提高镀锌层盐雾试验时间方法与措施
现代电镀网12月16日讯:
镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈,甚至完全损坏。每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10,另一方面,为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能,同时赋予其表面装饰性的外观,所以,一般采用电镀锌的方式对其处理。
影响镀锌层耐盐雾性能的因素很多,从工件基材材质到前处理、电镀以及后处理的钝化、封闭等各个环节都有相应的控制节点,做好这些工艺环节的相关控制,电镀成品的耐蚀性能的提高将会顺理成章、水到渠成。归纳起来,影响电镀锌镀层的耐盐雾性能、避免出现红锈、白锈等不良现象有以下几个方面:
一、锌层纯度
单金属镀锌层的纯度是保障提高镀层耐盐雾性能的物质基础。一般盐雾性能单金属为品质纯净的大于品质较低含有杂质的,匀相的大于非匀相的,柱状的大于非柱状的,双元或多元合金镀层大于单金属的。
因此,要提高盐雾性能,从配槽那一刻就要开始,在成本和效益以及质量之间,电镀加工企业做好权衡,要达到较高耐蚀性能,镀液配置最好用去离子水或蒸馏水,切忌用井水、泉水,实在条件不具备,最次也要自来水。在实际电镀操作中,加强前处理的酸洗除油环节,做好前处理才会避免将杂质带入镀层,最后,要保证锌层纯度,还要加强日常镀液的维护,注意电解、过滤以及选用镀液抗杂剂等去除镀液杂质,保持镀液稳定。
鉴于多元合金的耐蚀性能大于单金属的,建议镀锌加工企业多关注一些新的合金工艺,如锌镍合金、锌铁合金等,这些电镀工艺普遍比普通氯化钾镀锌的耐蚀性能有很大幅度提高。如现在有一种酸性锌铁(V)合金工艺,在现有氯化钾体系下获得锌铁合金镀层,耐蚀性能比普通氯化钾镀锌提高3-5倍,工艺操作简单,是氯化钾镀锌的升级换代工艺。
二、锌层厚度
由于电镀锌是钢铁基体的保护层,是提高延长耐盐雾时间产生红锈的阻挡层,因此锌层的厚度直接就决定了电镀工件出红锈的时间长短,一般而言,按照国家标准锌层厚度必须达到8μm,当然,镀锌加工利润微薄,很多企业也许出于成本控制的考虑,锌层厚度达不到8μm,但是按照一般经验,避免出现红锈至少保证锌层厚度达到4μm。推荐阅读:广东以色列理工学院汕头开建李嘉诚捐资1.3亿美元
三、锌钝化膜的稳定度
钝化膜的质量及耐盐雾性能的提高与稳定是决定耐盐雾产生白锈的决定性因素,要提高镀锌层的耐盐雾性能,把好钝化关至关重要,因此钝化剂的选择包括配位剂与封闭剂等,以及操作程序是否到位,方法是否适当等都将对钝化膜的质量起决定作用。
现在很多电镀加工企业出于成本的考虑,也许会找一些土配方自配钝化剂,但是这些自配的钝化剂往往由于配方老化,以及配制本身的材料是否符合标准等诸多不可控因素使得钝化剂
本身的质量大打折扣,因此钝化膜的稳定度当然也没有保障,因此有必要选择专业公司专业
研制的钝化剂,或许单价看起来较高,但是质量稳定,其实算一下帐就知道,如果使用价钱
较高的钝化剂提高质量合格率一个百分点,这点成本不就回来了。
一般而言,普通镀锌的工艺流程要按照以下流程进行:
前处理——镀锌——清洗——清洗——出光——清洗——钝化(必要可二次钝化)——清洗
——清洗——纯水——热纯水(可加少许铬酸CrO3)——烘干
每个流程都要严格操作。
为了更清楚的说明如何提高镀锌层的耐盐雾性能,我们可以将一般实际生产流程及其控制要
点列表如下:
生产流程或阶段控制要点或建议
生产工艺选择阶段如果客户对耐蚀性能要求特别高,可以考虑选用合金电镀工艺,如锌镍合金、锌铁合金等,特别是酸性锌铁(V)合金工艺,在现有氯化钾体系下获得锌铁合金镀层,耐蚀性能比普通氯
化钾镀锌提高3-5倍,工艺操作简单,是氯化钾镀锌的升级换代工艺。
开缸前物料准备锌板选用零号锌,其他材料如氯化钾、硼酸等尽量选择纯度高、质量信誉好的厂家生产的
开缸按照专业光亮剂生产厂家提供的镀液配方配制;
盐雾性能要求高的一定要用去离子水或蒸馏水,要求低的可以选择自来水,但绝对不能用泉
水、井水这些矿物质超标的水源
前处理基材除油、除蜡、除锈到位,避免将基材杂质带入槽液,一般用酸洗,要求高的可加上超声波除油、除蜡
