电镀ZN-FE合金工艺研究
常用镀锌合金工艺简介
常用镀锌合金工艺简介0 前言锌基合金有优良的耐蚀性。
通过电镀可以获得锌及其他金属的二元或者三元合金。
多数锌合金的防腐蚀性能都比纯锌好，能有效降低镀层厚度。
目前使用的锌合金有：Zn-Co、Zn-Co-Cr、Zn-Fe、Zn-Mn、Zn-Ni、Zn-Ti、Zn-A1等。
最引人注意的是Zn-Ni合金，它具有优良的耐蚀性和低氢脆性，有可能取代锌和镉镀层。
Zn-Co合金外观似铬，可用作装饰性镀层。
Zn-Fe合金耐蚀性比锌好，可进行磷化处理，已用于钢板和零件的电镀。
1 镀锌镍合金锌镍合金以镍含量8%～15%较好。
锌镍合金的耐蚀性和耐磨性约为锌的3～5倍，耐热达200～250℃，焊接性及延展性与锌相当，在碳素工具钢上的显微硬度为HV550,和油漆的结合力好，氢脆性接近于零（脆化率仅为1.5%,而氰化镀锌为53%,锌酸盐镀锌为78%,光亮镀镉为18%,氯化物镀锌为46%),镀层毒性小，但润滑性能不及锌。
它是理想的代镉镀层，在钢板、车辆和家用电器等产品上已广泛应用。
以镀液成分及工艺条件区分，锌镍合金镀液的主要类型有：氯化物型、硫酸盐型、氨基磺酸盐型、乙酸盐型、柠檬酸盐型、葡萄糖酸盐型等。
应用最广的是氯化物型及硫酸盐型。
2 镀锌铁合金含铁8%～20%的锌铁合金已大量用于锡板、锡带的生产，它的耐蚀性比锌好；含铁1%～8%的锌铁合金的耐蚀性与纯锌层相当或稍低；高耐蚀性锌铁合金含铁0.2%～0.7%,5μm的这种镀层经铭酸彩色纯化后可耐中性盐雾试验2000h,其延展性和锌相当，镀液分散能力好、成本低，镀层可进行彩色、白色或黑色钝化，可用于钢板和各种零件电镀。
3 镀锌钴合金电镀锌钴合金是一种比较新的工艺，电镀锌钴合金的镀液体系主要有4种类性：氯化物型、硫酸盐型、氯化物-硫酸盐混合型和碱性锌酸盐型，研究和应用比较多的是氯化物型。
近几年来，碱性镀液发展较快，其应用也越来越广泛。
锌钴合金镀层具有良好的耐蚀性，对钢铁基体来说也是阳极镀层，具有电化学保护作用。
电沉积制备zn—ni合金及其耐蚀性的研究
电沉积制备zn—ni合金及其耐蚀
性的研究
电沉积制备Zn-Ni合金及其耐蚀性的研究是对金属材料表面抗腐蚀性能的研究，它依赖于电沉积制备的Zn-Ni 合金的特性。
电沉积是一种常用的表面覆盖工艺，用于在金属表面形成一层保护层，以提高金属表面的耐蚀性能。
Zn-Ni合金是一种有机镀膜材料，具有优良的抗腐蚀性能，可用于改善金属表面的耐蚀性能。
Zn-Ni合金电沉积制备过程主要包括：金属表面清洗前准备、电沉积涂层、涂层烘烤、表面检测和性能测试。
金属表面清洗前准备时，需要将金属表面处理干净，然后用溶液清洗，以去除金属表面的污垢和油污。
电沉积涂层是制备Zn-Ni合金的关键步骤，通常采用阴极溅射或激光电沉积技术，在金属表面形成一层Zn-Ni合金保护层。
涂层烘烤时，采用气体热处理方式，使涂层得到固化，提高涂层的耐蚀性能。
表面检测和性能测试是评估Zn-Ni合金抗腐蚀性能的重要环节，一般采用扫描电子显微镜和腐蚀试验等方法，测试涂层的厚度、表面形貌以及耐蚀性能。
总之，电沉积制备Zn-Ni合金及其耐蚀性的研究主要包括：金属表面清洗前准备、电沉积涂层、涂层烘烤、表
面检测和性能测试等步骤，旨在改善金属表面的耐蚀性能，以达到抗腐蚀的目的。
化学镀Fe-Zn合金镀层的耐腐蚀性能研究
Ｂ Ｓ，ｅＭｏＢ ６ Ｆ — Ｂ ， ｅＮｉ — 系列． ｅＺ ［合 金 是一 种优 质 的耐腐蚀 材 料 和软 磁性 材 料 ， ［ Ｆ — ［ ， ｅＷ． ［ Ｆ — — Ｂ ３ ］ Ｐ Ｆ—ｎ 我
们 在制 得 Ｆ ．ｎ镀 层 的基础 上 ， 一 步研究 该 镀层 的耐腐蚀 性 能 ． 了保 证镀 层 中 Ｚ ｅｚ 进 为 ｎ的沉 积 ， 备 Ｆ — 制 ｅ Ｚ ｎ合金 时 ， 液 的 ｐ 值很 高 ， 势必 导致 镀层 的耐 酸性 变差 ． 镀 Ｈ 这 如何 在 ｐ 值较 低 的镀 液 中沉积 到 Ｆ — ｎ Ｈ ｅＺ
蚀 性 能 明 显 优 于 其它 Ｆ 基 镀 层 ． ｅ 关 键 词 ： 学 镀 ； 腐蚀 ； ｅＺ 化 耐 Ｆ － ｎ合 金 中 图分 类 号 ： Ｇｌ ３ ２ ＋ １ Ｔ １． ３ 文献标识码 ： Ａ
自从 Ｂ ｅ ｎ ｒ Ｒ ｄ ｅ［发 现化学 镀方 法 以来 ， ｒｎ ｅ 和 ｉｄ ｌ １ 大多数 工作 集 中在 Ｎｉ 基和 Ｃ ｏ基合 金 的研 究 上 ， 即 致 力于 得到沉 积速 率高 、 液稳 定性 好 、 层性 能优 良的施镀 工 艺 ． 镀 镀 化学 镀 Ｆ ， ｅ 由于 其 电极 电位 较 低 ， 沉 积较 困难 ， 对它 的研究 则是 近 二三 十 年 的事． 目前 ， 已经有 报 道 的 Ｆ ｅ基 合金 有 Ｆ — ＪＦ － Ｐ ， ｅ ｅＰ ２ ， ｅＷ— Ｆ — Ｌ
基 金 项 目 ： 西 回 国基 金 （ ４８ ０ ） 广 ０ ４ ０ ７ 和广 西 大学 科 研 基 金 （ ３ ０ ６ Ｘ０ ２ ２ ）
