[标准]铝(合金)的漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜

                                国 际 标 准

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, 通过在本国际标准中引用而构成为本国际标准的条文, 在标准出版时,所示的版本均为有效, 所有标准都会被修订, 使用各标准的各方应探讨, 使用下列标准最新版本的可能性. ISO与IEC 成员一直注视现行的国际标准.
ISO 2409-1992 色漆和清漆--划格试验
ISO 3892-1980 金属材料上的转化膜----单位面积上膜层质量的测量---重量法.
ISO 4519-1980 电沉积金属覆盖层和有关精饰层---特性检查抽样程序.
ISO 9227-1990 人造气氛腐蚀试验----盐雾试验.
IEC 68-2-3-1969 环境试验法----第二部分: 试验----试验 Ca, 稳态湿热试验.
IEC 130-1-1988 频率小于3mHz的接插件----第一部分: 一般要求和测量方法.

3. 定义

本国际标准采用以下定义.
3.1 漂洗铬酸盐转化膜
水漂洗后再干燥的铬酸盐转化膜, 典型地应用于挤压铝制件, 铸件和铝线.
3.2 非漂洗铬酸盐转化膜
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用在需要随后立即加油漆来或粘著涂层的铝基线材上, 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的其它污物, 因此, 工件在铬酸盐转化处理前必须先清洗, 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理前, 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转化膜, 也可以采用淹没, 喷淋,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铬和(或)三价铬的盐以及其它组份, 这些组份对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处理液的组成, 但也受溶液PH值, 温度, 处理时间, 溶液搅拌等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漂洗. 如果漂洗铬酸盐处理用作附加覆盖层的基底则表面应当有用电导率小于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, 则漂洗时间应尽量短, 以防六价铬溶解 . 铬酸盐转化膜的干燥温度(指工件表面测定的温度)不能超过65℃, 磷铬酸盐膜不超过85℃, 以防过度脱水.
非漂洗铬酸盐转化膜的干燥 应按生产厂的说明进行.
若铬酸盐转化膜起著涂层底层的作用, 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 , 以达到最好附著力.
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.
铬酸盐转化膜随著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----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欧, 随著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 附著强度.

膜层应附著牢固, 无粉状物, 目前还没有测量铝上铬酸盐转化膜附著力实际方法, 但是,可以测定涂于铬酸盐转化膜上的第二种有机涂膜的附著力, 而实际评价其附著力. 按规定铬酸盐转化膜应通过ISO 2409规定的有机涂层附著力试验.

6.4 耐蚀性

在进行ISO 9227规定的中性盐雾试验时, 每种类型的铬酸盐膜试样各三片, 曝露时间见表1. 规定其肉眼可见的腐蚀点或腐蚀坑的数量的总和不大于8个, 单独一片试片不多于5个, 点或坑的直径不大于1mm. 不计试样边缘10MM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(1)	暴露时间(2)(小时)
	非热处理锻压铝合金	热处理合金及额定	额定硅含量>1%的铸造合金
		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, 但中性盐雾试验与实际使用两者的特性不存在直接的关系.

(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, 但中性盐雾试验与实际使用两者的特性不存在直接的关系.

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著底层时更是如此.
6.6 膜层的鉴定
目察外观和根据附录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----磷酸膜(级别1～3)
用附录A2和A3的测试方法, 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---磷酸膜(级别4～6)
用附录A2和A3的测试方法, 确立膜层中有磷酸盐和铬, 而无锌以将铬酸盐---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的抽样方案.
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*150mm.

8. 分类

形成的铬到盐转化膜, 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,寸绝缘电阻最小的, 薄的无色膜, 黄色膜包括金黄到彩虹黄系列. 铬酸盐----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/M2的铬酸盐转化膜,可进行染色,得到的颜色范围很宽.但染色膜的耐腐蚀性与不染色的膜的耐腐蚀性处于同一级别.应该注意颜色及颜色的均匀性随合金种类,表面的抛光还是腐蚀而不同,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,其最重要的特征见表2.

表2.铬酸转化膜的分类

级别	外观	单位面积膜层的质量g/m2	耐腐蚀性
1	黄色到棕色	1.3～03	耐蚀性最好,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	用于装饰层,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底层.
5	浅绿色	0,2～2
6	无色	0.05～0.2
注:耐腐蚀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ISO3892测定.

附录A
(提示的附录)
膜层组成的定性试验
A.1试剂
在试验中仅使用分析纯试剂,蒸馏水或去离子水.
A.1.1氢氧化钠溶液:浓度约为5%(m/m)的NaOH.
A.1.2氢氧化钠溶液:浓度约为20%(m/m)的NaOH.
A.1.3过氧化氢溶液:浓度约为虎作20%(m/m)的NaOH.
A.1.4乙酸溶液:浓度约为10%(m/m)的H2O.
A.1.5硝酸铅溶液:浓度约为10%(m/m)的Pb(NO3)2.
A.1.6浓硝酸溶液:浓度约为65%(m/m)的HNO3(20℃密度为1.40g/cm3).
A.1.7硝酸溶液:浓度约为38%(m/m)的HNO3.由20℃的密度为1.40g/cm3的浓硝酸溶液与同体积的水混合而成.
A.1.8钼酸铵试剂:88.5钼酸铵晶体[(NH4)6Mo7O24.4H2O]加34ml浓度为25%(m/m)的氨水[NH3]. 加240g硝酸铵(A.1.9 )溶液于水, 摇荡稀释至1L体积.
A.1.9 硝酸铵(NH4NO3).
A.1.10 盐酸溶液: 浓度约为25%(m/m)的HCl.
A.1.11 亚铁氰化钾溶液: 浓度约为5%(m/m)的K4Fe(CN)6.
A.1.12 硫酸溶液: 浓度约为25%(m/m)的H2SO4.
A.1.13 酚酞试剂: 约为0.5%(m/m)的乙醇溶液.

A.2 铬的测定
用50ml氢氧化钠溶液(A.1.1)加5ml过氧化氢溶液(A.1.3)的混合液处理面积约为300cm2的试样, 处理溶液应完全淹没试样, 加热至50～60℃ , 使试样表面的转化膜完全退去, 必要时可重复操作, 把处理溶液倾出煮沸至过氧化氢完全分解(大约5～6min)冷却并用硝酸铅溶液(A.1.5)沉淀.
黄色沉淀表明存在六价铬.此法可检测总铬含量最低相当于约5mg/m2.

A.3 磷酸根的测定
为测定铬酸盐转化膜 中的磷酸根, 取试验面积约为100cm2的试样, 用80-90C的100ml NaOH溶液(A.1.1)处理至膜 层完全溶解或至少是表面或已明显浸蚀为止, 过滤所得到的溶液, 取25NL滤液,用硝酸(A.1.7)酸化, 然后加入10ml钼酸铵试剂(A.1.8)和5G硝酸铵(A.1.9), 试样静置至少15分钟.
黄色沉淀表明存在六价铬.此法可以测定膜层含磷酸根的最低值约为40mg/m2.(P2O5计算)

A.4 锌的测定
为测定膜层中的锌, 取试验面积约为(100cm2)的试样. 用50mlHNO3溶液(A.1.6)室温处理至膜层完全溶解或至少是表面明显浸蚀, 用玻璃纤维过滤得到的溶液, 取25ml滤液加NaOH溶液(A.1.2)中和酚酞指示剂(A.1.13)变红.滴10滴H2SO4溶液(A.1.12)酸化, 加5ml亚铁氰化钾溶液A.111)后绿白色沉淀证明膜层含锌. 此法可以测定出膜层含锌的最低值为20mg/m2.