شنبه تا پنجشنبه : 17 - 8
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
شهریار، شهرک صنعتی باباسلمان، خیابان صنعت

مقالات علمی فرآیندهای آبکاری

کروم سه‌ظرفیتی به منظور افزایش محافظت به خوردگی برروی سطوح آلومینیومی

 TRIVALENT CHROMIUM FOR ENHANCED CORROSION PROTECTION ON ALUMINUM SURFACES

کروم سه‌ظرفیتی به منظور افزایش محافظت به خوردگی برروی سطوح آلومینیومی (از نگاه متال فینیشینگ)

پوشش‌های تبدیلی کروماته معمولا بر روی سطوح پایه آلومینیومی به منظور افزایش خصوصیات چسبندگی و مقاومت به خوردگی اعمال می‌گردند. فرایند رایج پوشش تبدیلی کروماته از ترکیبات سمی و بسیار اکسیدشونده کروم شش‌ظرفیتی (Cr+6) و فرِی‌سیانیدها استفاده می‌کند. صنعت آبکاری فلزات، در حال توسعه‌ی پوشش‌های جایگزین با سمیت کمتر به منظور تطابق با قوانین زیست‌محیطی و محدودیت مصرف مواد، مانند دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک اتحادیه اروپا (RoHS) است.

که جایگزین امیدوارکننده، پوشش تبدیلی سه‌ظرفیتی برپایه کروم سازگار با محیط‌زیست است. این مقاله یک فرایند جدید کروم سه‌ظرفیتی برای تبدیل کروماته برروی آلومینیوم با مقاومت به ‌خوردگی بالا، چسبندگی خوب رنگ، قیمت پایین، پردازش سریع و ساده را معرفی می‌کند که مقررات سخت‌گیرانه نظامی را رعایت می‌کند. این محصول توسط QPL (لیست محصولات واجد شرایط) در برنامه استانداردسازی نیروی دریایی ایالات متحده تحت عنوان Spec MIL-DTL-81706-B تأیید شده است.

 

Chromate conversion coatings have been routinely applied on aluminum-based surfaces in order to improve corrosion characteristics and adhesive properties. The conventional chromate conversion coating process uses highly oxidizing toxic hexavalent chromium (Cr+6) compounds and ferricyanide. The metal finishing industry has been developing less toxic alternative coatings in order to comply with environmental regulations and substance restriction legislation, such as the European Union’s Restriction of Hazardous Substances (RoHS) directive.

پوشش‌های تبدیلی کروماته معمولا بر روی سطوح پایه آلومینیومی به منظور افزایش خصوصیات چسبندگی و مقاومت به خوردگی اعمال می‌گردند. فرایند رایج پوشش تبدیلی کروماته از ترکیبات سمی و بسیار اکسیدشونده کروم شش‌ظرفیتی (Cr+6) و فرِی‌سیانیدها استفاده می‌کند. صنعت آبکاری فلزات، در حال توسعه‌ی پوشش‌های جایگزین با سمیت کمتر به منظور تطابق با قوانین زیست‌محیطی و محدودیت مصرف مواد، مانند دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک اتحادیه اروپا (RoHS) است.

One promising alternative is the trivalent chromium–based environmentally friendly conversion coating. This article will describe a new trivalent chromium process for chromate conversion on aluminum with high corrosion protection, good paint adhesion, low cost, quick and simple processing, and all while meeting the stringent requirements of military specifications. It is QPL (Qualified Product List) approved by the United States Navy–Defense Standardization Program under Governing Spec MIL-DTL-81706-B.

یک جایگزین امیدوارکننده، پوشش تبدیلی سه‌ظرفیتی برپایه کروم سازگار با محیط‌زیست است. این مقاله یک فرایند جدید کروم سه‌ظرفیتی برای تبدیل کروماته برروی آلومینیوم با مقاومت به ‌خوردگی بالا، چسبندگی خوب رنگ، قیمت پایین، پردازش سریع و ساده را معرفی می‌کند که مقررات سخت‌گیرانه نظامی را رعایت می‌کند. این محصول توسط QPL (لیست محصولات واجد شرایط) در برنامه استانداردسازی نیروی دریایی ایالات متحده تحت عنوان Spec MIL-DTL-81706-B تأیید شده است.