日常镀液维护开机电镀前检查镀液PH值,按照电镀光亮剂厂家要求将PH值控制在标准内;
可以考虑添加除杂剂减少杂质
定期采用电解、循环过滤减少杂质,保持镀液稳定
镀层厚度为避免红锈,按照国家标准锌层厚度要求达8μm,考虑到企业运营成本,至少要高于4μm 钝化按照专业人员建议的配方配制钝化剂,最好选购性能优越的专业生产厂家生产的钝化剂,并
按照其操作程序操作。
综上所述,要提高镀锌层的耐盐雾性能,是一项系统工程,它是从配置镀液那一刻就开始贯
穿整个生产始终的,每个工艺环节都有他的控制节点和要领,这需要企业从领导到普通员工
都要充分认识并明白个人相关工序的控制标准,因此建议企业结合客户要求与企业实际,制
定一套完整的控制并贯彻始终,如果允许,最好选择一个专业的电镀添加剂供应商,提供从
产品到工艺指导、技术培训以及日常服务的完整的解决方案,相信通过共同努力,内外结合,
一定能把镀锌的耐盐雾性能提高一个层次并稳定,真正的从产品质量上要效益,避免陷入低
价恶性竞争的怪圈。
盐雾试验办法和判定标准 The latest revision on November 22, 2020
盐雾试验方法和判定标准 1.总则 1.1目的规范金属结构件的中性盐雾试验NSS的方法和判定标准。 1.2适用该规范适用本公司所有金属结构件、紧固件、电器件等试验方法和判定标准。 1.3职责质量部主管负责测试报告的编制和测试结果的判定IQC负责产品的测试。 1.4实施文控受控发行之日正式实施。 2.引用标准 2.1GB/T242 3.17-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ka盐雾试验方法 2.2GB/T6461-2002金属基本体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的式样和试件的评级 3.试验设备本试验所需设备为喷雾嘴、盐水桶、试验片支援架、喷雾液收集容器、盐水补给桶、 压力桶、压缩空气之供给设备与排气设备等所构成,并依照如下条件试验。 3.1喷雾嘴不可直接将试验液喷向试样,喷雾室顶部聚集的溶液不得滴落在试样上 3.2试样滴落的试验液体不可再用于试验 3.3压缩空气不可有油脂及灰尘,须有空气清净器空气压力须保持在1.00.1kgf/cm2预热 以增加压缩空气的温度与湿度 压缩空气(Kpa)8498111126 压力(Kgf/cm2)0.861.001.141.29 所需预热温度℃46474849 3.5喷雾水平采取面积为80cm2,直径约为10cm,置于试样附近 3.6喷雾液量以整个小时计算,在采集容器上,应每小时平均可收集1.6ml盐水溶液。喷雾液至 少应连续收集8小时,以其平均值表示喷雾量 3.7试验中盐水桶其氯化钠溶液浓度应维持40~60g/l。 4.试验条件 4.1试验溶液试验溶液采用氯化钠和蒸馏水其浓度为(5±0.1%)(质量百分比)雾化后的收集液,除挡板挡回部分外,不得重复使用; 4.2溶液PH值雾化前的盐溶液PH值在6.5-7.235±2℃之间 4.3实验室内温度(指箱体内的温度)35±2℃ 4.4饱和压力桶内温度47±1℃ 4.5饱和桶压力1Kgf 4.6喷雾量在工作空间任意位置用面积为80cm2的漏斗收集连续雾化8h的盐雾沉降量平均 每小时应收集到1.6mL的溶液 4.7连续雾化时间 NO.材质表面处理方式连续雾化时间 1铜镀镍12h 镀锡8h 先镀镍再镀锡24h 镀金24h 2SPCC(冷轧钢板)镀镍12h 镀锡8h 镀白锌24h 镀蓝白锌24h 镀彩锌24h 3铝合金本色阳极氧化48h 阳极发黑48h 4螺丝类镀锌12h 镀亮锌12h
