專利名稱：高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍍鋅鋼絲，尤其是涉及一種高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法。屬金屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
因鍍鋅鋼絲表面的鋅在空氣中容易氧化，防腐蝕能力較差。鋼絲鍍鋅后表面短期內(nèi)易發(fā)生白銹，時間長后易發(fā)生紅銹。影響其外觀質(zhì)量和耐腐蝕性能。為此，國外有將中鍍后拉伸線結(jié)束后的熱鍍鋅鋼絲，用六價鉻酸化成液(無水鉻酸∶硫酸∶硝酸∶磷酸＝1∶2.5∶5∶1)的水溶液浸漬，再空中放置，最后加熱干燥，使熱鍍鋅鋼絲表面迅速生成致密六價鉻酸皮膜。
六價鉻酸皮膜的形成反應(yīng)機理為熱鍍鋅鋼絲在六價鉻酸化成液中浸漬，鋅溶解，鉻酸還原，生成三價鉻的水酸化合物為主體的皮膜沉淀在鋅的表面，鉻酸皮膜形成。其反應(yīng)步驟如下1)鋅的溶解反應(yīng)2)鉻酸的還原反應(yīng)3)此反應(yīng)發(fā)生后，鍍鋅層表面PH值上升，水酸化鉻沉淀
4)接著水酸化鉻與鉻酸再發(fā)生反應(yīng)
5)水酸基與酸生成六價鉻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 6)進行溫風(fēng)干燥后，六價鉻酸皮膜縮水反應(yīng)，沉淀在鋅的表面，形成耐腐蝕性皮膜。
所形成的六價鉻酸氧化皮膜可以阻隔酸素與純鋅層的接觸來保護鋅，繼而有足夠的鋅與鐵形成電位保護鋼基體，從而進一步提高熱鍍鋅鋼絲的防腐蝕能力，還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性以及皮膜具有自我修復(fù)功能。但是，由于該六價鉻酸皮膜含有致癌物質(zhì)六價鉻，而被世界各國禁止使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種既可以提高鍍鋅鋼絲防腐蝕能力、以及具有再生性能的皮膜，又無致癌物質(zhì)的高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法，其特征在于它是將中鍍后拉伸線結(jié)束后的熱鍍鋅鋼絲，經(jīng)水洗、稀硝酸浸漬、水洗后，用三價鉻酸化成液的水溶液作浸漬液浸漬30-60秒，再空中放置，最后50-60℃加熱干燥，使熱鍍鋅鋼絲表面迅速生成致密三價游離鉻酸皮膜，所述三價鉻酸化成液為三氯化鉻與硝酸的混合液，二者的容積比為三氯化鉻∶硝酸＝1∶0.8～1.2，并控制三價鉻酸化成液的水溶液的濃度為100-150毫升/升。
本發(fā)明采用三氯化鉻與硝酸的混合液作化成液促使熱鍍鋅鋼絲表面形成致密三價鉻酸氧化皮膜，所形成的三價鉻酸氧化皮膜可以阻隔酸素與純鋅層的接觸來保護鋅，繼而有足夠的鋅與鐵形成電位保護鋼基體，從而進一步提高熱鍍鋅鋼絲的防腐蝕能力，還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。且三價鉻酸氧化皮膜不含有致癌物質(zhì)，符合國際SGS標準和ROS指令。


圖1為本發(fā)明的三價游離鉻酸皮膜的構(gòu)造圖。
圖2為本發(fā)明的三價鉻酸鹽有以下幾種電荷的變化圖。
圖3為本發(fā)明的三價鉻酸的配位轉(zhuǎn)化圖。