In addition, this article will outline various chromate conversion techniques for aluminum. It will address a new, environmentally friendly, cost-efficient, and performance-oriented chromate conversion coating with a unique and patented trivalent chromium pre- and post-treatment chemistry for aluminum.

همچنین این مقاله، به روش‎های مختلف تبدیل کروماته برروی آلومینیوم اشاره می‌کند. این مقاله یک پوشش تبدیل کروماته جدید، دوستدار محیط‌زیست، مقرون به‌صرفه با کارکرد هدفمند و مواد شیمیایی آماده‌سازی و تکمیل فرایند کروم سه‌ظرفیتی، دارای ثبت اختراع و منحصربفرد را برای آلومینیوم معرفی می‌کند.

CHROMATE CONVERSION OF ALUMINUM

Chromate conversion coatings have been used for several decades in the aerospace industry to improve the corrosion resistance of aluminum alloys. Chromate conversion coatings have also been used to passivate zinc, cadmium, copper, silver, magnesium, tin, and their alloys. Chromate coatings, similar to phosphate coatings, are processes of chemical conversion because they contain both substrate metal and depositing species. However, chromate coatings are formed by the reaction of chromic acid or chromium salt water solutions. Chromate conversion coatings usually exhibit good atmospheric corrosion resistance. These conversion coatings form an ideal substrate for paints by providing a clean, essentially inert surface, which provides optimum conditions for adhesion

تبدیل کروماته آلومینیوم

پوشش‌های تبدیلی کروماته در دهه‌های مختلف در صنعت هوافضا برای بهبود مقاومت به خوردگی آلیاژهای آلومینیوم استفاده شده‌اند. پوشش‌های تبدیلی کروماته همچنین برای پسیواسیون قلع، منیزیم، نقره، مس، کادمیوم، روی و آلیاژهای این فلزات استفاده می‌شوند. پوشش‌های کروماته مشابه پوشش‌های فسفاته فرایندهایی از تبدیل شیمیایی هستند زیرا که آنها حاوی فلزات زیرلایه و ذرات رسوبی هستند. بهرحال پوشش‌های کروماته ازطریق واکنش با اسید کرومیک و در محلول‌های آب‌ و نمک کروم تشکیل می‌شوند. پوشش‌های تبدیل کروماته معمولا مقاومت به خوردگی خوبی از خود بروز می‌دهند. این پوشش‌های تبدیلی نیاز به یک بستر ایده‌آل برای رنگ‌ها دارد که یک سطح تمیز و خنثی داشته باشد و شرایط بهینه برای چسبندگی را به وجود آورد.

The application of chromated aluminum can cover a wide range of functions. Conversion coatings can provide mild wear resistance, better drawing or forming characteristics, and may be used to provide a decorative finish. In addition, they are also ideal for pretreatment prior to organic coating. Most organic coatings applied directly to aluminum surfaces will not adhere well, and if subjected to any deformation they will tend to flake off, exposing the bare aluminum. Scratching off the paint surface would also provide a nucleation site for aluminum corrosion and further undercutting of the coating.

استفاده از آلومینیوم کروماته می‌تواند گستره وسیعی از کاربردها را پوشش دهد. پوشش‌های تبدیلی ممکن است مقاومت به سایش متوسط و خصوصیات شکل‌پذیری و کششی بهتر برای کاربردهای آبکاری تزئیناتی را ارائه دهند. به‌علاوه این پوشش‌ها برای آماده‌سازی قبل از اعمال پوشش‌های آلی ایده‌آل هستند. اکثر پوشش‌های آلی که به طور مستقیم به سطوح آلومینیومی اعمال می‌شوند، چسبندگی خوبی ندارند و اگر تحت هرگونه تغییر شکل قرار بگیرند، تمایل به جداشدن از سطح دارند و درنتیجه فلز آلومینیوم عریان نمایان می‌شود. خراش‌دادن سطح رنگ نیز یک محل جوانه‌زنی برای خوردگی آلومینیوم ایجاد کرده و پوشش متحمل تخریب بیشتری می‌شود.