作者简介 ： 陈红 梅 （９ ３ ）女 ， 南 江华 人 ． 西 大 学 副 教 授 ． １７ 一 ， 湖 广
维普资讯
合 金是 化学 沉积该 合金值 得研究 的课 题 ． 因此 ， 我们 只研究 镀 层在 碱性 和 中性环 境 中镀层 的耐腐蚀 性．
钢铁基体电镀锌合金的研究现状
ｎ ｚ ｄ ｚｎ ｎ ａ ｍｉｍ ｎ ｉｃ ｒｏ ｉ ｎ ｃ ａｉ ｇ ． Ａｍｏ ｓ ｌ ｔ ｅ ｃ ａｉ ｇ ｉｃ ｓ ｅ ｉｅ ｉ ｃ ａ ｄ ｃ ｄ ｕ ａ ｔ・ｏ ｒ ｓｏ ｏ ｔｎ ｓ ｎｇ ｔａｌ ｈ ｏ ｔｎ ｓ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ，ｚｎ —ｒ ｎ ａ ｄ ｚｎ － ｉ ｃ ｉｏ ｎ ｉ ｃ ｎ ｃ ｅ ｌｏ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｍｏ ｔｗｉ ｅ ｙ ｕ ｉ ｚ ｄ ｃ ａ ｉ ｇ ｎ ｉ ｄ ｓｒａ ｒ ｄ ｃ ｉｎ．Ｓ ｍｅ ａ ｖ ｎ ｅ ｂｏ ｔｐｒ ｐ ｒ ・ ｉｋ ｌａｌ ｙ ｒ ｈ ｓ ｄ ｌ ｔ ｉｅ ｏ ｔｎ ｓ ｉ ｎ ｕ ｔ ｌｐ ｏ ｕ ｔｏ ｌ ｉ ｏ ｄ ａ ｃ ｓａ ｕ ｅ ａ ａ ｔｏ ｎ ｏ ｒ ｓｏ ｒ ｐ ｒｉ ｓｏ ｉ — ａ ｅ ｏ ｏ ｉｉｎ ｌｍｏ ｕ ａｅ ｌｉａ ｅ ｏ ｔｎ ｓｈａ ｅ ｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｒｏ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｚｎｃ ｂ ｓ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ａ ｄ ｌｔ ｄ ｍｕ ｔｌｙ ｒ ｃ ａｉ ｇ ｖ ｅ ｎ ｍａ ｅ， ｏ
（ 西北 工 业大 学 理学 院 ， 西 西安 陕 ７０７ ） １０ ２
摘 要 ： 述 了钢铁 表 面锌 合金 、 分调 制锌 基 多层镀 层 的 性 能特 点及 研 究现 状 ， 过 分析 及 对 比指 评 组 通
出， 锌合金镀层具有耐蚀性能好、 氢脆敏感性低及环保等特点， 是具有推广应 用潜 力的新型代锌及
铁系锌基合金电镀
铁系锌基合金电镀Document number : PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998铁系锌基合金电镀1研究及应用现状目前，在钢铁上广泛使用的防护性镀层主要是镀锌。
钢铁基体上的镀锌层，属于阳极性镀层，对基体具有电化学保护作用,因此能有效地防止钢铁的腐蚀，电镀锌在表面处理方面占有重要的地位，约占总电镀量的60%左右。
随着科学技术和现代工业的发展，对防护性镀层的质量要求也越来越高，传统的电镀锌层已不能完全满足要求。
近十多年来,电镀锌基合金的研究与应用越来越广泛。
锌基合金一般指以锌为主要成分并含有少量其它金属的合金［1］。
已用于生产的二元锌基合金有:Z n Ni、Z n Co、Z n Fe、Z n M n、2n P、Z n C r s 2n S n s Z n Ti 等,它们的共同特性是具有比单一锌镀层更良好的防护性能。
其中研究较多，且应用比较广泛的主要是锌和铁族金属形成的合金，即Z n Ni、Zn Co、Zn Fe［2］。
由于铁族金属的原子结构和性能相近沱们与锌形成合金的共沉积特性也很相似。
从电极电位来看,铁族金属的电位比锌正得多，但在其沉积时，锌比铁族金属容易沉积,这种沉积称为异常共沉积［2 ~ 5］。
其特点为:当锌与铁族金属在阴极表面共沉积时, 随着阴极表面H2的析出，使表面p H值升高，首先在阴极表面生成了氢氧化锌胶体薄膜,致使铁族金属离子在阴极表面受到抑制而难以沉积，于是锌在阴极表面优先析出。
在二元合金中，以Z n N i合金的耐蚀性最佳。
Z n N i合金镀层在保护钢铁件方面具有突出的优点，耐蚀性比锌镀层高7 ~ 10倍，且没有氢脆,经彩色钝化后Z n N i合金的外观可保持10年不变［3］o 80年代就已开始了Z n N i合金电镀的研究，最先在日本和德国获得成功。
Z n N1合金电镀技术已在汽车工业上获得了广泛的应用，也应用在航空、航天、轻工、家电等行业［6］,但在国内其发展极为缓慢，直到20世纪90年代,国内对锌镰合金电镀工艺才进行了广泛的研究,虽然获得了实际应用，但总的应用规模还很小。
锌及锌合金电镀综述
锌及锌合金电镀综述（江苏理工学院 12110101）摘要：本文综述了锌及锌合金电镀的国内外研究现状。
首先介绍了锌电镀的应用及其工艺影响因素；再对几种常用的锌合金电镀作了简要介绍，其中重点介绍了应用最广泛的Zn-Al合金，Zn-Ni合金的国内外现状及电镀原理；最后对锌及锌合金电镀的应用提出了展望。
