編輯推薦

　　本書內容編排以被處理金屬材料為綫索，係統地介紹瞭各種金屬材料的脫脂、除銹、拋光等預處理技術和化學氧化、陽極氧化、鈍化、磷化、著色等化學轉化膜技術。主要內容包括：化學轉化膜概述，化學轉化膜通用預處理，鋼鐵的化學轉化膜，鋁及鋁閤金的化學轉化膜，鎂及鎂閤金的化學轉化膜，鋅、鎘及其閤金的化學轉化膜、銅及銅閤金的化學轉化膜、鈦及鈦閤金的化學轉化膜、其他材料的化學轉化膜。

內容簡介

　　本書係統地介紹瞭各種金屬材料的脫脂、除銹、拋光等預處理技術和化學氧化、陽極氧化、鈍化、磷化、著色等化學轉化膜技術。書中介紹的被處理金屬材料包括鋼鐵、鋁及鋁閤金、鎂及鎂閤金、鋅及鋅閤金、鎘及鎘閤金、銅及銅閤金、鈦及鈦閤金、其他金屬等，幾乎涵蓋瞭所有工業應用的金屬材料，特彆是作為結構材料的金屬材料。本書理論部分深入淺齣，簡明扼要，篇幅較少；大量的篇幅是介紹實用的技術和配方，配方新穎、實用。本書重點介紹瞭相關標準中規定的或者正在工業上大規模應用的、傳統的化學轉化膜技術，也簡單介紹瞭這一領域的一些前瞻的、替代性的技術。

