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1、分类号：TG178密级：公开UDC：620编号：201331804001河北工业大学硕士学位论文热镀锌层无铬无色钝化工艺的研究论文作者：王凯甜学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：材料工程指导教师：温鸣职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsEngineeringRESEARCHONCHROME-FREEANDCOLORLESSPASSIVATIONPROCESSONHOTDIPGALVANIZEDLAYERby
2、WangKaitianSupervisor:Prof.WenMingMay2016摘要六价铬离子的剧毒致癌性严重限制了热镀锌传统铬酸盐钝化技术的应用。为了环境保护和人体健康必须开发绿色无污染的新型钝化工艺。本文研究确定了适用于热镀锌层的钝化配方，采用两种无铬钝化工艺在热镀锌层表面制备保护膜，研究了钝化工艺条件对膜层耐蚀性的影响规律。最终的钝化液配方和工艺条件：（1）硅酸盐/钛盐钝化：硅酸钠35g/L、钨酸钠25g/L、硫酸钴6g/L、六氟钛酸6g/L、双氧水60g/L、硫酸镁25g/L、硝酸6ml/L、磷酸6ml/L、植酸5ml/L、添加剂8g/L
3、、pH值为2.7、钝化温度控制在30℃、钝化时间30s。（2）稀土盐/钼酸盐钝化：钼酸钠30g/L、硫酸镁20g/L、磷酸钠15g/L、双氧水20g/L、硼酸2g/L、硝酸铈2.5g/L、磷酸6ml/L、pH值为2.5、钝化温度控制在40℃、钝化时间40s。两种工艺均得到光亮、均匀、致密性的保护膜。钝化膜耐盐雾腐蚀时间分别可达81.5h、67h。经乙烯基三甲氧基硅烷和丙烯酸乳液封孔后的钝化膜，耐蚀性又提高了30h以上，已接近铬酸盐的钝化效果。对膜层的物相组成、微观组织形貌及成分组成进行了分析，硅酸盐/钛盐钝化得到了含氧化硅、氧化钛、硅酸锌的膜层，稀
4、土盐/钼酸盐钝化得到了含氧化钼、氧化铈的膜层。并探讨了各自的成膜机理，得出硅酸盐/钛盐复合钝化膜是由硅、钛、锌化合物在镀锌层表面的复合沉积形成的；稀土盐/钼酸盐复合钝化膜是由钼、磷、铈化合物在镀锌层表面的复合沉积形成的。关键词：硅酸盐/钛盐复合钝化，稀土盐/钼酸盐复合钝化，钝化工艺，耐蚀性IABSTRACTThetoxiccarcinogenicofhexavalentchromiumionsseverelylimitstheapplicationoftraditionalchromatepassivationtechnologyonhot-dip
5、galvanizinglayer.Fortheneedofenvironmentalprotectionandhumanhealth,thenewlygreenandpollution-freepassivationprocessmustbedeveloped.Thispaperidentifiedsuitablepassivationrecipeforhot-dipgalvanizinglayerandusedtwochrome-freepassivationprocessinthemanufactureoftheprotectivefilmon
6、hot-dipgalvanizinglayer.Theeffectofpassivationprocessconditionsonthecorrosionresistanceofthefilmwasstudied.Thefinalpassivationsolutionformulationandprocessconditionare:(1)Silicate/titaniumsaltcompositepassivation:Sodiumsilicate35g/L,sodiumtungstate25g/L,cobaltsulfate6g/L,hexaf
7、luorotitanicacid6g/L,hydrogenperoxide60g/L,magnesiumsulfate25g/L,nitrate6ml/L,phosphate6ml/L,phyticacid5ml/L,additive8g/L,passivetemperatureis30degrees,passivationtimeis30seconds,passivationpHis2.7;(2)Rareearth/molybdatesaltcompositepassivation:molybdenum30g/L,magnesium20g/L,s
8、odiumphosphate15g/L,hydrogenperoxide20g/L,boricacid2g/L,ceric