关键词：锌电镀；锌合金；工艺影响因素；国内外现状Zinc and Zinc alloy plating reviewDing Lihong(Jiangsu Institute of Technology 12110101)Abstract: This paper reviews the research status of zinc and zinc alloy electroplating at home and abroad. First introduces the influence factors and application technology of zinc plating of zinc alloy plating; several are briefly introduced in this paper, which focuses on the Zn-Al alloy widely used at home and abroad, the status and principles of electroplating Zn-Ni alloy; finally on zinc and zinc alloy plating should be looking for presents.Keywords: zinc plating; zinc alloy; effect factors; the status quo at home and abroad1 前言长期以来，锌及锌合金主要是用做防护性镀层，锌的矿物储量在全球居第三位，仅次于铝和铜。
锌铁合金为底层的仿金电镀全套工艺
锌铁合金为底层的仿金电镀全套工艺!装饰性仿金镀层色泽庄重高雅,深受青睐,已广泛用于家用、五金、仪器、建材及首饰等行业。
仿金电镀溶液有氰化物型及无氰化物型2种。
无氰仿金电镀已逐步替代氰化电镀,但其底层主要用焦磷酸盐镀液和HEDP镀液。
前者成分复杂,分散能力不够,较难控制;后者分散能力和深镀能力较好,溶液稳定,色泽均匀,但光亮度不够。
可见仿金电镀预镀层的选择至关重要。
此外,基体的前处理、仿金镀工艺及其镀后处理的选用亦要得当。
以锌铁合金为底层,对仿金镀全套工艺进行了故障排除方法,收到了良好的效果。
装饰品仿金镀层较薄,耐蚀性极差,用厚铜打底易泛红;采用亮镍打底,仿金镀层光亮、硬度高,不易发花,但成本高;采用光亮铜锡合金-亮镍或暗镍-亮铜-亮镍作底镀层也能满足要求,但操作复杂。
用高耐蚀性全光亮锌铁合金电镀取代镍系作仿金镀底层,不仅镀层光亮度好,防护性能还更优,其生产成本又大大降低。
电沉积Zn_Fe合金的渗氢行为研究
电沉积Z n 2Fe 合金的渗氢行为研究A R esearch on theB ehavior of H ydrogen Permeation in Z n 2Fe Alloy E lectrodeposition王卫康, 费敬银 (西北工业大学理学院,陕西西安710072)WANG Wei 2kang ,FEI Jin 2yin(C ollege of Science ,N orthwestern P olytechnical University ,X i ’an 710072,China )摘要: 用双电解池测氢法研究氯化物镀液体系中电沉积Zn 2Fe 合金过程中的渗氢行为。
结果表明:在所考察的工艺参数中,镀液pH 值对渗氢电流的影响最大。
用慢应变速率拉伸试验法(SSRT )考察了电镀Zn 2Fe 合金试样的氢脆特性,并用扫描电子显微镜(SE M )对断口的微观形貌进行了表征。
所有Zn 2Fe 合金镀层的试样均显示出不同程度的氢脆敏感性。
关键词: Zn 2Fe 合金;电镀;电化学测氢;氢脆Abstract : The behavior of hydrogen permeation during electrodeposition of zinc 2iron alloy from chloride electrolyte is investigated by using a double 2cell technique.The results indicate that of all the variables investigated ,the pH of bath has the strongest effect on hydrogen permeation current.The hydrogen embrittlement behavior of electrodeposited Zn 2Fe alloy sam ples is evaluated with slow 2strain 2rate testing ,and the fractography of the fractured sam ples is examined using scanning electron microscopy (SE M ).I t is shown that all the electrodeposited zinc 2iron alloy sam ples exhibit hydrogen embrittlement susceptibility to s ome extent.K ey w ords : Zn 2Fe alloy ;electroplating ;electrochemical measurement of hydrogen ;hydrogen embrittlement中图分类号:T Q 153 文献标识码:A 文章编号:100024742(2007)0420014203基金项目:西北工业大学研究生创新中心资助项目050340 前言Zn 2Fe 合金镀层以其优异的耐蚀性被公认是理想的代镉镀层[1]。