The successful application of this conversion process requires the aluminum to be clean and free of organic soils, oxides, and corrosion products. Therefore, a pretreatment process is required that can be applied to aluminum and provides a suitable basis for subsequent coatings.

برای اجرای موفقیت‌آمیز این فرایند تبدیلی، لازم است که آلومینیوم تمیز شده و عاری از آلودگی‌های آلی، اکسیدها و محصولات خوردگی شود. بنابراین، یک فرآیند آماده‌سازی مورد نیاز است که ممکن است برروی آلومینیوم اعمال گردد و بستر مناسبی را برای پوشش‌های بعدی فراهم کند.

Conversion coatings that can be used on aluminum alloys and are compatible with most paint systems have been developed. The name “conversion coating” describes a process of chemical reaction that results in a surface film. As a result of this reaction and conversion, the film becomes an integral part of the metal surface, which exhibits excellent adhesion properties. Chromate conversion coatings are a thin chemical film, usually less than 0.25 microns in thickness and are electrically conductive.

پوشش‌های تبدیلی که می‌توانند در آلیاژهای آلومینیوم استفاده شوند، با اکثر سیستم‌های رنگ تولیدشده، سازگار هستند. عبارت "پوشش تبدیلی" یک فرآیند واکنش شیمیایی را شرح می‌دهد که منجر به تولید یک لایه سطحی می‌شود. در اثر این واکنش و تبدیل این لایه، بخشی جدایی‌ناپذیر از سطح فلز می‌شود، که خواص چسبندگی عالی از خود بروز می‌دهد. پوشش‌های تبدیلی کروماته یک لایه شیمیایی نازک هستند، معمولا کمتر از 0.25 میکرون ضخامت دارند و رسانای الکتریسیته هستند

HEXAVALENT CHROMATES

Historically, hexavalent chemistry has been used to process aluminum chromate conversion parts. Chromate passivation systems containing Cr+6 compounds are an extremely versatile group of aqueous chemistries that are extensively used in a diverse range of electroplating and metal treatment processes. They impart many beneficial and essential characteristics to metallic substrates and deposits obtained from a number of techniques, such as zinc electroplating. Chromate conversion coatings on alloys are formed by the reduction of chromate ions and the development of a hydrated Cr2O3 barrier layer, which provides corrosion resistance and further protection due to residual chromate ions.

کروماته‌های شش‌ظرفیتی

از لحاظ تاریخی، شیمی شش‌ظرفیتی برای آبکاری قطعات تبدیلی کروماته آلومینیوم استفاده شده است. سیستم‌های پسیواسیون کروماته حاوی ترکیبات Cr+6 یک گروه بسیار متنوع از شیمی مایعات هستند که به طور گسترده در طیف متنوعی از فرآیندهای آبکاری و فلزکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع پوشش‌ها ویژگی‌های مفید و ضروری را در بسترهای فلزی و رسوبات حاصله از روش‌های مختلف مانند گالوانیزه روی به وجود می‌آورد. پوشش‌های تبدیلی کروماته برروی آلیاژها شکل گرفته ازطریق کاهش یون‌های کروماته و ایجاد یک لایه حائل Cr2O3 هیدراته تشکیل شده است که مقاومت به‌خوردگی و حفاظت بیشتری را به دلیل یون‌های کرومات رسوبی فراهم می‌کند.