　　本書可供錶麵工程技術人員、工人閱讀使用，也可供相關專業在校師生及研究人員參考。

目錄

前言

第1章化學轉化膜概述1

1.1化學轉化膜的定義1

1.2化學轉化膜的分類與常用處理方法2

1.3化學轉化膜的防護性能4

1.4化學轉化膜的應用領域5

第2章化學轉化膜通用預處理7

2.1機械預處理8

2.1.1砂輪研磨8

2.1.2機械拋光10

2.1.3噴砂與噴(拋)丸14

2.1.4其他機械預處理18

2.2化學或電化學脫脂21

2.2.1有機溶劑脫脂22

2.2.2堿性脫脂26

2.2.3酸性脫脂32

2.2.4錶麵活性劑脫脂35

2.2.5清洗劑脫脂39

2.2.6超聲波脫脂42

2.2.7電解脫脂43

2.2.8金屬脫脂質量檢測方法45

第3章鋼鐵的化學轉化膜46

3.1鋼鐵材料簡介46

3.2鋼鐵的腐蝕46

3.2.1腐蝕的分類46

3.2.2大氣腐蝕及銹蝕級彆47

3.2.3錶麵主要汙物的類型及影響49

3.3錶麵預處理50

3.3.1脫脂50

3.3.2除銹52

3.3.3電化學拋光和化學拋光61

3.4氧化處理64

3.4.1氧化處理機理65

3.4.2氧化膜的性質67

3.4.3氧化處理工藝68

3.4.4氧化處理各種因素的影響71

3.4.5氧化膜質量的檢驗73

3.4.6氧化處理常見的問題及對策73

3.5常溫發黑74

3.5.1常溫發黑的機理74

3.5.2常溫發黑劑的組成76

3.5.3常溫發黑工藝77

3.5.4常溫發黑的工藝控製79

3.5.5常溫發黑膜的質量檢驗80

3.6磷化處理81

3.6.1磷化的基本原理81

3.6.2磷化的基本分類82

3.6.3磷化在工業上的應用84

3.6.4常用磷化液的基本組成85

3.6.5磷化膜的特性95

3.6.6磷化處理工藝105

3.6.7磷化工藝實施裝置128

3.6.8磷化處理常見的問題及對策140

3.6.9磷化檢測方法141

3.6.1050種典型磷化工藝143

3.7鈍化與著色159

3.7.1鈍化159

3.7.2著色167

3.8不銹鋼的化學轉化膜171

3.8.1脫脂171

3.8.2酸蝕172

3.8.3化學拋光176

3.8.4電解拋光178

3.8.5鈍化181

3.8.6著色185

第4章鋁及鋁閤金的化學轉化膜194

4.1鋁及鋁閤金簡介194

4.2鋁及鋁閤金的分類與牌號195

4.3錶麵預處理199

4.3.1腐蝕200

4.3.2電解拋光209

4.3.3化學拋光220

4.3.4中和與齣光234

4.3.5浸鋅235

4.3.6水洗238

4.4鉻酸鹽轉化膜239

4.4.1概述239

4.4.2鉻酸鹽轉化膜的分類與耐蝕性241

4.4.3鉻酸鹽法242

4.4.4磷酸�哺跛嵫畏�245

4.5磷化249

4.5.1概述249

4.5.2磷化的預處理250

4.5.3磷化處理252

4.6無六價鉻轉化膜256

4.6.1概述256

4.6.2無六價鉻轉化膜的分類與耐蝕性257

4.6.3溶膠�材�膠成膜257

4.6.4三價鉻轉化膜259

4.6.5鈷鹽類轉化膜260

4.6.6稀土鹽類轉化膜262

4.6.7其他類型無六價鉻轉化膜263

4.7陽極氧化267

4.7.1概述267

4.7.2陽極氧化機理267

4.7.3陽極氧化膜269

4.7.4硫酸陽極氧化283

4.7.5草酸陽極氧化302

4.7.6鉻酸陽極氧化307

4.7.7硼酸�擦蛩嵫艏�氧化和薄膜硫酸陽極氧化311

4.7.8瓷質陽極氧化313

4.7.9硬質陽極氧化316

4.7.10其他陽極氧化工藝329

4.7.11陽極氧化電源332

4.7.12微弧氧化336

4.7.13陽極氧化處理的其他問題340

4.8陽極氧化膜的著色359

4.8.1概述359

4.8.2自然顯色法361

4.8.3吸附著色法(化學著色法)369

4.8.4電解著色法383

4.9陽極氧化膜的封閉419

4.9.1概述419

4.9.2陽極氧化膜封閉的分類及質量要求420

4.9.3沸水封閉423

4.9.4蒸汽封閉426

4.9.5重鉻酸鹽封閉428

4.9.6矽酸鹽封閉429

4.9.7醋酸鎳封閉430

4.9.8雙重和多重封閉432

4.9.9低溫封閉433

4.9.10其他各種封閉方法437

4.9.11封閉“粉霜”的防止438

第5章鎂及鎂閤金的化學轉化膜442

5.1鎂及鎂閤金簡介442

5.2鎂及鎂閤金的牌號442

5.3錶麵處理的分類和工藝流程444

5.4錶麵預處理446

5.4.1有機溶劑脫脂447

5.4.2機械清洗447

5.4.3堿性溶液清洗448

5.4.4化學及電化學拋光449

5.4.5酸性溶液腐蝕450

5.5鉻酸腐蝕處理454

5.5.1鉻酸腐蝕工藝及注意事項455

5.5.2鉻酸腐蝕工藝的控製457

5.5.3鉻酸腐蝕常見的問題及對策458

5.6重鉻酸鹽處理459

5.6.1重鉻酸鹽處理工藝459

5.6.2重鉻酸鹽處理工藝的控製461

5.6.3重鉻酸鹽處理常見的問題及對策461

5.7陽極氧化處理463

