn）滲氫（qīng）容易導致構件的脆（cuì）斷。

 因此，電鍍後要在一定的溫度下熱處理數小時，以驅除滲透到鍍層下麵（miàn）或者基體金屬中的（de）氫。

 相對於鈍化保護處理來說，除氫處理的（de）方法（fǎ）比較單一和簡單，一般都是（shì）采用熱處理的方式把原子態（tài）的氫（qīng）驅（qū）逐出（chū）來，對於常用的鍍鋅（xīn）構件，一般是（shì）在（zài）帶循環送風的烘箱中，220℃恒溫條件下保溫2小時，這個工序（xù）一般是在鈍化之前，這（zhè）樣不會造成由（yóu）於驅氫而（ér）導致（zhì）鈍化層的破裂。

 不鏽鋼化學鍍鎳後經過400℃，1.5h的熱（rè）處理，可以顯著提高其硬度，降低脆性。Fe-Mn合金鍍層經過100℃、150℃、200℃，1.5h的除氫處理後，拉伸結合（hé）強度分別提高了49.5%、75.5%和121.8%，可見，除氫處理對於提高鍍層的性能（néng）具（jù）有重要作用。

  

1、1一般除氫方（fāng）法

 （1）將需除氫的鍍（dù）件放在烘箱內（最好（hǎo）放在真空爐內），或在熱油中（適用於鍍硬鉻件），在200~250℃下處（chù）理3H以上。

 （2）熱油中除氫能獲得與在烘箱中除氫具有同樣的效果，由於其受熱均勻，對鍍層還具有填充孔隙的（de）作用，有利（lì）於（yú）提高鍍層（céng）的防護功（gōng）能，對設備（bèi）要（yào）求也簡單。

 

1、2根據工件要求提出除氫方法

 比如（rú）鍍硬鉻，在鍍硬鉻時由於電流效率過低，隻（zhī）有（yǒu）13%~18%，大部分電流消耗在氫的析出上，氫容（róng）易擴散到鍍層和基體金屬（shǔ）的晶格中，滲氫較為嚴重，從而引起疲勞強（qiáng）度的降低，影響（xiǎng）動、靜負載（zǎi）強度，故在設計中應提出鍍鉻後除氫處理的要求。經（jīng）除氫處理之後可去除滲（shèn）入鍍層和基體中60%~70%的氫（qīng），從而大大減輕了脆性而（ér）不會降低其硬度。

 

1、3熱（rè）油代替在烘箱內除氫

 鍍鉻的電流效率很低，因而鍍層（céng）孔（kǒng）隙率較高，且鍍層極易鈍化，同時由於鋼鐵件（jiàn）表麵（miàn）的鉻層優勢陰（yīn）極性鍍層，當鍍層厚（hòu）度較薄（báo）時極易引起鏽蝕。為改善這一缺陷環節，可采取熱油除（chú）氫代替在同樣工藝條件下的烘箱中除氫工藝。實踐證明，該工藝方（fāng）法既可保持工件（jiàn）各部分（fèn）的溫度均勻（yún），達到完整（zhěng）的除氫效果，又（yòu）可有（yǒu）效想鉻層的孔（kǒng）隙、裂縫中填充（chōng）油脂，從而提高了鉻層的防（fáng）護能力。

 

1、4除氫溫度不能太高

 比如，鍍（dù）鋅（xīn）後，除氫是采用加熱的方（fāng）法將氫從金（jīn）屬中趕走的。除氫的功效與除氫的溫度、保溫時間的長短有關（guān）。除氫的溫度越（yuè）高，時間越長，除氫就越徹底。但不能（néng）超過250攝氏度。因為（wéi）在這（zhè）個溫度下鍍鋅層的結晶組織會變形（xíng）、發脆、抗（kàng）蝕性能下降。

 

