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化学转化膜──铝及铝合金上的 漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜(一)

发布时间:2015-06-13  阅读:70
                                                 ISO10546一1993(E)
化学转化膜──铝及铝合金上的
漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜
 
ISO(国际标准化组织)是个国家标准团体(ISOC成员团体)的全世界联合。制定国际标准的工作,一般通过ISO个技术委员会进行,各成员如对某一技术委员会确定的主题感兴趣,有权向该委员会陈述。ISO有联系的政府和非政府的组织,也可以参加工作。在电工标准化的各方面,ISO与国际电工委员会(IEO)密切合作。
技术委员会制定的国际标准草案先送各成员团体投票,按照ISO程序,参与投票的成员团体至少要有75%认可,才可出版为国际标准。
国际标准ISO10546由ISO/TC107金属和其他无机覆盖层技术委员会的SCB化学转化膜分委会制订。
附录A和B是提示的附录。
1           适用范围
本国际标准规定了有关铝及铝合金作为防蚀及其它覆盖层底层用的漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜的要求。
2    引用标准
    下列标准包含的条文通过,在本标准中引用而构成为本国际标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本国际标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC和ISO成员一直注意现行有效的国际标准。
ISO 2409一7992色漆和清漆一划格试验
ISO 3892一1980金属材料上的转化膜一单位面积上膜层质量一重量法
ISO 4519一1980电沉积金属覆盖曾和有关精饰层一特性检查抽样程序
ISO 9227一1900人造气氛腐蚀试验一盐雾试验
IEC 68一2一3一1969环境试验法一第二部分:试验一试验Ca,稳态湿热试验。
IEC 130一1一1988频率小于3MHz的插件一第一部分:一般要求和测量方法
2           定义
本国际标准采用以下定义。
3.1  漂洗铬酸盐转化膜   水漂洗后在干燥的铬酸转化膜,典型的应用于挤压铝制件、铸件和铝线。
3.2  非漂洗铬酸转化膜   铬酸盐处理后立即干燥而不用水漂洗的铬酸盐转化膜。这种特殊类型的转化膜通常用在需要随后立即加油漆来或粘着涂层的铝基线材上,有时称之为线材膜。
4  表面准备
  待铬酸盐转化处理工件的表面应清洁而无氧化皮或污物,例如,无金属车磨加工的切屑、油脂、润滑剂、手汗或任何有害于最后精饰的其他污物。因此,工件在铬酸盐转化处理前先处理,必要时还应酸洗。图B.1表示了各种工艺步骤的选择方案。在不漂洗铬酸盐转化处前,表面不允许存在未反应的可溶性盐类。                  
5         铬酸盐转化处理方法
非铝金属材料不应在同一铬酸盐处理溶液中处理,以免原电池腐蚀。
通常采用浸渍法形成铬酸盐转化膜,也可以采用淹没、喷淋、滚或擦涂等技术。这些成膜技术应符合铬酸盐转化处理操作说明。铬酸盐转化处理液一般是酸性的并含有六价格和(或)三价格的盐遗迹其他组份,这些组份对膜的外观和硬度的影响各异。因而膜的色彩、膜的类型取决于铬酸盐转化液的组成,但也受溶液pH值、温度、处理时间、溶液搅拌、待处理合金的特性及表面状况的影响。
漂洗铬酸盐转化膜必须有最后一道水洗。如果漂洗铬酸盐处理用作附加覆盖层的基底,则表面应当用电导率100us/cm的水漂洗。如果铬酸盐处理后的最后一道漂洗采用热水,则漂洗时间应尽最短,以防六价铬溶解。铬酸盐转化膜的干燥温度(工件表面测定的温度)不不能超过65℃,磷铬酸盐转化膜不超过85℃,以防过渡脱水。
非漂洗铬酸盐转化膜的干燥应按生产厂的说明进行。