锌铁合金电镀工艺
清洁生产型锌铁合金电镀工艺摘要：本文综合十多年发表的系列文章，介绍了锌铁合金电镀工艺、水处理、镀液性能和镀层性能。
多年的生产实践表明其具有良好的发展前景。
关键词：锌铁合金；电镀；清洁生产；性能中图分类号：TQ153．2 文献标识码：B 文章编号：1004—227X(2007)05—005l一04l 概述在钢铁防护电镀领域，镀锌量大面广，单金属镀层的防护性能不如合金镀层已形成共识。
目前单金属的锌镀层已发展到锌系合金镀层，如Zn-Fe、Zn-Ni、Zn-Co等。
其中Zn-Fe合金有酸碱两体系，按镀层中铁的质量分数来分，有高铁含量和低铁含量两种工艺，O．4％～0．8％为低铁工艺，3％～25％为高铁工艺⋯，前者比后者应用更广泛。
锌铁合金层的耐蚀性能是纯锌层的5～20倍，硬度为l10～130 HV，在汽车和家电工业中得到广泛应用[21。
在建筑工业的五金件中应用也较广泛。
本工艺系酸性氯化物锌铁合金，1988年开始研究，1992年初问世，至2006年l2月的l4年多中，深受业内关注与青睐。
1996年4月对氯化物锌铁合金工艺的国内外查询结果表明，具有本课题工艺特点的锌铁合金电镀工艺研究，在所查国内外文献范围内，鲜见报道(四川科技情报研究所，锌铁合金电镀工艺国内外查新报告．编号：A9600121，1996-04-08)。
14年多来国内外各电镀杂志发表笔者26篇有关工艺文章，其中ll篇分别为美国《化学文摘》、英国《金属文摘》和俄罗斯《文摘杂志》等l9个化学类数据库所收录。
国内发表有关氯化物锌铁合金研究文章中，有l0篇引用和推荐了本工艺。
1997年《电镀手册》第二版将本工艺编入合金章的锌基合金一节内【31；2002年《清洁生产工艺》一书将本工艺作为清洁生产工艺介绍推广【4J。
从1992年开篇的《全光亮锌铁合金电镀工艺》⋯到2006年《高耐蚀性氯化物锌铁合金电镀l4年应用报告》[51阶段性总结的工艺文章经历了l4年，也是工艺逐步走向完善的l4年。
合金电镀工艺要求
合金电镀工艺3.1 高耐蚀锌合金电镀工艺锌合金是指以锌为主要成分并含有少量其它金属的合金。
目前已用于生产的二元锌合金有：Zn-Ni，Zn-Co，Zn-Fe，Sn-Zn。
Zn-Ti，Zn-Cr，Zn-P，Zn-Mn等还在开发研制试应用中，锌合金具有良好的防护性能，故常称之为高耐蚀合金镀层，其中研究的比较多，且应用比较广泛的主要是锌和铁族金属形成的合金，即锌-镍、锌-钴和锌-铁。
铁族金属的原子结构和性质相近，它们与锌形成合金的共沉积特性也很相似。
从电极电位来看，铁族金属的电位比锌正的多，但在共沉积时，锌比铁族金属容易沉积而优先沉积，这种沉积称为异常共沉积。
其原因是当锌与铁族金属在阴极表面共沉积时，随着阴极表面H2的析出，使表面pH升高，在阴极表面生成了氢氧化锌胶体薄膜，致使铁族金属离子在阴极表面受到抑制而难以沉积，于是锌在阴极表面优先析出。
3.1.1 电镀锌-铁合金工艺及钝化处理已获得工业应用的锌-铁合金有两种：一种是含铁量高的（10%~25%或更高）合金，该镀层不易钝化，易磷化处理，对油漆有良好的结合力，多用于钢板和钢带的表面处理，作为电泳漆的底层；另一种是含微量铁的锌-铁合金，镀层易钝化，耐蚀性能优良，特别经过黑色钝化，其耐蚀性有很大提高。
锌-铁合金工艺也可分为酸性和碱性两种类型，合金镀层含铁量一般在0.2%~0.7%之间，镀液中三价铁离子不能含量过高，否则会降低阴极电流效率，结晶粗大。
以下仅介绍低铁含量电镀工艺。
氯 化 钾 型工 艺 条 件12124~5 15~38 1~53.5~4.5 5~40Zn : Fe=10 : 1 氯化锌（g/L ） 硫酸亚铁（g/L ） 氯化钾（g/L ） 聚乙二醇(g/L) 稳定剂（g/L ） 光亮剂（mL/L ） 添加剂（mL/L ） 硫脲（g/L ）抗坏血酸（g/L ）80~100 8~12 200~220 1~1.5 7~8 14~1880~100 8~12 210~230 1.58~10 0.5~1.01.1~1.5pH 值 T(℃) D k （A/dm 2）阳极W Fe （%）0.3~0.5 0.4~0.6碱性电镀锌-铁合金工艺碱性锌酸盐型工艺条件1*2 3123氧化锌（g/L ） 硫酸亚铁（g/L ） 氯化亚铁（g/L ） 氯化铁（g/L ）氢氧化钠（g/L ） 开缸剂（mL/L ） 补给剂（mL/L ） 光亮剂（mL/L ）12~14120~140 20 10 2~410~150.2~0.5 120~1804~6 3~5 131~2120 8~126~10T （℃） D k （A/dm 2）S k : S A 阳极Zn : Fe W Fe (%)15~30 1~2.5 1 : 10.2~0.710~40 1~4 1 : 2 1 : 5 0.12~0.515~30 1~30.4~0.8锌-铁合金钝化工艺黑钝彩钝1*212铬酐（g/L ） 冰醋酸（mL/L ） 硫酸铜（g/L ） 黑钝A （g/L ） 黑钝B （g/L ） 黑钝C （g/L ） 硝酸银（g/L ） 硫酸（mL/L ） 硝酸（mL/L ） 醋酸钠（g/L ） pH 值 T （℃） T （min ）200mL/L 100mL/L 100mL/L1.5左右 20~30 10~15515~20 45~5040~450.4~0.515~20 2~3 室温0.5~1.0150~25010~25 15~201~2 室温10~1镀锌（s ）5~103~5 3~5室温30~40（s ）*广州市二轻研究所工艺锌-铁合金在铬酸中黑色钝化时，镀层中微量铁的存在和微量银盐具有相同的作用，酸性电镀锌-铁合金工艺能使钝化膜呈黑色。
锌压铸件电镀锌-铁合金工艺
摘要： 将锌． 铁合金 电镀工艺应用于锌压铸件电镀 ， 分析 了锌压铸件镀前处理特点及注意事项 ， 比较
了锌压铸 件 氰化镀 铜和 锌． 合金 电镀 作预镀 层 的优 劣 ， 铁 合金 电镀 工 艺能 取代 氰 化镀 铜 作 锌 铁 锌一
压 铸件预 镀 工 艺 ， 并可在 锌． 合金镀 层 上镀 防Biblioteka 、 等 装饰 性镀层 。 铁 铬
模具 温度太低或压力 不足 ， 会导致压铸 件表 面产生疏
锌 合金压 铸件 主要 是 锌 和 铝 ， 均属 于活 泼 的两 性 金属 ， 化学 活性 大 ， 碱或 酸性 溶液 中易 发生化 学 在
溶 解 。在压铸 过程 中 ， 熔融 态成 为 固体 时 ， 从 由于凝
固点不 同 ， 导致 表 面 产 生 偏 析 为 富 铝 相 与 富锌 相 。
锌合金 压铸 件 型号 较 多 ， 用 Ｚ ｎ １ 应 Ｚ Ａ４～１型 锌
压 铸 件 （ ５ ｚ 、 ． ％ ～４ ３ Ａ 、 ． ３ ～ ９ ％ ｎ ３５ ． ％ １ ０７ ％
１ ５％ Ｃｕ、 ． ３％ ～０ ０ ％ Ｍｇ ０ ２ ００ ． ０８ 、 ．１ Ｆｅ、 ． ０５％ ００
Ｐ 、．０ ％ Ｓ 、． ０ ％ Ｃ ） 多 ， 由于含铜 量较 ｂ００ ３ ｎ０ ０３ ｄ较 是
ＺＥＮＧ ａ ｇ ｄ Ｘｉｎ — ｅ
引 言
锌合 金压铸 件 的组 成 为 ９ ％ 锌 、％ 铝 、．４ ５ ４ ００ ％ 镁及 ０２ ％ 铜 。采 用 压 铸 的方 法 ， 工 成 零 件 ， ．５ 加 镀 前必须 加 强处理 。由于锌合 金压 铸件 材质 的化 学特 性 、 织结 构与 表面形 态等 因素 ， 组 决定 着 电镀工 艺及 操作都 有严格 要 求 ， 有 忽 视 ， 稍 都会 影 响 电镀 质 量 。
硫酸盐体系电沉积光亮Zn—Fe合金添加剂的研究
锌一 铁台金电镀 ２ Ｏ世纪 ８ 年 代起 源于欧 洲和 日本【２：２ 为 Ｉ ； ０ 】ｌ ０ ＿ 小槽 电镀试验沉 积时 间为 １ ｌ， Ａ ０ｍ ｎ 电流密 度为 １Ａ ｄ ２ ／ｍ。 世纪 ９ ０年代 来得 到了迅速发 展。根 据其使用 特点 ， 铁合盒 ２ １ 电 化 学 测 定 锌． ． 镀层大体上可分为 两类 ： 一类 是低铁含量 （ ％） ＜１ 的锌一 铁合盒 ， 电化学测定用的溶液都是用 分析纯药品 和二次重蒸馏 水配 其中含铣量在 ０４ 一 ％间的耐蚀性最好 ． ％ ０７ 且易于进行常规钝 制。电化学循环伏安曲线 测试 在 ３ 电极玻璃电解池 中进 行， 研究 化处理 钝化后其耐蚀 性大大提 高， 这类镀 层可 能成为 Ｚ －ｅ ｎＦ 台 电极和辅助电极 均采用面积为 １ 的金属铂 片电极 ， 比电报 ｃ 参 金镀层发展的主要方向Ｌ ； 另一类是高铁含 量（ ％） ３ Ｓ ＞５ 的锌一 铁合 为饱和甘汞电极 参比电极 室部 分通 过双 活塞及＝ 毛细管 与电解池 金， 虽难 进行钝化处理 ， 易于进行 磷化 处理 ， 镀层具有优 良 但 且 的主体连接：测定前电解 液通 Ｎ １ ｉ ， ５ｍｎ除氧 试验温度为 ２ ５℃， 的可焊性 、 加工性和耐蚀性。从工艺来看 ， 铁合金 可分为碱 胜 锌．
ｌｄ Ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｔ ｔ ｅｃ ｒ ｓ ｎ ｒｓ ｔ ｃ ｎ ｒ ｈ． ￣ ｏ ｎ Ｆ ｐａｉｇｗ ｒ ｍ ｃ ｅ ｅ ａ ｏｅｏ ｎ ｐａｉｇ ｅ ｅｕｔ ｓｏ ｅ ａ ｏｒ ｉ — ｉ ａ ｅ ａ ｄｂ ｔｅ ｓ ｈ ｔ ｈ ｏｏ ｅｓｎ ｇ ｆ — ｅａ Ｚ ｌ ｌｔ ｅ ｕ ｈ ｂ ｔ ｒ ｈ ｔ ｓ ｆ ｌｔ ． ｎ ｅ ｔ ｔｎ ｈ Ｚ ｎ ａ ｄ ｔｅｃ ｍ ｆ ｌ ｙｐａｉｇ ｔ ｄ ｉｖ ｓ ｎ ｈ ｎｓ ｌ ｌ ｌｔ ｝ａ ｄ ｉｅ ｏａｏ ｎ Ｉ ｔ ｍ ｒ ｎ ｎ ｔ ｏｒｓ ｎ ｏ ｆ ｅ ａ ｄａ ｉ ｒ ｉ ． ｅ ｉ ｎ ｃ ｏｏ
