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    化學轉化膜──鋁及鋁合金上的 漂洗和不漂洗鉻酸鹽轉化膜(一)

    發布時間:2015-06-13  閱讀:1019
                                                     ISO10546一1993(E)
    化學轉化膜──鋁及鋁合金上的
    漂洗和不漂洗鉻酸鹽轉化膜
     
    ISO(國際標準化組織)是個國家標準團體(ISOC成員團體)的全世界聯合。制定國際標準的工作,一般通過ISO個技術委員會進行,各成員如對某一技術委員會確定的主題感興趣,有權向該委員會陳述。ISO有聯系的政府和非政府的組織,也可以參加工作。在電工標準化的各方面,ISO與國際電工委員會(IEO)密切合作。
    技術委員會制定的國際標準草案先送各成員團體投票,按照ISO程序,參與投票的成員團體至少要有75%認可,才可出版為國際標準。
    國際標準ISO10546由ISO/TC107金屬和其他無機覆蓋層技術委員會的SCB化學轉化膜分委會制訂。
    附錄A和B是提示的附錄。
    1           適用范圍
    本國際標準規定了有關鋁及鋁合金作為防蝕及其它覆蓋層底層用的漂洗和不漂洗鉻酸鹽轉化膜的要求。
    2    引用標準
        下列標準包含的條文通過,在本標準中引用而構成為本國際標準的條文。在標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本國際標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。IEC和ISO成員一直注意現行有效的國際標準。
    ISO 2409一7992色漆和清漆一劃格試驗
    ISO 3892一1980金屬材料上的轉化膜一單位面積上膜層質量一重量法
    ISO 4519一1980電沉積金屬覆蓋曾和有關精飾層一特性檢查抽樣程序
    ISO 9227一1900人造氣氛腐蝕試驗一鹽霧試驗
    IEC 68一2一3一1969環境試驗法一第二部分:試驗一試驗Ca,穩態濕熱試驗。
    IEC 130一1一1988頻率小于3MHz的插件一第一部分:一般要求和測量方法
    2           定義
    本國際標準采用以下定義。
    3.1  漂洗鉻酸鹽轉化膜   水漂洗后在干燥的鉻酸轉化膜,典型的應用于擠壓鋁制件、鑄件和鋁線。
    3.2  非漂洗鉻酸轉化膜   鉻酸鹽處理后立即干燥而不用水漂洗的鉻酸鹽轉化膜。這種特殊類型的轉化膜通常用在需要隨后立即加油漆來或粘著涂層的鋁基線材上,有時稱之為線材膜。
    4  表面準備
      待鉻酸鹽轉化處理工件的表面應清潔而無氧化皮或污物,例如,無金屬車磨加工的切屑、油脂、潤滑劑、手汗或任何有害于最后精飾的其他污物。因此,工件在鉻酸鹽轉化處理前先處理,必要時還應酸洗。圖B.1表示了各種工藝步驟的選擇方案。在不漂洗鉻酸鹽轉化處前,表面不允許存在未反應的可溶性鹽類。                  
    5         鉻酸鹽轉化處理方法
    非鋁金屬材料不應在同一鉻酸鹽處理溶液中處理,以免原電池腐蝕。
    通常采用浸漬法形成鉻酸鹽轉化膜,也可以采用淹沒、噴淋、滾或擦涂等技術。這些成膜技術應符合鉻酸鹽轉化處理操作說明。鉻酸鹽轉化處理液一般是酸性的并含有六價格和(或)三價格的鹽遺跡其他組份,這些組份對膜的外觀和硬度的影響各異。因而膜的色彩、膜的類型取決于鉻酸鹽轉化液的組成,但也受溶液pH值、溫度、處理時間、溶液攪拌、待處理合金的特性及表面狀況的影響。
    漂洗鉻酸鹽轉化膜必須有最后一道水洗。如果漂洗鉻酸鹽處理用作附加覆蓋層的基底,則表面應當用電導率100us/cm的水漂洗。如果鉻酸鹽處理后的最后一道漂洗采用熱水,則漂洗時間應盡最短,以防六價鉻溶解。鉻酸鹽轉化膜的干燥溫度(工件表面測定的溫度)不不能超過65℃,磷鉻酸鹽轉化膜不超過85℃,以防過渡脫水。
    非漂洗鉻酸鹽轉化膜的干燥應按生產廠的說明進行。
    若鉻酸鹽轉化膜起著涂層底層的作用,則涂漆前的干燥應分兩步進行:不超過65℃進行預干燥,在100~110℃進行第二步干燥,以達到最好附著力。
    注1: 100~110℃的熱處理影響不涂漆區的耐蝕性。
    6         對膜層的技術要求
    6.1        一般要求
    鉻酸鹽轉化膜隨著膜層的逐漸脫水老化而變硬,因此在處理后的24小時內搬動應小心任何試驗(包括腐蝕試驗 )都應在此時期之后進行。