5.7.1陽極氧化處理工藝463

5.7.2陽極氧化工藝的控製464

5.8鉻酸刷塗處理464

5.8.1鉻酸刷塗處理工藝464

5.8.2鉻酸刷塗的應用465

5.9氟化物陽極氧化處理465

5.9.1氟化物陽極氧化處理工藝466

5.9.2氟化物陽極氧化後處理467

5.9.3錶麵封閉處理468

5.9.4氟化物陽極氧化處理的掛具469

5.9.5氟化物陽極氧化處理工藝的控製469

5.9.6氟化物陽極氧化處理常見的問題及對策469

5.10鉻酸鹽處理470

5.10.1鉻酸鹽處理工藝471

5.10.2鉻酸鹽處理工藝的控製472

5.10.3鉻酸鹽處理常見的問題及對策472

5.11HAE和Dow No17陽極氧化處理473

5.11.1HAE和Dow No17陽極氧化的分類473

5.11.2HAE和Dow No17陽極氧化工藝474

5.11.3槽液的配製與補加477

5.11.4陽極氧化錶麵要求477

5.11.5陽極氧化的設備478

5.11.6陽極氧化的膜厚與膜重的測定480

5.11.7陽極氧化溶液的分析方法480

5.12氧化膜的質量檢驗487

5.13無鉻轉化膜處理工藝488

5.13.1磷化處理488

5.13.2錳酸鹽(高錳酸鹽)轉化處理490

5.13.3MAGIC無鉻轉化處理490

5.14無鉻陽極氧化工藝493

5.14.1錳酸鹽�蔔�化物陽極氧化工藝493

5.14.2微弧氧化495

第6章鋅、鎘及其閤金的化學轉化膜499

6.1鋅、鎘及其閤金簡介499

6.2鉻酸鹽轉化膜的機理500

6.3鉻酸鹽轉化膜的性能503

6.3.1鉻酸鹽轉化膜的物理性能503

6.3.2鉻酸鹽轉化膜的防護性能506

6.4錶麵預處理508

6.4.1鉻酸鹽轉化膜處理工藝流程508

6.4.2鋅閤金壓鑄件的預處理510

6.4.3電鍍件的預處理513

6.4.4化學拋光及電化學拋光513

6.5鉻酸鹽轉化膜工藝515

6.5.1彩色及無色鉻酸鹽轉化膜工藝515

6.5.2草綠色鉻酸鹽轉化膜工藝519

6.5.3黑色鉻酸鹽轉化膜工藝520

6.6鉻酸鹽轉化膜的工藝參數對膜性能的影響521

6.6.1硫酸根和鋅離子濃度的影響521

6.6.2處理時間的影響523

6.6.3三價鉻含量的影響524

6.6.4三價鉻與六價鉻含量之比525

6.6.5六價鉻與硫酸根含量之比525

6.6.6金屬離子的影響527

6.6.7處理溫度的影響527

6.6.8處理工件運動的影響528

6.7鉻酸鹽轉化膜處理的維護與管理529

6.7.1工藝控製529

6.7.2後處理531

6.7.3常見問題及對策532

6.7.4溶液的分析與控製534

6.7.5處理溶液的再生536

6.7.6鉻酸鹽轉化膜的退除536

6.8鋅及鋅閤金的磷化處理537

6.9鋅、鎘及其閤金的陽極氧化處理538

6.10鋅、鎘及其閤金的無鉻轉化膜539

6.10.1三價鉻轉化膜539

6.10.2其他無鉻轉化膜541

第7章銅及銅閤金的化學轉化膜543

7.1銅及銅閤金簡介543

7.2錶麵預處理544

7.2.1化學脫脂544

7.2.2化學拋光和電解拋光545

7.2.3酸性浸蝕548

7.3鈍化551

7.3.1鈍化工藝流程552

7.3.2鈍化膜的檢驗和退除553

7.3.3鈍化工藝實例554

7.4氧化處理555

7.4.1過硫酸鹽堿性溶液氧化處理555

7.4.2氨水溶液氧化處理556

7.4.3陽極電解氧化處理557

7.4.4氧化膜的檢驗和退除558

7.5著色558

7.5.1銅的著色559

7.5.2銅閤金的著色564

第8章鈦及鈦閤金的化學轉化膜570

8.1鈦及鈦閤金簡介570

8.2錶麵清理和脫脂571

8.3化學拋光和電解拋光572

8.4腐蝕573

8.4.1化學腐蝕573

8.4.2電解腐蝕574

8.4.3脫脂腐蝕一步法工藝575

8.5磷化處理576

8.6陽極氧化576

8.6.1酸性陽極氧化577

8.6.2弱酸性陽極氧化578

8.6.3堿性陽極氧化581

8.6.4鉻酸�蔔�化物陽極氧化582

第9章其他材料的化學轉化膜583

9.1銀及銀閤金的化學轉化膜583

9.1.1在銀錶麵塗一層有機膜583

9.1.2鉻酸鹽化學鈍化584

9.1.3鉻酸鹽電解鈍化586

9.1.4銀及銀閤金的著色587

9.2鎳及鎳閤金的化學轉化膜589

9.2.1鎳和鍍鎳層的鉻酸鹽鈍化589

9.2.2鎳及鎳閤金的著色589

9.3鉻和鍍鉻層的化學轉化膜590

9.4锡及锡閤金的化學轉化膜591

9.5鈹閤金的化學轉化膜591

9.6矽和鍺的化學轉化膜592

9.7鉭和鋯的化學轉化膜593

參考文獻594

前言/序言

　　在21世紀信息化産業革命的背景下，金屬材料的應用呈爆炸性增長，鋼鐵已經不再是唯一的金屬結構材料。鋁閤金、鎂閤金、鈦閤金等金屬材料的應用越來越普及。它們和鋼鐵相比，密度低，具有比強度高，循環利用更簡便的優點。但是它們也有明顯的缺點，如化學性質更活潑，硬度較低，在使用環境中容易腐蝕和磨損，現實生活中幾乎沒有直接應用的例子。錶麵保護處理對於這些金屬材料來說，是極其重要和不可或缺的。