Hexavalent-based passivation (Cr+6) exhibits a number of desirable characteristics. The process will passivate the surface of zinc and zinc alloy electrodeposits with a thin film that provides end-user benefits such as color, abrasion resistance, and increased corrosion protection. When damaged, these hexavalent chromates possess a unique “self-healing” property. This means that soluble Cr+6 compounds contained within the passivation films will repassivate any exposed areas.

پسیواسیون شش‌ظرفیتی (Cr+6) چند ویژگی خوب را به نمایش می‌گذارد. این فرایند سطح قطعات آبکاری‌شده روی و آلیاژروی را با یک لایه نازک پسیو می‌کند که مزایایی را برای مشتری مانند رنگ، مقاومت به خراش و افزایش مقاومت به خوردگی در پی دارد. این کرومات‌های شش ظرفیتی هنگام آسیب‌دیده‌گی دارای خاصیت "خودترمیم‌شوندگی" منحصربفرد هستند. خودترمیم‌شوندگی به این معنی است که ترکیبات Cr+6 محلول حاضر در لایه‌های پاسیواسیونی مجددا بر روی سطوح اعمالی پاسیو خواهند شد.

Hexavalent chromate has wet, gelatinous film drying at the surface. Subsurface moisture (dehydrating in approximately 48–72 hours) provides selfhealing and lubricity characteristics. The deposits are harder than conventional trivalent chromate film, and they offer torque and tension to meet the finishing requirements of fasteners. Unfortunately, the Cr+6 used in generating cheap and very effective coatings poses serious health hazards as well as waste treatment problems. Chrome sores, which are severe damage to mucous membranes and skin lesions, occur from exposure to the ever-present chrome-mists and aerosols in job shops. Environmental guidelines and regulations are in place that restrict and prohibit its usage.

کروماته شش‌ظرفیتی یک لایه ژلاتینی و مرطوب دارد که برروی سطح خشک می‌شود. رطوبت زیرسطحی (تقریبا به مدت 48 تا 72 ساعت خشک‌ شده) منجر به ایجاد ویژگی‌های خودترمیم‌شوندگی و روانکاری می‌شود. این رسوبات سختی بیشتری نسبت به لایه کرومات سه‌ظرفیتی متعارف دارند و آنها گشتاور و تنش موردنیاز برای دستیابی به ملزومات آبکاری بست‌ها را ارائه می‌دهند. متاسفانه Cr+6 مورد استفاده برای تولید پوشش‌های بسیار کاربردی و ارزان، خطرات جدی سلامت و همچنین مشکلات دفع ضایعات را ایجاد می‌کنند. جراحات کروم که آسیب جدی به غشاهای مخاطی و ضایعات پوستی می‌زنند، از استنشاق آیروسول‌ها و غبارات کروم همواره حاضر در کارگاه‌ها ناشی می‌شوند. دستورالعمل‌های زیست‌محیطی و مقرراتی وجود دارند که استفاده از آنها را محدود و ممنوع می‌کنند.

The finishing industry is developing less toxic alternatives in order to comply with substance restriction legislation and directives from the European Union. The most significant directive is RoHS, signed on Jan. 27, 2003, which went into effect July 1, 2006. The restriction covers six hazardous substances: lead, mercury, cadmium, Cr+6, polybrominated biphenyls (PBB), and polybrominated diphenyl ether (PBDE).

صنعت آبکاری در حال توسعه جایگزین‌هایی با سمیت کمتر به منظور رعایت قوانین محدودیت مصرف مواد و دستورالعمل‌های اتحادیه اروپا است. مهمترین دستورالعمل RoHS است که در تاریخ 27 ژانویه 2003 مصوب شده است و در تاریخ 1 ژوئیه 2006 به اجرا گذاشته شده است. این محدودیت شامل شش ماده خطرناک است: سرب، جیوه، کادمیوم، کروم شش ظرفیتی، پلی‌برومینات‌ بی‌فنیل (PBB) و اتر دی‌فنیل پلی‌برومینات‌ (PBDE).