盐雾试验标准及试验结果的判定方法 标准是对重复性事物和概述所做的统一规定。盐雾试验标准是对盐雾试验条件,如温度、湿度、氯化钠溶液浓度和PH值等做的明确具体规定,另外还对盐雾试验箱性能提出技术要求。同种产品采用那种盐雾试验标准要根据盐雾试验的特性和金属的腐蚀速度及对盐雾的敏感程度选择。下面介绍几个盐雾试验标准,如GB/T2423.17—1993《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法》,GB/T2423.18—2000《电工电子产品环境试验第2部分:试验:盐雾,交变(氯化钠溶液)》,GB5938—86《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》,GB/T1771—91《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》。 盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,而盐雾试验结果判定正是对产品质量的宣判,它的判定结果是否正确合理,是正确衡量产品或金属抗盐雾腐蚀质量的关键。盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。评级判定法是把腐蚀面积与总面积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别,以某一个级别作为合格判定依据,它适合平板样品进行评价。 称重判定法是通过对腐蚀试验前后样品的重量进行称重的方法,计算出受腐蚀损失的重量来对样品耐腐蚀质量进行评判,它特别适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核; 腐蚀物出现判定法是一种定性的判定法,它以盐雾腐蚀试验后,产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定,一般产品标准中大多采用此方法; 腐蚀数据统计分析方法提供了设计腐蚀试验、分析腐蚀数据、确定腐蚀数据的置信度的方法,它主要用于分析、统计腐蚀情况,而不是具体用于某一具体产品的质量判定。 盐雾试验有中性盐雾试验N SS、醋酸盐雾AA SS和铜加速醋酸盐雾CASS、也称氯化铜醋酸盐雾试验三种,其中应用最广的是中性盐雾试验。盐雾试验基本内容是在35摄氏度下,5%的氯化钠水溶液,在试验箱内喷雾,模拟海水环境的加速腐蚀方法,其耐受时间的长短决定耐腐蚀性能的好坏。盐雾箱容积不小于012m 3、最好不小于014 m3、箱内温度35℃±2℃、喷雾压力70~170kPa、盐雾收集器至少两个、收集面积各80 cm2.被试面与垂直方向成15~30°让盐雾自由沉降在被测面上、不能直接喷射、试验支架用玻璃、塑料制造、试件不能相互接触、互相滴液;箱内温度35℃±2℃、每个收集器收集溶液1~2mL?h。
3.1盐水喷雾试验机与其所需的管路应采用纯性材料, 不能对喷雾腐蚀试验有影响或本身 被腐蚀者; 3.2 喷雾嘴不可直接将试验液喷向试样, 喷雾室顶部聚集的溶液不得滴落在试样上; 3.3 试样滴落的试验液体不可流回盐水桶而再用于试验; 3.4 压缩空气不能含有油脂及灰尘, 所以须有空气清凈器;空气压力须保持在1.00.1kgf/cm2 因为压缩空气于膨胀时, 有吸热现象, 所以须事先有预热(2)如下附表,以获取均一温度的喷雾。注(2):预热以增加压缩空气的温度与湿度; 压缩空气(Kpa)8498111126 压力(Kgf/cm2)0.86 1.00 1.14 1.29 所需预热温度(℃)46474849 3.5 喷雾采取器其水平采取面积为80cm2, 直径约为10cm, 置于试样附近; 3.6 喷雾液量以整个小时计算, 在采集容器上, 应每小时平均可收集1.0~2.0ml盐水溶液。喷雾液至少应连续收集16小时, 以其平均值表示喷雾量; 3.7 试验中盐水桶其氯化钠溶液浓度应维持40~60g/l。 4.试验条件 4.1试验溶液 试验溶液采用氯化钠(化学纯、分析纯)和蒸馏水或去离子水配置,其浓度为(5 0.1%)(质量百分比),雾化后的收集液,除挡板挡回部分外,不得重复使用; 备注:为配置浓度为5%的盐溶液,可以通过下式计算所需氯化钠的质量; 所需氯化钠质量=0.053水的质量 4.2溶液PH值 雾化前的盐溶液PH值在6.5~7.2(352℃)之间; 备注:该PH值范围要求是在Ta=352℃测定的,当盐溶液在室温下被调整PH值,而在35 ℃雾化时,由于CO2在较高温度下会挥发、损失,汇集溶液的PH值将比原溶液高; 因此,当盐溶液在室温下被调整PH时,有必要将其调整至6.5以下,这样在35℃雾