    綠色磷一鉻酸鹽轉化膜在較長時間貯存后,達到最大的耐蝕性能。一般是在室溫條件下放1~2個月。
    6.2     絕緣電阻
      單位面積膜的質量較小 的無色、淺黃色、淺綠的彩虹色鉻酸鹽膜,在電連接器與鋁之間的電阻值只有極小的增加。根據IEC 130-1標準規定的測定方法,在開路電壓為9V,電流為2A時測出的電阻應小于0.1∩。隨著膜層單位面積質量的增加,棕色、黃色、綠色等深色膜的接觸電阻明顯增加。
    6.3  附著強度
    膜層應附著牢固,無粉狀物,目前還沒有測量鋁上鉻酸鹽轉化膜附著力實際方法,但是可以測定涂于鉻酸鹽膜上的第二種有機涂膜的附著力,而實際評價其附著力。按規定,鉻酸鹽轉化膜應通過ISO 2409規定的有機涂層附著力試驗。
    6.4  耐蝕性
        在進行ISO 9227規定的中性鹽霧試驗時,每種類型的鉻酸鹽轉化膜試樣各三片,暴露時間見表1,規定其肉眼可見的腐蝕點或腐蝕坑的數量的總合不大于8個,單獨一片試片不多于5個,點或坑的直徑不大于1㎜,不計試樣邊緣10㎜以內的蝕坑。IEC 68-2-3試驗D也可以作為試驗鉻酸鹽轉化膜耐腐蝕性的一種方法。
    表1  相對耐蝕性
    膜層級別
    暴露時間 2)(小時)
    非熱處理鍛壓鋁合金
    熱處理合金及額定硅含量≤1 %的鑄造鋁合金
    額定硅含量>1%的鑄造鋁合金
    1
    500
    336
    48
    2
    250
    168
    24
    3
    168
    120
    12
    4
    500
    336
    48
    1) 級別數是根據傳統習慣確定的,不反映耐蝕性評級。規定的暴露時間僅針對無附加覆蓋層的鉻酸鹽轉化膜。該試驗未給出另加有機膜的表面的性能。
    2)暴露的時間說明了不同鋁合金各種級別膜的相對耐腐蝕性,但中性鹽膜試驗與實際使用兩者的性能不存在直接的關系。
    6.5 單位面積的膜質量
      單位面積鉻酸鹽轉化膜的質量應符合表2,測量方法參見ISO 3892。
    6.5.1膜層質量的意義
      必須認識到質量較大膜層并不總是有較好的特性,特別是 附加有機覆蓋層或作為附著底層時更是如此。
    6.6膜層的鑒定
      目前外觀和根據附錄A的試驗方法可確定轉化膜中鉻的存在及其適當類型。
    6.6.1鉻酸鹽膜(級別1~3
    用附錄A2和A3的測定方法,確定膜層中不含磷酸鹽,而含鉻,便可確定該膜為鉻酸鹽轉化膜。
    6.6.2  鉻酸鹽一磷酸膜(級別4~6
      用附錄A2和A3的測定方法,確定膜層中有磷酸鹽和鉻,而無鋅以將鉻酸鹽一磷酸鹽膜與陽極氧化膜和鋅系磷化膜區別開來。
    7         抽樣和試樣
    除非另有規定,應用ISO 4519的抽樣方法。
    試樣應與其所代表的試件具有同樣的合金和表面狀態尺寸為100×150㎜。
    8         分類
    形成的鉻酸鹽轉化膜,包括耐蝕性最好的厚的棕色膜,適于有機膜的底層的中等厚度的 黃色膜。絕緣電阻最小的,薄的無色膜。黃色膜包括金黃到彩虹黃系列。鉻酸鹽一磷酸鹽轉化膜包括從綠色到彩虹亮綠顏色系列。
    作業者很少能夠保證得到與規定顏色完全一致的鉻酸鹽轉化膜。如果需要著上準確的顏色,膜層質量大于0.4g/㎡的鉻酸鹽轉化膜,可進行染色,得到的顏色范圍很寬。但染色膜的耐蝕性能與不染色的膜的耐腐蝕性處于同一級別。應該注意顏色的均勻性隨合金種類、表面拋光還是耐腐蝕不同,彩虹色或各區域顏色深淺不同是正常的,不能看成是質量不好的一種標志。
    鉻酸鹽轉化膜可分為6級,其最重要的特性見表2
    表2  鉻酸鹽轉化膜的分類
    級別
    外觀
    單位面積膜層質量g/㎡
    耐腐蝕性
    1
    黃色到棕色
    1.3~3
    耐腐蝕最好,一般用于最后一道精飾
    2
    黃色(無色到彩虹色)
    0.2~1.3
    耐蝕性中等,用作為油漆或涂橡膠的底層
    3
    無色
    0.05~0.2
    用于精飾層,耐蝕性較低,絕緣電阻低
    4
    綠色
    2~5
    耐蝕性中等,用作為油漆或涂橡膠的底層
    5
    淺綠色
    0.2~2
    6
    無色
    0.05~0.2
      注:耐蝕性的程度與膜的級數之間無關系。膜的級數是根據傳統習慣及符合國家標準而定的,膜層質量按ISO 3892測定。

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