20鋼套環(huán)滾鍍鋅工藝及鍍層性能

石磊1，王光明1，許峰源1，張琦1，張明曉1，石勇2,3

(1.山東建筑大學材料科學與工程學院，山東濟南250101;2.濟南浩金表面技術有限責任公司，山東濟南250101;3.濟南世紀金聲科技有限公司，山東濟南250101)

摘要：開發(fā)了一種20鋼套環(huán)的滾鍍鋅工藝。鍍液組成和工藝條件為：氯化鋅65~70g/L，氯化鉀210~220g/L，硼酸30~40g/L，BH-51柔軟劑20~40mL/L，BH-51光亮劑1~3mL/L，溫度30~40°C，pH4.8~5.6，電流密度3.0~5.0A/dm2，裝載量30~40kg，滾筒轉速7~8r/min，時間25~35min。本工藝的電鍍時間短，所得鍍鋅層的厚度、外觀、結合力、硬度及耐蝕性等均符合相應的國標要求。

關鍵詞：鋼套環(huán);滾鍍鋅;性能;三價鉻鈍化

中圖分類號：TQ153.15文獻標志碼：A

文章編號：1004–227X(2013)03–0014–03

20鋼套環(huán)是貨運火車車廂上重要的零部件，大量應用在車廂制造中。20鋼套環(huán)電鍍前經(jīng)過熱處理，表面存在大量氧化層和銹蝕痕跡。采用一般方法對20鋼套環(huán)表面進行電鍍，耗時長，鍍層厚度不均勻，結合力不好，表面易起皮。針對這些問題，必須尋找一種鍍液分散能力和覆蓋能力好，所得鍍層與基體結合力好的滾鍍工藝。

基體20鋼套環(huán)的長為2.75cm，下部外徑、內(nèi)徑分別為3.42cm、1.92cm，上部外徑、內(nèi)徑分別為3.14cm、1.92cm。為解決上述問題，在查找電鍍工藝缺陷的同時，還對20鋼套環(huán)基體進行檢測，其外觀照片和金相組織見圖1。

從圖1可看出，20鋼套環(huán)主要由鐵素體和碳化物組成，碳化物呈鏈條狀，邊緣部分存在一定的托氏體。大量碳化物的存在使20鋼套環(huán)不易上鍍[1]。本文采用一種覆蓋能力和分散能力良好的滾鍍鋅工藝，并配合三價鉻鈍化工藝，符合環(huán)保電鍍的要求。

1·工藝介紹

滾鍍鋅工藝流程為：滾光─水洗─上件─活化─水洗─滾鍍鋅─水洗─出光─水洗─三價鉻鈍化─熱水洗─熱風甩干─浸蠟。

1.1滾光

20鋼套環(huán)放入滾光桶中，加入一定數(shù)量的直徑約為套環(huán)內(nèi)緣半徑的鋼球，再加入適量體積分數(shù)為50%的鹽酸溶液，加入少量緩蝕劑，滾光處理約15min，表面呈銀白色，光澤度較好。

1.2活化