胡椒醛在电镀Zn-Fe合金中的应用
致。
关
键
词： 电镀 ； ｎＦ Ｚ ．ｅ合金 ；耐 腐蚀性 能 ；胡椒 醛
中图分类 号 ： Ｑ ５ ． Ｔ １３２
文献标 识码 ：Ａ
Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆＨ ｅ ｉ ｔ ｏ ｉ ｎ Ｚｎ－ ｌ ｙ Ｅｌ ｃ ｒ ｐ ａ ｉ ｇ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｌ ｒ ｐ ｎ ｉ ｏ Ｆｅ Ａｌｏ ｅ ｔ ０ ｌ ｔｎ
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锌铁合金电镀工艺在锌压铸件电镀中的应用
２１ ０ ０年 ８月
曾祥 德 ： 铁 合 金 电镀 工 艺 在 锌 压 铸 件 电镀 中 的应 用 锌
３ ７
２ 锌 合 金 压 铸 件 的镀 前 处 理
２ １ 磨 抛光 ．
２ ３ 弱 浸蚀 ．
锌 压铸 件弱 浸 蚀 ， 将 除 油 后 表 面 极 薄 碱 膜 去 是 除 ， 于 电 镀 正 常 进 行 。 弱 浸 蚀 液 的浓 度 不 宜 过 利
Ｓ ． ０ ％ 、 ｄ０ ０ ３ 。４—１型应 用 较 多 是 由 于 ｎ０ ０ ３ Ｃ ．０ ％
含铜 量较 高 ， 易 电镀 ， 果 铜 含 量过 低 ， 容 如 电镀 后 镀 层 容易起 泡 ， 品率 低 … 。锌 铁 合 金 可 以 消 除压 铸 成
件 含铜结 构 电镀 时候 的不 良影 响 。 １ ３合 磨 抛前 应认 真 检 验 压 铸 件 是 否 有 严 重 裂纹 、 疏
电镀 ， 这是 钢 铁 件 电 镀 所 没 有 的。 所 以 ， 择 锌 铁 选
时间较长 ， 也会受到酸碱气体浸蚀 ； 在水 中浸泡较
长， 会产生 轻 微 腐 蚀 点 ， 电镀 后 镀 层 产 生 不 规 则 的 斑 纹或麻 点 ， 面 积越 大 的越 明显 。因此 锌 压 铸 件 表 在 电镀过 程 中的每 一个 清 洗 工 序 不但 要 清 洗 干 净 ， 工 序 间还 不 能 停 留 时 间 过 长 ， 则 导 致 镀 层 起 泡 否
影 响 电镀 质 量 。锌 铁 合 金 电镀 工 艺从 锌 压 铸 件 对 电 镀 的要 求入 手 ， 强镀 前 处理 ， 接 在 锌 压 铸 件 基 体 上 电镀 ， 加 直 取
代 了氰化镀铜 的预镀层 ， 已应用到防护与装饰 电镀 中。
关键词 锌压铸件； 锌铁合金 ； 仿金工艺； 复合镀
Fe-Zn_相图不同相区温度合金化锌镀层生长过程模拟
第52卷第10期表面技术2023年10月SURFACE TECHNOLOGY·403·Fe-Zn相图不同相区温度合金化锌镀层生长过程模拟刘诗文1，孟宪陆2，赵彦1，吴广新1*，张捷宇1（1.上海大学 a.材料科学与工程学院 b.省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室， 上海 200444；2.宝钢湛江钢铁有限公司，广东 湛江 524033）摘要：目的优化GA镀层的成形性能，建立GA镀层物相生长模型，调控镀层物相组成，得出最佳合金化镀层物相组成对应的工艺参数，以指导生产。
方法依据最新的Fe-Zn相图，构建镀层合金化模型，模拟镀层物相η、ζ、δ和Γ生长过程及物相沿镀层截面分布、镀层合金化过程Fe含量变化。
结果成功模拟了Fe-Zn 相图不同相区物相的生长过程，模拟530 ℃以下温度物相转变为η→ζ→δ→Γ，530 ℃以上温度物相转变为η→δ→Γ。
模拟得到最佳镀层物相组成对应的合金化工艺为，510 ℃保温9.7 s，540 ℃保温6.8 s。
研究得到了合金化过程中镀层Fe含量的变化规律，在合金化前期，Fe含量增加的速率较快，随着合金化程度的提高，镀层中Fe含量的增加速率减慢。
结论建立的GA镀层物相生长模型可以模拟得到不同合金化温度下最佳的工艺参数，为合金化热处理生产GA镀层提供了工艺参考。
关键词：合金化镀锌板；高强钢；数学模型；合金化工艺；Fe-Zn合金中图分类号：TG335.22 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)10-0403-08DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.10.036Simulation of the Growth Process of Galvannealed Coatings atDifferent Zone Temperature in Fe-Zn Phase DiagramLIU Shi-wen1, MENG Xian-lu2, ZHAO Yan1, WU