Another European Union legislative action, the second edict that also contains Cr6+, is the End of Life Vehicle (ELV) directive, which went into effect on July 1, 2007. Four heavy metals included in ELV directive include: cadmium, lead, mercury, and Cr+6 (approximately 70% of total heavy metals is Cr+6).

یکی دیگر از اقدامات قانونی اتحادیه اروپا قانون دوم است که همچنین شامل Cr+6 می‌شود، دستورالعمل پایان عمر وسیله نقلیه (ELV) است که در تاریخ 1 ژوئیه 2007 به اجرا گذاشته شد. چهار فلز سنگین بیان شده در دستورالعمل ELV شامل: کادمیوم، سرب، جیوه و Cr+6 (تقریبا 70٪ از کل فلزات سنگین Cr+6 است).

Industry has been actively following any new development to replace Cr+6. The most common alternative is trivalent chromium, which is environmentally friendly. However, there are still some weaknesses with trivalent chromate coatings.

صنعت شدیدا در جستجوی هر پیشرفت جدیدی برای جایگزین نمودن Cr+6 است. رایج‌ترین جایگزین کروم سه ظرفیتی است که دوستدار محیط‌زیست است. بهرحال هنوز نقاط ضعفی در رابطه با پوشش‌های کروماته سه ظرفیتی وجود دارد.

In order to achieve equal or better corrosion resistance compared with hexavalent chromate, in most cases a sealer or a topcoat is required. Some chemical manufacturers now offer better salt spray performance without any sealers or topcoats. Trivalent chromates do not have self-healing properties. Their bath life is shorter than a hexavalent chromate bath, they require a 140°F operating temperature, and they do not offer identical colors.

به منظور دستیابی به مقاومت به خوردگی مساوی با Cr+6 یا حتی بهتر در مقایسه با کروم شش ظرفیتی در بیشتر موارد به یک سیلر یا پوشش نهایی نیاز است. اکنون بسیاری از تولیدکنندگان مواد شیمیایی کارایی بالایی را در آزمون اسپری نمک را بدون سیلر یا پوشش نهایی را ارائه می‌دهند. کروماته‌های سه‌ظرفیتی خاصیت خودترمیم‌شوندگی ندارند، عمر حمام کمتری از کروماته شش‌ظرفیتی دارند، همچنین مستلزم دمای کاری 60 درجه‌سانتی‌گراد هستند و  رنگ‌های یکسانی را درمقایسه با کروماته‌های شش ظرفیتی ایجاد نمی‌کنند.

In recent years there have been new developments in trivalent chemistries. More colors are now available and coating performance has significantly improved, especially with respect to corrosion resistance. Typical trivalent chromate film has a pale greenish color. Trivalent chromate deposits are electrically non-conductive (unless applied over a zinc alloy or a metallic substrate).

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی در شیمی سه‌ظرفیتی به وجود آمده است. هم اکنون رنگ‌های بیشتری در دسترس است و کارایی پوشش، بهبود یافته است مخصوصا مقاومت به خوردگی بهبود یافته است. لایه کروماته سه‌ظرفیتی معمولی یک رنگ سبز-آبی کم‌رنگ دارد. رسوب‌های کروماته سه‌ظرفیتی نارسانای الکتریسیته هستند (مگر اینکه برروی یک آلیاژ روی یا یک زیرلایه فلزی اعمال شوند).

The most significant development for the replacement of hexavalent chromates is the trivalent chromium pretreatment (or post-treatment), developed by the United States Navy, Naval Air Systems Command (NAVAIR).  This is a unique chemistry, specially formulated and developed for aluminum. This formulation contains <1% trivalent chromium and operates at ambient temperatures (65–85 F). It does not contain any restricted or hazardous substances and, as a result, does not require any exhaust systems. Most importantly, it complies with all European Union edicts, including RoHS, ELV, and the Waste Electric and Electronic Equipment (WEEE) directives.