1．5除氫時還應注意以（yǐ）下幾點：

 （1）工件的使用安全係數。安全重（chóng）要（yào）性大的工件，應適當延長除氫時間。

 （2）工件的幾何形（xíng）狀和截麵積。帶有容易產生應力集中（zhōng）的缺口、小角度等細小、較薄的工件應加強除氫。

 （3）工件的滲氫程度。在表（biǎo）麵處理中（zhōng）產生氫多、處理（lǐ）時間長的零（líng）件，應加強除

 （4）工件使用中（zhōng）的受力性質。當零件受到高的張應力作用（yòng）時應加強除氫，隻受壓應力時不會產生氫脆（cuì）。

 （5）除氫前必須保持鍍層表麵（miàn）清潔，除氫（qīng）應在鈍化前處理，以保證除氫效果和（hé）鈍化層的（de）質量。

 （6）除氫應保證時間連（lián）續，不可中間停（tíng）止。盡可能等烘箱降至室溫（wēn）時，再開烘箱（xiāng）取（qǔ）出零件。

 （7）零件件電鍍後盡（jìn）量不要返工（gōng）。如不得已要電鍍，可用堿性溶液（yè）退（tuì）掉鍍層，並在電（diàn）鍍後延長除氫時間。

 （8）除氫處理應在電鍍後3小（xiǎo）時內進行。

 

通過上麵的介（jiè）紹可見，除氫處理通常是（shì）選擇一個****的溫度（dù）區（qū）間（一般是在200～300℃之（zhī）間）和時間（一般是2～3h）進行熱處理，但是針對不同的鍍層稍（shāo）有差異，而且不同的處理溫度和處（chù）理時間對鍍層的性能也有（yǒu）一定的影響。因此，除氫工藝要保證：能有效的驅除滲透到鍍層或者金屬基體的原子態的（de）氫，又不會導致鍍層破裂。

 

 2.鈍化保護處理

 鈍（dùn）化處理是指在一定的（de）溶液中進行化學或電化學處理，在鍍層上形成一層堅實致密的、穩定性高（gāo）的薄膜的表麵處理方（fāng）法，鈍化使（shǐ）鍍層的（de）耐腐蝕性能進（jìn）一（yī）步（bù）的提高並增加（jiā）表麵（miàn）光澤和抗汙染的能力。

 鈍化處理按照鈍化膜的化學成分（fèn）可（kě）分為無機鹽（yán）鈍化和有機類鈍化兩類；根據鈍化膜（mó）組成成分對人體的（de）危害性可分為鉻酸鈍化和無鉻鈍化。鉻酸鈍化是無（wú）機鹽（yán）鈍化的一個分支（zhī），目前國內外研究較多的無（wú）鉻鈍（dùn）化有：鉬酸鹽溶液、鎢酸鹽溶液、矽酸鹽溶液、鈦鹽（yán）鈍化、含鋯溶液、含鈷溶液、稀土金（jīn）屬鹽溶液、三價鉻溶液、磷酸鹽鈍化（huà）（磷化處理）等無機鹽鈍化和有機類鈍化等（děng）。

 

2.1無機（jī）鹽鈍化保護處理

 無機鹽鈍化（huà）處（chù）理研究比較成熟和應用（yòng）較早（zǎo）的是鉻酸鹽鈍化，在含鉻鈍化膜中，Cr3+起骨（gǔ）骼作用，Cr6+起（qǐ）血肉作用，Cr6+在空氣中具有良好的自修複功能，因而對鍍（dù）層具（jù）有很好的保護作用，而（ér）且，改變Cr6+和Cr3+的不同配（pèi）比，還可以得到（dào）不同色彩（cǎi）的（de）鈍化膜[3]。

 由於這（zhè）些突出的優點使得鉻酸鈍化仍然是目前應用最廣（guǎng）的（de）鈍化工藝。但是由於Cr6+具有（yǒu）相當高的毒性且易致癌，隨著人們環境保（bǎo）護意識的增強，越（yuè）來越希望尋找（zhǎo）可以（yǐ）代替鉻酸鈍化的新配方和新工藝，樂將科技LJ-27電解防變（biàn）色鹽就是應用很（hěn）成熟的無鉻替代（dài）工藝。

 鉬和鉻是同族元素，因此，它與鉻具有相似的化學性質，鉬酸（suān）鹽已經廣泛用於鋼鐵以及有色金（jīn）屬（shǔ）的緩蝕劑和鈍化劑（jì）。鉬酸鹽鈍化（huà）處理方法主要有陽極極化處理、陰極極化處理和化學浸泡處理。

 把鍍鋅件在鉬酸鹽中進行化學浸泡處理，測試結果表明鉬酸鹽鈍化比不上鉻酸鹽鈍（dùn）化，但可以明顯提高鋅層的（de）耐蝕性。使（shǐ）用鉬酸鹽/磷酸（suān）鹽體係處理鍍鋅件，腐蝕試驗結果顯示，在中性和（hé）堿性環境中，其鈍化效果（guǒ）沒有鉻酸鈍化好（hǎo），但是在酸性環境中卻優於鉻酸鈍化，室（shì）外暴露試驗結果相當。