Guang-xin1*, ZHANG Jie-yu1(1. a. School of Material Science and Engineering, b. State Key Laboratory of Advanced Special Steel, Shanghai University,Shanghai 200444, China; 2. Baosteel Zhanjiang Iron & Steel Co., Ltd., Guangdong Zhanjiang 524033, China)ABSTRACT: Galvannealed steel (GA) is widely used in the automotive industry, household appliances and construction for its good weldability, paintability, corrosion resistance and heat resistance. However, compared to GI coatings, GA coatings often fail in the press forming because the brittle and high hardness Fe-Zn phases can easily cause coating to undergo powdering and flaking, which results in severe decrease of its corrosion resistance and quality. Therefore, in order to improve the formability of GA coatings, the work aims to establish a GA coating phases growth model to control the coating phase composition, and obtain the best galvannealing process parameters to guide production. Based on the latest Fe-Zn phase diagram, the phase zone boundary concentration equation was formulated and combined with the phase zone boundary concentration equation, the phase收稿日期：2022-08-30；修订日期：2023-02-08Received：2022-08-30；Revised：2023-02-08基金项目：上海市自然基金（21ZR1423600）；中央引导地方项目（216Z1004G）Fund：Shanghai Natural Fund (21ZR1423600); Central Guidance Local Project (216Z1004G)引文格式：刘诗文, 孟宪陆, 赵彦, 等. Fe-Zn相图不同相区温度合金化锌镀层生长过程模拟[J]. 表面技术, 2023, 52(10): 403-410.LIU Shi-wen, MENG Xian-lu, ZHAO Yan, et al. Simulation of the Growth Process of Galvannealed Coatings at Different Zone Temperature in Fe-Zn Phase Diagram[J]. Surface Technology, 2023, 52(10): 403-410.*通信作者（Corresponding author）·404·表面技术 2023年10月boundary movement equation and the phase growth equation, GA coating phase growth model was constructed. The galvannealing model was constructed to simulate the growth process of phases η, ζ, δ and Γ in different phase zones of GA coating, the distribution of the phases along GA coating cross-section, and the change of GA coating Fe content during the galvannealing process. The established model could successfully simulate the phase growth process in different phase zones