　　鋼鐵通常通過電鍍惰性金屬層獲得最佳錶麵保護，而鋁閤金、鎂閤金等金屬材料，在大氣中錶麵往往有層氧化膜，電鍍金屬層在其錶麵附著力不佳，難以達到最好的保護效果。但是，其錶麵卻很容易獲得性能優異的化學轉化膜。因此，在鋁閤金、鎂閤金等金屬材料錶麵處理技術中，化學轉化膜技術比電鍍技術更具應用價值。

　　以前，關於化學轉化膜的技術圖書較少，有關化學轉化膜方麵的內容往往以章節的形式齣現在有關的金屬錶麵技術、電鍍技術、金屬加工技術的書籍中，內容分散並且不夠全麵，讀者在查閱過程中，多有不便。2005年，作者編著齣版瞭《化學轉化膜技術與應用》一書。時隔10年，作者在《化學轉化膜技術與應用》基礎上，編寫瞭這本《金屬化學轉化膜實用手冊》。

　　編寫本書的目的就是想給讀者提供一本內容全麵、實用性強的化學轉化膜處理技術手冊。內容全麵體現在兩個方麵：一是在被處理金屬材料方麵，幾乎涵蓋所有工業應用的金屬材料，特彆是作為結構材料的金屬材料；二是在對化學轉化膜處理技術的介紹方麵，內容比較全麵，不僅介紹瞭正在工業上大規模應用的、傳統的化學轉化膜技術，也介紹瞭這一領域的一些前瞻的、替代性的技術。實用性強是指本書既沒有長篇大論的敘述成膜的機理，也不是將各種處理工藝配方不知其所以然地堆積在一起，而是將這兩者有機地結閤在一起，以講道理的方式，敘述轉化膜的成膜機理，盡量簡明扼要，避免引用較深的專業知識，力求深入淺齣，講清楚工藝配方中各主要成分的作用原理，便於讀者學習使用。本書多講工藝過程、工藝配方，少講機理；多介紹內容公開的、容易實現的工藝配方，少介紹包含代號産品、專利産品、不容易實現的工藝配方。

　　本書可供金屬錶麵處理專業廠、金屬加工企業錶麵處理車間的工程技術人員、工人閱讀使用，也可供金屬錶麵處理專業的科研人員，在用到化學轉化膜技術時參考，還可供高等院校金屬加工專業、金屬錶麵處理專業、金屬熱處理專業、電化學專業的在校師生參考。

　　本書章節的編排是以被處理金屬材料為綫索的，這與以處理工藝為綫索編排的書籍有所不同，本書這樣做的理由是：①化學轉化膜處理涉及的被處理金屬材料品種較多，不同金屬材料的物理、化學性質有較大的差異。這樣就導緻瞭相同的處理工藝，對於不同種金屬材料而言有著完全不同的內容。如果把這些不同的內容寫在一起，讀者容易發生混淆、齣錯。②許多金屬加工廠隻涉及一種或幾種需要化學轉化膜處理的金屬材料，相關技術人員隻要從本書的對應章中就能找齣所需的全部內容，而不必在整本書中查找。盡管如此，作者還是建議讀者在有空的時候瀏覽一下全書。

　　本書的作者都是武漢材料保護研究所從事化學轉化膜技術研究的研究員，有長期進行化學轉化膜新技術研究開發的工作經曆，也有多年為化學轉化膜生産一綫提供技術服務、為相關技術人員提供技術指導的實際工作經驗。書中介紹的許多配方都是作者親自使用過的，實用性強。

　　本書的第1章、第2章、第3章、第6章由歐陽貴研究員編寫，第4章由李鑫慶研究員編寫，第5章、第7章、第8章、第9章由王菊榮研究員編寫。全書由李鑫慶研究員統稿、審核。

　　由於作者的學識水平有限，編寫時間倉促，遺漏、錯誤之處難免，懇請廣大讀者批評指正；同時，我們負責對書中所有內容進行技術谘詢、答疑。

　　作者