 鋅鎳合金（jīn）鍍層經過鉬酸（suān）鹽鈍化處理，其耐腐蝕性能也不如鉻酸鈍化，並且不（bú）具有自修複作用，不過還是（shì）可以明顯提高合金的耐腐蝕性能。

 鎢酸鹽作為金屬的緩蝕劑同鉬酸鹽具有（yǒu）相似性，鋅、錫合金的經鎢酸鹽鈍化形成的（de）鈍化膜，鹽霧試驗顯示（shì）其（qí）耐腐蝕性能要差於鉻（gè）酸。用於鈍（dùn）化Sn-Zn合金時，其（qí）抗鹽霧性能和抗濕熱循環試驗性（xìng）能比鉻酸鹽和鉬酸鹽都要差。

 矽酸鹽鈍化處理具有價格低廉，無毒、無汙染，化學穩定性好等優點。但是其耐腐蝕性能比較差，在日本（běn）的有關實驗室正進行著矽酸鈉為主（zhǔ）體的（de）電（diàn）解液中陽極極化（huà）鍍鋅鋼板形成高耐腐蝕的氧化膜研究，不過（guò），仍處於實驗室研究階段（duàn）。

 含鋯（gào）溶液已經代替鉻酸鹽用於鋁基表麵的預處理，但很（hěn）少用在鋅基金屬的處理，一般可以用來作為鍍鋅件塗漆的前處理，而（ér）不作為鋅基（jī）表麵的（de）後處理[8]。此外，含鋯溶液還存在（zài）成（chéng）本較貴問題。

 含鈷溶液一般應用較多還是鋁（lǚ）及鋁合（hé）金表麵的鈍化處理，對於鋅基（jī）金屬表麵的研究不多。稀土金（jīn）屬如含有鈰、鑭（lán）等的鹽類是鋁合金在含氯溶（róng）液中有效的緩蝕劑（jì），研究表明鈰（shì）的氧化物和氫氧化物能對鍍鋅層起到很好的保護（hù）作用。

 

對於三價鉻溶（róng）液，雖（suī）然其毒性隻有（yǒu）六價鉻（gè）的（de）1%，對三（sān）價鉻的鈍化研究也有不少，不過其耐腐蝕性能還遠遠達不到要求，再者使用三價鉻也沒有從根本上解決鉻的汙染問題，因（yīn）此很難普及。

  

2.2有機類（lèi）鈍化保護

 有機類鈍化是很有希望代替鉻酸鈍化的一種無鉻鈍化工藝。許多行業專（zhuān）家對鍍鋅層的有機（jī）物無鉻鈍化進行了詳細的報（bào）道, 主要提（tí）到了（le）二（èr）氨基（jī）三氮雜茂（BAT4）及其衍生物的鈍化，丙烯酸樹脂鈍化、環氧樹脂鈍化、單寧酸鈍化、植酸鈍化和有機鉬酸鹽鈍化等。

 對鍍鋅層最有希望代替鉻（gè）酸鹽鈍化的是一些（xiē）特（tè）別（bié）的鋅（xīn）的有機螯合處理，它能在（zài）鋅表麵形成一層不溶性有機複合物薄膜，膜內分（fèn）子以（yǐ）配位（wèi）形式與基體（tǐ）金屬相（xiàng）結合，形成屏蔽層，增強了膜的抗蝕性。研究表麵（miàn），BAT4及其衍生物對鋅具有較（jiào）好的抗腐蝕效率。

 在美國行業（yè）有專家提到一種金（jīn）屬基表麵鍍鋅處理的鈍化方法，其鈍化液中含有烷基甲基丙烯酸酯聚合物，通過實驗，認為在總體上用這種含有烷基甲（jiǎ）基丙（bǐng）烯酸酯聚合物所配置成的鈍（dùn）化（huà）液浸鍍Zn或Zn-Al合金後（hòu），耐腐蝕性能接近甚至某些方麵超過了鉻酸鹽（yán）鈍化，很有發展前途，不過目前國內還沒（méi）有見到其使用（yòng）。