of the Fe-Zn phase diagram, and compare the growth differences of different phases in different phase zones. The phase transformation below the galvannealing temperature of 530 ℃ was η→ζ→δ→Γ, while the phase transformation above the galvannealing temperature of 530 ℃ was η→δ→Γ. The galvannealing temperature was set at 510 ℃ and 540 ℃.According to the simulation results at 510 ℃, η phase was gradually consumed by ζ phase and δ phase, and disappeared at 8.2 s. At the same time, ζ phase also grew to the surface of coating and stopped growing. Then the δ phase consumed the remaining ζ phase and grew rapidly to the coating surface at 9.7 s, Γ phase grew slowly by consuming δ phase and the thickness of Γ phase reached 1μm at 38 s. Simulation results at 540 ℃ indicated that η phase directly transformed to δphase and disappeared at6.8 s. δ phase stopped growing when reaching the surface of the coating at 6.8 s. With the extension of galvannealing time, Γphase grew slowly by consuming δ phase from the steel substrate and the thickness of Γ phase reached 1 μm at 17 s. The galvannealing process to obtain the best coating phases was simulated: 510 ℃for 9.7 s and 540 ℃for 6.8 s. The study shows that the change rule of Fe content in GA coating during the galvannealing process is that the increase rate of Fe content is faster at the initial stage of galvannealing, and the increase rate of Fe content slows down with the increase of galvannealing degree, because the phase diffusion coefficient of Fe-Zn phase diagram is ζ>δ>Γ. Therefore, as galvannealing time goes on, phases with high Fe content in GA coating increase, GA coating phase diffusion coefficient decreases with the increase of Fe content and the diffusion rate of Fe-Zn atoms decreases. GA coating phases growth model can simulate the best process parameters at different galvannealing temperature, and provide a process reference for the production of GA coatings.KEY WORDS: galvannealed steel; high strength steel; mathematical model; galvannealing process; Fe-Zn alloy合金化热浸镀锌镀层（GA）是将热浸镀锌镀层（GI）在450~550 ℃保温一定时间，进行合金化扩散退火处理，锌镀层（Al的质量分数约0.135%）转变为Fe-Zn金属间化合物。