盐雾试验方法和判定标准 1.总则 1.1目的规范金属结构件的中性盐雾试验NSS 1.2适用该规范适用本公司所有金属结构件、紧固件、电器件等试验方法和判定标准。 1.3职责质量部主管负责测试报告的编制和测试结果的判定IQC负责产品的测试。 1.4实施文控受控发行之日正式实施。 2.引用标准 2.1 GB/T242 3.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka 2.2 GB/T 6461-2002金属基本体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的式样和试件的评 级 3.试验设备本试验所需设备为喷雾嘴、盐水桶、试验片支援架、喷雾液收集容器、盐水补 给桶、压力桶、压缩空气之供给设备与排气设备等所构成,并依照如下条件试验。3.1 喷雾嘴不可直接将试验液喷向试样, 喷雾室顶部聚集的溶液不得滴落在试样上 3.2 试样滴落的试验液体不可再用于试验 3.3 压缩空气不可有油脂及灰尘, 须有空气清凈器 1.00.1kgf/cm2 预热以增加压缩空气的温度与湿度 压缩空气(Kpa) 84 98 111 126 压力(Kgf/cm2) 0.86 1.00 1.14 1.29 所需预热温度46 47 48 49 3.5 喷雾水平采取面积为80cm2, 直径约为10cm, 置于试样附近 3.6 喷雾液量以整个小时计算, 在采集容器上, 应每小时平均可收集1.6ml盐水溶液。喷 雾液至少应连续收集8小时, 以其平均值表示喷雾量 3.7 试验中盐水桶其氯化钠溶液浓度应维持40~60g/l。 4.试验条件 4.1试验溶液试验溶液采用氯化钠和蒸馏水(5 ±0.1%)(质量百分比) 雾化后的收集液,除挡板挡回部分外,不得重复使用; 4.2溶液PH值雾化前的盐溶液PH值在6.5-7.235±2℃ 4.3实验室内温度(指箱体内的温度) 35±2℃ 4.4饱和压力桶内温度47±1℃ 4.5饱和桶压力1Kgf 4.6喷雾量在工作空间任意位置80cm2的漏斗收集连续雾化8h的盐雾沉降 量 1.6mL的溶液 4.7连续雾化时间 NO. 材质表面处理方式连续雾化时间 1 铜镀镍12h 镀锡8h 先镀镍再镀锡24h 镀金24h 2 SPCC(冷轧钢板) 镀镍12h 镀锡8h 镀白锌24h 镀蓝白锌24h 镀彩锌24h
盐雾测试 Salt Fog Test 盐雾试验与实际情况的关系 一、盐雾的腐蚀 腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐—氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。 二、盐雾试验及与实际的联系 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分为二大类,一类为天然环境暴露试验,另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备—盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀
速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。 人工模拟盐雾试验又包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。 (1) 中性盐雾试验(NSS试验)是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用 5%的氯化钠盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6~7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取 35℃,要求盐雾的沉降率在1~2ml/80cm2.h之间。 (2) 醋酸盐雾试验(ASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%氯化钠溶液 中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,最后形成的盐雾也由中性 盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验快3倍左右。 (3) 铜盐加速醋酸盐雾试验(CASS试验)是国外新近发展起来的一种快速盐雾腐蚀试验,试验 温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS 试验的8倍。 (4) 交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验。它主要用于 空腔型的整机产品,通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在产品表面产生,也在产品内部 产生。它是将产品在盐雾和湿热两种环境条件下交替转换,最后考核整机产品的电性能和机 械性能有无变化。 三、盐雾试验标准及试验结果的判定 标准是对重复性事物和概述所做的统一规定。盐雾试验标准是对盐雾试验条件,如温度、湿度、氯化钠溶液浓度和PH值等做的明确具体规定,另外还对盐雾试验箱性能提出技术要求。同种产品采用那种盐雾试验标准要根据盐雾试验的特性和金属的腐蚀速度及对盐雾的敏感程度选择。下面介绍几个盐雾试验标准,如GB/T2423.17—1993《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法》,GB/T2423.18—2000《电工电子产品环境试验第2部分:试验试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)》,GB5938—86《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》,GB/T1771—91《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》。
盐雾试验判定标准 1. 盐雾试验判定标准 1.1 为了确保经过盐雾测试后产品抗盐雾腐蚀能力质量基本的判断,检查方法的正确性;1.2 本标准用于考核材料及其防护层的抗盐雾腐蚀能力,以及相似防护层的工艺质量比较,也可用来考核某些产品抗盐雾腐蚀能力; 1.3 本标准不作为通用的腐蚀试验方法; 1.4 本标准是参照国家标准GB6461;GB12335,GB/T9798 1997的附录(eqvISO1462.1973)中性盐雾试验标准(NSS)编写; 2. 适用范围: 2.1 对电镀零件和可用于盐雾实验的产品进行测试后,检查方法及判断; 2.2 测定面腐蚀状况测定,也可由买卖双方事先协定之方法判定之; 3. 检验方法: 3.1 试验结果的评价: a 试验后的外观; b 除去表面腐蚀产物后的外观; c 腐蚀缺陷如点蚀、裂纹、气泡等的分布和数量和状态; d 被腐蚀时间; 3.2 评级原则: 1 对镀件外观或使用性能起重要作用的部分镀层表面,即主要表面进行外观和保护等级评定。 2 试样检查结果用(/)把两种等级分别记录,保护等级记录在第一位。 3 除记录试样的级别外,还应注明评级的缺陷种类和严重程度。 3.3 缺陷的类型: 1 保护缺陷包括凹坑腐蚀、针孔腐蚀、鼓泡、腐蚀产物以及金属腐蚀产物的其他缺 陷; 2 外观缺陷除了因底材金属引起的缺陷外,还包括试样外观所有的损坏。典型的缺 陷油;表面麻点、“鸡爪状”缺陷、开裂、表面沾污和失去光泽; 3.4 保护等级(Rp)的评定 根据腐蚀缺陷所覆盖的面积按以下的计算方法得出保护等级;像镀锌等对底材呈阳性的电镀层,其表面的外观变化包括变色、失光,覆盖层腐蚀和基体金属腐蚀等;把其产生的各种变化分成A~I等共9个级别,各级外观的变化如下表所示。对镀层的评级可参照表中所列现象进行评定。 3.4.1等级与外观 外观评级样品表面外观的变化 A级无变化 B级轻微到中度的变色 C级严重变色或极轻微的失光 D级轻微的失光或出现极轻微的腐蚀产物 E级严重失光,或试样表面局部有薄层的腐蚀产物或点蚀