 單寧酸（suān）是一種多元苯酚的複雜化合物，水解後溶液呈現酸性，可以用於鍍鋅（xīn）層的鈍化處理，成膜（mó）過程中，單寧酸提供膜中所需要的羥（qiǎng）基和羧基，一般來說，濃度高對成膜有利（lì），隨膜層變厚，顏色變深，耐蝕性能增強，但是濃（nóng）度超（chāo）過40%，雖然膜層顏色加深，但是對耐腐蝕性能影響不大（dà）。不過單寧酸存在（zài）價格較貴，與規（guī）模的生（shēng）產應用還存在一定距離。

 以歐洲鋼鐵（tiě）企業為中（zhōng）心的研（yán）究機構正（zhèng）在致力於電解聚合法研製有機防鏽膜如有機（jī）矽烷、硫醇等（děng）來代替鉻酸鹽表麵處理方法，不過，目前僅處（chù）於實驗室研究階段。

 行業有專家對植酸在（zài）金屬防護中的應用進行了詳細的敘（xù）述，指出，植酸可以在金屬表（biǎo）層形成堅固致密的單分子保護膜（mó），抑製金（jīn）屬的氧化（huà）腐蝕。從而是一種理想的鈍化液。

  

2.3有機（jī）類與無機鹽混合鈍化保護處理

 為了進一步的提高無鉻鈍化膜的耐（nài）腐（fǔ）蝕性能，又有專家研究將有機物與無機鹽進行（háng）混合對鍍層（céng）進行鈍化處理。使用混合鈍化液所獲得（dé）的鈍化膜（mó）其耐腐（fǔ）蝕性能通常要（yào）比單一的無機鹽鈍化（huà）或有機物鈍化更加優良。

  

單（dān）寧酸可以用於鍍鋅（xīn）件的鈍化處理，但是如果在鈍化液中加入（rù）金屬鹽類，有機或無機緩蝕劑，可以進一步增強其耐腐蝕性能。

 對經過水溶性的丙（bǐng）烯酸（suān）樹脂加入到鉬酸鹽和磷酸鹽中得到的鈍化（huà）液處理後的鍍鋅試件的耐腐蝕性（xìng）能進行（háng）了測（cè）試，認（rèn）為其抗腐蝕性能接近了鉻酸鈍化。

 在歐洲行業有專家發明（míng）的一種新型的鈍化（huà）液，用（yòng）該專利的鈍化液浸泡鍍Al-Zn合金或Al後可（kě）在鍍層上形成一層由無鉻塗層混（hún）合物形成的塗層，這層混（hún）合物包括凍膠凝膠相和分散相，凍（dòng）膠凝（níng）膠是一種有機聚合物，包括水（shuǐ）溶（róng）性聚（jù）合物和那些可以溶（róng）解（jiě）在無水溶劑中的聚合物，聚合物一般選擇環（huán）氧樹脂，也可以選（xuǎn）擇丙烯酸聚合物、聚亞胺酯等，連續相一（yī）般是無鉻鹽類（lèi），一種是稀有金屬（shǔ）酯以及堿和堿土金屬的釩酸（suān）鹽，另一種是（shì）堿金屬的硼（péng）酸鹽。根據其配置的鈍化液（有機聚合物加入硼酸鈣及（jí）亞釩酸鈉）進行（háng）試驗並於（yú）鉻酸鹽做比較（jiào），3000小（xiǎo）時的鹽霧試驗（yàn）顯示其（qí）抗腐（fǔ）蝕性能可以（yǐ）同鉻酸相匹敵。

 

無機鉬酸鹽鈍化大（dà）多數是采用單一的鈍化液試劑處理金屬表層，所獲得的塗層的耐腐蝕性能相對於鉻酸鈍（dùn）化還不是（shì）很好。采（cǎi）用鉬酸鹽與多種組分複合配方，借分子間協同緩蝕作用可以提高耐腐蝕效率。

 由於（yú）有機物能在鋅表麵形成一層不溶性的複（fù）合物薄膜，當加入適量的無機緩蝕劑時有（yǒu）機膜內的分子與（yǔ）無機（jī）金屬鹽及（jí）金屬基體相結合，構成屏蔽層，使膜（mó）比起單獨使用無機物緩蝕劑或有機物所形成的膜層致密的多（duō），從而增強了膜的抗腐蝕性能（néng），由於采用的無（wú）機物及加入的各種無機緩蝕劑都是無毒的，所以用來代替有毒的鉻酸鹽鈍化是有（yǒu）希望的。