若铬酸盐转化膜起着涂层底层的作用,则涂漆前的干燥应分两步进行:不超过65℃进行预干燥,在100~110℃进行第二步干燥,以达到最好附着力。
注1: 100~110℃的热处理影响不涂漆区的耐蚀性。
6         对膜层的技术要求
6.1        一般要求
铬酸盐转化膜随着膜层的逐渐脱水老化而变硬,因此在处理后的24小时内搬动应小心任何试验(包括腐蚀试验 )都应在此时期之后进行。
绿色磷一铬酸盐转化膜在较长时间贮存后,达到最大的耐蚀性能。一般是在室温条件下放1~2个月。
6.2     绝缘电阻
  单位面积膜的质量较小 的无色、浅黄色、浅绿的彩虹色铬酸盐膜,在电连接器与铝之间的电阻值只有极小的增加。根据IEC 130-1标准规定的测定方法,在开路电压为9V,电流为2A时测出的电阻应小于0.1∩。随着膜层单位面积质量的增加,棕色、黄色、绿色等深色膜的接触电阻明显增加。
6.3  附着强度
膜层应附着牢固,无粉状物,目前还没有测量铝上铬酸盐转化膜附着力实际方法,但是可以测定涂于铬酸盐膜上的第二种有机涂膜的附着力,而实际评价其附着力。按规定,铬酸盐转化膜应通过ISO 2409规定的有机涂层附着力试验。
6.4  耐蚀性
    在进行ISO 9227规定的中性盐雾试验时,每种类型的铬酸盐转化膜试样各三片,暴露时间见表1,规定其肉眼可见的腐蚀点或腐蚀坑的数量的总合不大于8个,单独一片试片不多于5个,点或坑的直径不大于1㎜,不计试样边缘10㎜以内的蚀坑。IEC 68-2-3试验D也可以作为试验铬酸盐转化膜耐腐蚀性的一种方法。
表1  相对耐蚀性
膜层级别
暴露时间 2)(小时)
非热处理锻压铝合金
热处理合金及额定硅含量≤1 %的铸造铝合金
额定硅含量>1%的铸造铝合金
1
500
336
48
2
250
168
24
3
168
120
12
4
500
336
48
1) 级别数是根据传统习惯确定的,不反映耐蚀性评级。规定的暴露时间仅针对无附加覆盖层的铬酸盐转化膜。该试验未给出另加有机膜的表面的性能。
2)暴露的时间说明了不同铝合金各种级别膜的相对耐腐蚀性,但中性盐膜试验与实际使用两者的性能不存在直接的关系。
6.5 单位面积的膜质量
  单位面积铬酸盐转化膜的质量应符合表2,测量方法参见ISO 3892。
6.5.1膜层质量的意义
  必须认识到质量较大膜层并不总是有较好的特性,特别是 附加有机覆盖层或作为附着底层时更是如此。
6.6膜层的鉴定
  目前外观和根据附录A的试验方法可确定转化膜中铬的存在及其适当类型。
6.6.1铬酸盐膜(级别1~3
用附录A2和A3的测定方法,确定膜层中不含磷酸盐,而含铬,便可确定该膜为铬酸盐转化膜。
6.6.2  铬酸盐一磷酸膜(级别4~6
  用附录A2和A3的测定方法,确定膜层中有磷酸盐和铬,而无锌以将铬酸盐一磷酸盐膜与阳极氧化膜和锌系磷化膜区别开来。
7         抽样和试样
除非另有规定,应用ISO 4519的抽样方法。
试样应与其所代表的试件具有同样的合金和表面状态尺寸为100×150㎜。
8         分类
形成的铬酸盐转化膜,包括耐蚀性最好的厚的棕色膜,适于有机膜的底层的中等厚度的 黄色膜。绝缘电阻最小的,薄的无色膜。黄色膜包括金黄到彩虹黄系列。铬酸盐一磷酸盐转化膜包括从绿色到彩虹亮绿颜色系列。
作业者很少能够保证得到与规定颜色完全一致的铬酸盐转化膜。如果需要着上准确的颜色,膜层质量大于0.4g/㎡的铬酸盐转化膜,可进行染色,得到的颜色范围很宽。但染色膜的耐蚀性能与不染色的膜的耐腐蚀性处于同一级别。应该注意颜色的均匀性随合金种类、表面抛光还是耐腐蚀不同,彩虹色或各区域颜色深浅不同是正常的,不能看成是质量不好的一种标志。
铬酸盐转化膜可分为6级,其最重要的特性见表2
表2  铬酸盐转化膜的分类
级别
外观
单位面积膜层质量g/㎡
耐腐蚀性
1
黄色到棕色
1.3~3
耐腐蚀最好,一般用于最后一道精饰
2
黄色(无色到彩虹色)
0.2~1.3
耐蚀性中等,用作为油漆或涂橡胶的底层
3
无色
0.05~0.2
用于精饰层,耐蚀性较低,绝缘电阻低
4
绿色
2~5
耐蚀性中等,用作为油漆或涂橡胶的底层
5
浅绿色
0.2~2
6
无色
0.05~0.2
  注:耐蚀性的程度与膜的级数之间无关系。膜的级数是根据传统习惯及符合国家标准而定的,膜层质量按ISO 3892测定。