圖4為本發(fā)明的三價鉻酸多核錯體和氫氧根與錯體外的氫氧根發(fā)生反應(yīng)圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為一種高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法，它是將中鍍后拉伸線結(jié)束后的熱鍍鋅鋼絲，經(jīng)水洗、稀硝酸浸漬、水洗后，用三價鉻酸化成液的水溶液作浸漬液浸漬30-60秒，再空中放置，最后50-60℃加熱干燥，使熱鍍鋅鋼絲表面迅速生成致密三價游離鉻酸皮膜，所述三價鉻酸化成液為三氯化鉻與硝酸的混合液，二者的容積比為三氯化鉻∶硝酸＝1∶0.8～1.2，并不斷向浸漬液中添加三價鉻酸化成液，以控制三價鉻酸化成液的水溶液的濃度為100-150毫升/升。
本發(fā)明三價鉻酸皮膜的形成反應(yīng)機理為1)三價游離鉻酸皮膜的構(gòu)造三價鉻酸的電子配置類型為的d(2)sp(3)，形成含6個水分子的錯位化合物(如圖1)。
2)三價鉻酸鹽有以下幾種電荷的變化(如圖2)[Cr(H2O)6](3+)[Cr(H2O)5X](2+) [Cr(H2O)4X2](+) [Cr(H2O)3X3][Cr(H2O)2X4](-1) [Cr(H2O)X5](-2) [CrX6](-3)3)鉻酸的配位轉(zhuǎn)化鉻酸配位鍵上的水分子和氫氧根釋放出水酸基，兩個相鄰的鉻酸原子結(jié)合成多核錯體，這就是水酸基的多核轉(zhuǎn)化(如圖3)。
4)這些鉻酸多核錯體和氫氧根與錯體外的氫氧根發(fā)生反應(yīng)，釋放出水，鉻酸錯體增大，電荷減少，最終的水酸化鉻與鉻酸化合物沉淀在鋅的表面，形成游離鉻酸皮膜(如圖4)。
本發(fā)明三價游離鉻酸皮膜的性質(zhì)1、鍍鋅表面的鉻酸皮膜，干燥后發(fā)生脫水縮合收縮反應(yīng)，形成發(fā)水性的耐腐蝕皮膜，鉻酸皮膜的膜厚順序為光亮＜有色＜黑色＜綠色的順序。干燥溫度為40-50℃，皮膜的耐腐蝕性能最好，干燥溫度超過70℃，皮膜的耐腐蝕性能急劇下降。
2、露出鋅的皮膜物理破壞的地方，鉻酸皮膜可以再生，這是鉻酸皮膜的獨特特性。
3、三價游離鉻酸皮膜和六價鉻酸皮膜，具有相同的耐腐蝕性能。對皮膜處理后的熱鍍鋅鋼絲進行JIS Z2371鹽霧試驗，結(jié)果如下

此種皮膜的耐熱含水性弱，在120℃～150℃，皮膜的結(jié)晶水會失去，耐腐蝕性能下降。
權(quán)利要求
1.一種高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法，其特征在于它是將中鍍后拉伸線結(jié)束后的熱鍍鋅鋼絲，經(jīng)水洗、稀硝酸浸漬、水洗后，用三價鉻酸化成液的水溶液作浸漬液浸漬30-60秒，再空中放置，最后50-60℃加熱干燥，使熱鍍鋅鋼絲表面迅速生成致密三價游離鉻酸皮膜，所述三價鉻酸化成液為三氯化鉻與硝酸的混合液，二者的容積比為三氯化鉻∶硝酸＝1∶0.8～1.2，并控制三價鉻酸化成液的水溶液的濃度為100-150毫升/升。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高耐腐蝕性能熱鍍鋅鋼絲的皮膜處理方法，其特征在于它是將中鍍后拉伸線結(jié)束后的熱鍍鋅鋼絲，經(jīng)水洗、稀硝酸浸漬、水洗后，用三價鉻酸化成液的水溶液作浸漬液浸漬30－60秒，再空中放置，最后50－60℃加熱干燥，使熱鍍鋅鋼絲表面迅速生成致密三價游離鉻酸皮膜，所述三價鉻酸化成液為三氯化鉻與硝酸的混合液，二者的容積比為三氯化鉻∶硝酸＝1∶0.8～1.2，并控制三價鉻酸化成液的水溶液的濃度為100－150毫升/升。本發(fā)明既可以提高鍍鋅鋼絲防腐蝕能力又不存在致癌物質(zhì)。
文檔編號C23G1/12GK1974844SQ20061009804
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者孔幸東, 譚佃龍, 吳強, 孫文 申請人:江蘇法爾勝技術(shù)開發(fā)中心