玛钢管材电镀锌常见问题

玛钢管件电镀锌常见问题解析引言：近日，我应邀前往山西某玛钢加工基地的镀锌车间处理电镀故障，总结了一些经验，在此分享给大家，希望同行朋友们指正。

一、玛钢材料的特性

可锻铸铁俗称玛钢,马铁.蠕墨铸铁的生产过程是:首先浇注成白口铸铁件,然后经可锻化退火(可锻化退火使渗碳体分解为团絮状石墨)而获得可锻铸铁件。可锻铸铁的化学成分是: wC=2.2%～2.8%,wSi=1.0%～1.8%,wMn=0.3%～0.8%,wS≤0.2%,wP≤0.1%

可锻铸铁的组织有二种类型:

铁素体(F)+团絮状状石墨(G);珠光体(P)+团絮状石墨(G).

二、玛钢管件氯化钾镀锌工艺流程

酸洗-- 二联水洗-- 除油--三联水洗--活化--水洗-- 氯化钾镀锌（滚镀）-- 回收--二联水洗--出光--六价蓝白钝化-- 二联水洗-- 热水洗--烘干

以上工艺流程为标准的自动线工艺，一般手动线没有这么完善的流程，一般为

酸洗-- 三联水洗-- 氯化钾镀锌（滚镀）-- 回收--水洗--六价蓝白钝化-- 二联水洗-- 热水洗--烘干

三、玛钢管件镀锌的常见故障原因解析

1、低区发黑无镀层

低区发黑镀层薄或无镀层其实就是深镀能力差导致的，一般改善镀液的深镀能力即可解决。在日常生产中，保持氯化钾的浓度为220-240g/L氯化锌45-50g/L硼酸30-35g/L，其中氯化钾偏低或偏高都会对低区产生一定影响。当氯化钾偏低时，导致整体电流效率下降，甚至低区无电流通过，则难以上镀；当氯化钾偏高时，虽然提高了镀液的电导率，但同时也会增大高区的阴极极化值，造成高低区镀层厚度相差大，降低了镀液的分散能力。

氯化锌的含量跟钾盐应保持着特定的比例，一般为4-4.5/1氯化锌高时，高区上镀较快，影响低区的电沉积速度，氯化锌偏低时，造成镀液中锌离子浓度偏低，会在阴极上表面造成浓差极化，过多的电子因得不到锌离子而在镀件上聚集，易造成高区烧焦，低凹处无镀层。

硼酸的含量直接影响镀液PH的稳定，在电解中不断的补充H以平衡析出的OH。硼酸的含量在常温时30-35为最佳。PH升高导致深镀能力差。

2、镀层发黄或变色

如镀件出槽时呈米黄色，经过硝酸出光后能洗净，则为表面有少量的有机物，只要钝化后不变色，镀件表面的有机物不会太多，不影响镀层质量。但在实际生产中由于镀液中添加剂的使用会产生大量的有机分解产物，如镀液维护不当，就会造成镀件表面有机产物过多，影响后处理钝化膜的形成，耐蚀性能下降，导致变色。

同时当铁离子在镀液中的浓度达到25mg/L时，由于铁的电极电位比锌正，在大的电流密度下（高区）优于锌先沉积到镀件。在出光和钝化过程中，铁离子都会与硝酸根反应Fe+HNO3=Fe(NO3)2+H2，形成棕黑色，难以形成完整的钝化膜。

钝化液的工作时间和PH及钝化液的浓度也会对表面色泽产生明显的影响，六价蓝白钝化没有三价稳定，如有条件的话，建议采用三价钝化工艺。

3、镀层脆性大、掉锌

由于玛钢件表面较为粗糙，镀层的微观结构和表面光洁的电镀件有一定差别，有极少量的掉锌亦属正常。锌层的脱落归根结底是镀层的脆性大或结合力不好。

影响镀层脆性的因素主要有：

（1）电流密度从生产效率上来讲，电流密度越大，锌层沉积越快，生产效率高。但电流密度过大时镀层结晶粗糙，易脱落，同时也影响镀层抗蚀性能。

（2）光亮剂的浓度光亮剂在镀层表面形成吸附薄膜。这层吸附膜阻碍了锌离子进入阴极表面放电，同于极化作用使锌镀层结晶尺寸变小、细致。光亮剂浓度低时，阴极极化作用小，对低电流区一般没有影响，但对高电流区影响较大，易产生暗色镀层。当浓度高时，产生较强的阴极极化作用，明显扩展了电流使用范围。但过高会使镀层产生蓝雾状，镀层脆性大。

4、镀层阴阳面

导致镀层阴阳面的因素有很多，其主要原因通常有

（1）电流分部不均在阳极面积不足时会导致阳极电流密度过大，电流分部不均。低区电流过小，难以上镀。

（2）柔软剂与光亮剂的比例以联兴公司（Zinc 781)为例，柔软剂除了对光亮剂有增溶作用外，还有改善低区镀层光亮的作用。当镀液中柔软剂不足或光亮剂过量时，会导致低区发暗，形成镀层阴阳面。

（3）铜、铅杂质的影响，铜、铅杂质来源于氯化锌和以铅锌矿冶炼的锌板。铜、铅的电极电位比锌负，多沉积在电流密度小的位置（低区）。导致低区上镀暗或低区发灰发暗。

结束语：关于玛钢管件镀锌的很多细节问题难以一并论述清楚，该工艺的稳定性也取决于许多的人为操作因素。在企业数据化管理的今天，我们电镀企业也应力求有自己的工艺管理标准和数据参数。另外由于镀锌价格低廉，有部分厂家在采购材料时往往力求低价，而有很多的故障原因是因为不合格的材料所引起的，得不尝失。如在处理镀液时，活性炭的质量会直接影响处理后的效果，粉末的木质活性炭和颗粒状的活性炭在使用过程中的结果是完全不同的。

参考文献：实用镀锌技术倪百祥2010

电镀手册第三版向荣胡如南张允诚2008