 

 2.4無鉻鈍化存在的主要（yào）問題及最新研究

 無鉻鈍（dùn）化對塗鍍鋼板生產廠家的（de）環（huán）保有利（lì），但（dàn）是無鉻（gè）鈍化處理的（de）工藝設備投資和生產成本會上升（shēng），而（ér）且無鉻鈍化工藝對市場和產品的適應能力差，一般（bān）來說，鉻酸鈍化的鋼（gāng）板的耐腐蝕性，布耐鹽霧要比（bǐ）無鉻鈍化鋼板的好。對於（yú）汽車塗裝來說，使用（yòng）鉻酸鈍化處理的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時可以（yǐ）使用無鉛或低（dī）鉛油漆，而采用無鉻（gè）鈍化處理（lǐ）的汽車車身鍍鋅鋼板塗裝時必須使用（yòng）含鉛電泳油漆，即為了保（bǎo）證一（yī）定（dìng）的（de）耐腐（fǔ）蝕能力，鈍化液和底漆二者之間必須有一個（gè）是有毒的，由於單位麵積使用（yòng）的含鉛電泳（yǒng）油漆比鈍（dùn）化膜要多，而鉻酸鹽鈍化處（chù）理（lǐ）的鍍鋅板耐腐蝕性能更加好，使用技（jì）術更加成熟，因此，目前還是被（bèi）更多的用戶青睞。

 盡管已經有各種不同的無鉻鈍化工藝，但是還沒有一種無鉻鈍化工藝能夠完全取（qǔ）代鉻酸鹽鈍（dùn）化，雖然有些無（wú）鉻鈍化（huà）性能已經接近鉻酸鈍化，不過其市場前景，應（yīng）用範圍以及環保效果還有待進一步的研究。隨著人們對環保（bǎo）意識的日益（yì）增加，對於使用最廣泛的鍍鋅行業，有希望代替其鉻酸鈍化的無鉻鈍化工藝是鉬酸鹽鈍化和有機類鈍（dùn）化。

 國內對無鉻鈍化的研（yán）究報道不是很多，至於其在生產中的應用，由於多（duō）種（zhǒng）原因（yīn）仍少見。最近有研究也是從有機物鈍（dùn）化角度（dù）出發，同時考慮到無毒以及零排放的（de）目的（de），提出了一種新的配方和工藝，在鍍（dù）鋅層（céng）表麵上再塗敷一層水溶性高分子乳液，這層乳液幹（gàn）燥後即（jí）形成（chéng）一層極薄的無色透明膜，膜的厚度大（dà）約在微米級，由（yóu）於無色透明，即防止了鍍鋅層的腐蝕，又保持了原有的外觀，目前在這（zhè）方麵（miàn）的應（yīng）用國內尚處於空白（bái）。

 針對這層有機膜進行了耐腐蝕實驗。主要包括（kuò）室外暴曬實驗、鹽霧實驗和浸泡鹽水實驗。有機膜層的耐（nài）腐蝕性能已經通過檢驗，並且超（chāo）出了預期的結果（guǒ），耐腐蝕性能優良。目前，這（zhè）種乳液已（yǐ）經在一家鋼管廠試用，由於工藝上還（hái）有一些正待解決的問題。仍在進一步的研究中，但是，由於其用量少、價格低廉、設備投資少等優點，相信不久可以推廣使用。

  

三、結語

 鍍後處理的重要性和鍍前處（chù）理一樣，如（rú）果鍍後處理不恰當，會造成更大（dà）損失，鍍後處理主要包括除氫處理和鈍（dùn）化保護（hù）處理，除（chú）氫為（wéi）了除（chú）去（qù）滲透到鍍層甚至產品基體中（zhōng）的氫原（yuán）子，以防（fáng）止鍍層、鏽斑鼓泡、針孔、麻點等缺陷。鈍化處理主要是為了提高鍍層的耐（nài）腐蝕性能，目前主要還是采用鉻酸鹽鈍化，由於其對環境以及人體的危害，大家（jiā）正在（zài）積（jī）極尋求一種價（jià）格經濟、性能優良的替代工藝。

 有關無鉻鈍化的配方工藝已經有很多，但是由於從性能、成本以及廢水處理難度等綜合角（jiǎo）度考慮，還沒有一種工藝（yì）可以（yǐ）完全替代（dài）鉻（gè）酸鹽鈍化（huà）。

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