钢铁是国民经济中应用最为广泛的金属材料之一,但钢铁腐蚀却给我们造成了巨大的损失。目前,钢铁表面防腐保护常常采用磷化处理和钢铁镀锌表面铬酸盐处理。由于铬酸盐的致癌性、磷化处理排放的废水中富含的磷酸根易引起水体形成富营养化问题,使得开发环保型、经济型表面处理替代技术成为世界各国科学研究的热点。本文是在课题组成功制备氟铁酸盐转化膜的基础上,对钢铁表面氟铁酸盐转化膜处理技术的预处理和化学转化处理两部分展开了深入研究。1.在预处理过程中,研究三种表面调整方案(硅酸钠表面调整、钛盐表面调整、氟化钙表面调整)对钢铁表面氟铁酸盐转化膜防腐性能的影响,并对三种表调的组成、浓度、转化温度、转化时间、转化液pH值等方面进行了初步的研究,通过中性盐雾试验评价得出三种表调方案的配方及操作条件。硅酸钠表面调整:25g/L硅酸钠、pH=10.5～11.0、t=30min、T=65℃;钛盐表面调整方案:2g/L钛盐、pH=8.2左右、T=65℃、t=30min;氟化钙表面调整方案:1g/L氟化钠、10g/L氯化钙、pH=5.2、T=45℃、t=20min。其中钛盐表调是最佳的前处理方案。2.在化学转化处理过程中,研究添加剂对氟铁酸盐化学转化膜的影响。研究的单因素添加剂包括氧化剂(溴酸钾、氯酸钾、碘酸钾、过氧化氢)、重金属离子(硝酸铜、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锰)、络合剂(单宁酸、柠檬酸)。研究发现,重金属离子、络合剂的单独添加并不能改善转化膜的性能,而氧化剂的添加却能改善转化膜外观和耐蚀性。其较佳的转化液配方:125g/L氟化钾、5%硝酸、2.5g/L溴酸钾。通过研究氧化剂和重金属离子(溴酸钾+硝酸铜、溴酸钾+硝酸锌、溴酸钾+硝酸镍)、氧化剂和络合剂(溴酸钾+单宁酸、溴酸钾+柠檬酸)的共同作用发现:氧化剂和重金属离子、氧化剂和络合剂均能起到较好的协同作用,均可以改善转化膜的外观和耐蚀性。其较好的转化液配方:125g/L氟化钾、5%硝酸、10g/L硝酸锌、2.5g/L溴酸钾;125g/L氟化钾、5%硝酸、10g/L柠檬酸、2.5g/L溴酸钾。同时研究发现:T=室温、t=20min为最佳的操作条件。