مهمترین پیشرفت برای جایگزینی کروماته‌های شش‌ظرفیتی، آماده‌سازی (یا آبکاری نهایی) کروم سه‌ظرفیتی است که توسط نیروی دریایی ایالات متحده، فرماندهی نیروی هوایی و دریایی (NAVAIR) توسعه یافته است. این علم شیمی منحصربفرد با فرمول مخصوص برای آلومینیوم توسعه یافته است. این فرمولاسیون حاوی کمتر از 1 درصد کروم سه‌ظرفیتی است و در دمای محیط (18 تا 30 درجه‌سانتی‌گراد) کار می‌کند. حاوی هیچ ماده خطرناک یا ممنوعه‌ای نیست و در نتیجه نیازمند هیچ سیستم تهویه‌ای نیست. مهم‌تر از همه، تمامی دستورالعمل‌های اتحادیه اروپا شامل دستورالعمل‌های RoHS، ELV و دستورالعمل ضایعات تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی (WEEE)  را رعایت می‌کند.

This novel chemistry has shown outstanding performance when compared with other conventional trivalent chromates. This trivalent chromate chem film is harder than conventional trivalent chromate, is electrically conductive (low electrical resistance [LER]), and it meets or exceeds ASTM-D2559-9, MIL-DTL- 5541F, and MIL-DTL-81706 for electrical resistance. Therefore, it is useful in electronic equipment where surface resistivity is critical and required.

این شیمی نوین، عملکرد برجسته‌ای در مقایسه با دیگر کرومات‌های سه‌ظرفیتی رایج نشان می‌دهند. این لایه شیمیایی کرومات سه‌ظرفیتی از کروماته سه‌ظرفیتی رایج سخت‌تر است و رسانای الکتریسیته است (مقاومت الکتریکی پایینی [LER] دارد) و استاندارد ASTM-D2559-9, MIL-DTL-5541F,  وMIL-DTL-81706 را درزمینه مقاومت الکتریکی رعایت کرده و حتی بهتر است. بنابراین در جایی که مقاومت سطح ضروری بوده و موردنیاز است، برای تجهیزات الکترونیکی بسیار کاربردی است.

The trivalent chromium pretreatment has excellent adhesion and bonding properties and provides an undercoat for organic coatings, such as paints. It meets or exceeds dry tape adhesion requirements for ASTM-D3359 methods A & B. This trivalent chromium pretreatment is an ideal undercoat for cured coatings and overcoat for plated materials that require subsequent hydrogen relief. This unique trivalent chromium pretreatment can be exposed to temperatures exceeding 800F following a 24-hour cure period. It can be baked for hydrogen relief in excess of 500F for more than 24 hours without loss of performance, whereas hexavalent chromates cannot be baked above 140¡F without loss of performance.

آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی چسبندگی و خواص پیوندی فوق‌العاده‌ای دارد و یک پوشش زیرین برای پوشش‌های آلی مانند رنگ‌ها را ارائه می‌کند. مقررات چسبندگی نوار خشک درباره روش‌های A و B استاندارد ASTM-D3359 را برآورده ساخته و حتی بهتر است. این آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی یک پوشش زیرین ایده‌آل برای پوشش‌های فرآوری شده و پوشش بالایی برای مواد آبکاری شده است که نیازمند رهایش هیدروژن در آینده است. این آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی خاص در دماهای بالاتر از 425 درجه‌سانتی‌گراد اعمال می‌شود که یک فرآوری 24 ساعته را نیاز دارد. این آماده‌سازی می‌تواند به‌منظور رهایش هیدروژن بالای 260 درجه‌سانتی‌گراد به‌مدت بیشتر از 24 ساعت بدون کاهش عملکرد، پخته شود در حالی که کروماته‌های شش‌ظرفیتی نمی‌توانند بالای 60 درجه‌سانتی‌گراد بدون کاهش عملکرد، پخته شوند.

In most cases, corrosion-resistance performance of this trivalent chromium pretreatment is equal to or better than conventional trivalent chromates or hexavalent chromates

در اکثر موارد، این آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی مقاومت به خوردگی مساوی یا بهتر از کروماته‌های سه‌ظرفیتی رایج یا کروماته‌های شش ظرفیتی دارد.

