·实用技术·汽车工艺与材料AUToMoBⅡETECI-INOLOGY&M_ATERIAL文章编号：1003-8817(2003)02-0027-06碱性490型锌铁合金电镀工艺王禄顺，储荣邦(南京海波电镀器材有限公司，江苏南京210039)摘要：综述了锌铁合金镀层的作用、发展现状，并介绍了德国科兹公司碱性490锌铁合金的工艺特点、镀槽设计、镀液配制、镀液维护和镀后处理。应用表明，该工艺深镀能力和均镀能力较好。德国科兹公司提出镀液中锌、铁离子控制的额型模式。碱性490锌铁电镀工艺与其钝化工艺相配合，镀层的耐蚀性完全满足汽车行业的要求。关键词：锌合金；电镀；工艺中图分类号：TQ153．2文献标识码：B1锌铁合金镀层及其特性锌铁合金镀层中的铁含量可以在很大范围内变化，按其铁含量可分为高铁(>15％Fe)与低铁(<1％Fe)2种镀层。1．1高铁锌铁合金镀层在高铁锌铁合金镀层中，只要铁含量>1％，就很难进行铬酸盐钝化。当铁含量为10％～20％时，其合金的耐蚀性最高，并具有良好的可焊性、加工性和涂装性。因此，常将其作为汽车钢铁电泳涂装的底层。1．2低铁锌铁合金镀层含铁量为0．2％～0．8％的锌铁合金镀层从外观上看，与镀单一的锌层相似，最适合于防护装饰领域中广泛应用。含铁量为0．2％-0．5％的锌铁合金镀层，其硬度为100-170HV，比碱性镀锌的硬度(80～150HV)要硬，因此更抗擦伤，更耐蚀。锌铁合金镀层在腐蚀介质中的稳定电位比钢铁负，因此，对钢铁件的保护来说，与锌镀层一样，仍属阳极镀层，而且，其耐二氧化硫腐蚀的能力还优于纯锌镀层。锌铁合金镀层的氢脆性比纯锌镀层要小。因此，其可加工性能好。经二次加工(如弯曲成型和卷边)后，仍可继续提供优于普通锌层的防护性能；而且其镀层还具有较好的可焊性能。低铁(0．2％-0．8％)的锌铁合金镀层与纯锌镀层一样，可以进行蓝白钝化、彩色钝化和黑色钝化。低铁的锌铁合金镀层经彩色钝化后，其耐蚀性优于纯锌层的3倍。当铁含量为0．4％时，其耐蚀性最高，它在5％的中性盐雾试验中不出白锈的时间高达300h；而一般经彩钝的纯锌层，不出白锈时间只有96h。低铁的锌铁合金镀层经黑色钝化处理后，可获得纯正黑色外观、光亮性好和硬度高的优良钝化膜。它克服了镀锌黑钝化膜放置一段时间后会带绿色、硬度不高和需用封闭漆加以封闭的弊病。低铁的锌铁合金镀层经黑色钝化处理后，还具有良好的耐蚀性。例如：在钢铁件上镀层为6～8Ixm的锌铁合金(含铁量为0．3％～0．6％)，经黑色钝化处理和120℃、1h热处理后，再按DIN50021盐雾试验，其结果如下：480h1％白色腐蚀600h5％白色腐蚀700h>5％白色腐蚀1500h红色腐蚀这些数据表明，低铁的锌铁合金黑色钝化膜具有卓越的耐蚀性。锌铁合金镀层的黑色钝化膜为什么有这样高的耐蚀性呢?由SEM及XRD分析可知，锌铁合金镀层较锌层细小，结晶更细致，晶粒分布均匀，晶体择优取向为(101)面。电化学测试表明，合金层具有比锌层更大的极化电阻和较低的腐蚀电流。对含微量铁的锌铁合金试验表明，合金镀层的耐蚀性和锌镀层相差不多，但在钝化处理后，则有明显提高。其耐蚀收稿日期：20o2一ll一21作者简介：王禄顺(1958-)，男，江苏南京人，售后服务工程师，在镀锌、锌镍合金及钝化、锌铁合金及钝化和硬铬方面有着丰富的实践经验。2003年第2期一27—维普资讯http://www.cqvip.com王禄顺等：碱性490型锌铁舍金电镀工艺性高的机理如下。a．合金镀层表面有微裂纹，可分散腐蚀电流，从而提高了防护性；b．在钝化过程中，合金镀层的铁迁移进入钝化膜，并与铬酸形成了较稳定的化合物；c．该层黑色钝化膜还具有增水性。低铁的锌铁合金层，正因为有上述良好的性能，故受到国内外普遍关注。目前，日本、欧洲已将锌铁合金镀层应用于汽车、家电和仪表等行业。2低铁的锌铁合金镀层的镀液体系获得低铁的锌铁合金镀层的镀液，有酸性和碱性2类体系。在酸性镀液体系中，常以微酸性氯化物类型为主；而在碱性镀液体系中，则常以锌酸盐类型为主。2．1微酸性氯化钾体系的锌铁合金工艺以成都市新都高新电镀环保工程研究所的工艺为例，如表1。由表1看出该镀液成分由7种组成，镀液比单金属镀锌液复杂，也比低铁碱性锌铁合金表l微酸性氯化钾体系的锌铁合金工艺的配方及操作条件工...