Results of 168 to 500 hours can be achieved in neutral salt spray testing (ASTM-B117), depending on the aluminum alloy tested.  In short, this newly developed trivalent chromium chemistry offers an overall superior performance without any sealer or a topcoat.

در آزمون نمک اسپری خنثی (ASTM-B117) نسبت به نوع آلیاژ آلومینیوم مورد آزمون، امکان دارد نتایج 168 تا 500 ساعته حاصل شود. مختصرا این ماده شیمیایی کروم سه‌ظرفیتی تازه توسعه‌یافته عملکرد کلی فوق‌العاده‌ای، بدون هیچ سیلر یا پوشش نهایی را پیشنهاد می‌دهد.

This novel trivalent chromium treatment has also been used to replace high- and mid-temperature anodizing seals. It has proven to be an environmentally friendly and efficient anodizing seal without any hazardous chemicals.

ین آبکاری کروم سه‌ظرفیتی نوین همچنین برای جایگزینی سیل‌های آنودایزینگ با دمای متوسط و دمابالا استفاده می‌شود. اثبات شده است که یک سیل آنودایزینگ خوب و دوستدار محیط‌زیست بدون هیچ‌گونه ماده شیمیایی خطرناک است.

RESULTS AND DISCUSSION

Most aluminum alloys were tested and able to achieve up to 500 hours of neutral salt spray (NSS) corrosion resistance. The concentration of trivalent chromium pretreatment material ranged from 15–25% by volume with various time cycles from 3–5 minutes at ambient temperatures. This new chemistry has been pursued due to its tremendous success in initial testing. It is a drop-in replacement for hexavalent chromate. As mentioned earlier, due to the low concentration and chemistry of non-hazardous substances, it can be operated in a manufacturing environment without any exhaust system requirements.

بحث و نتیجه‌گیری

بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم آزمایش شده‌اند و قادر هستند مقاومت به خوردگی بالای 500 ساعت در آزمون اسپری نمک طبیعی (NSS) دست پیدا کنند. غلظت مواد آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی از 15 تا 25 درصد حجمی با دوره‌های زمانی مختلف از 3 تا 5 دقیقه در دمای محیط انجام می‌شود. این ماده شیمیایی جدید به دلیل موفقیت مثال‌زدنی خود در آزمایشات اولیه مورد توجه قرار می‌گیرد. یک جایگزین کم دردسر برای کرومات شش ظرفیتی است. همانطور که قبلا اشاره شد به علت غلظت پایین و خطرناک‌ نبودن مواد، بدون نیاز به سیستم تهویه می‌تواند در محیط تولید کار شود.

The pretreatment of aluminum is important to achieve desired specifications.  Alloys such as 6061 and 7075 are relatively easy to process and can work with most available detergent and activation agents, acids, or deoxidizers. On the other hand, 2024 alloy (with up to 5% copper content) is very susceptible to localized corrosion due to segregation of intermetallic particles along the grain boundaries, and it requires specific pretreatment. The nature of this alloy makes it sensitive to some etching cleaners and may require certain acids to activate the part surface.

آماده‌سازی آلومینیوم برای دستیابی به مشخصات مطلوب، مهم است. آلیاژهایی مانند 6061 و 7075 نسبتا آسان فراوری می‌شوند و می‌توانند با بسیاری از شوینده‌ها، عناصر فعال‌سازی و اسیدها یا پاک‌کننده‌های اکسیدهای موجود، کار کنند. از سوی دیگر آلیاژ 2024 (حاوی 5 درصد مس) بسیار مستعد به خوردگی محلی به علت جداسازی ذرات بین فلزی در طول مرزهای دانه است و نیاز به آماده‌سازی اولیه ویژه‌ای دارد. ماهیت این آلیاژ آن را به برخی از پاک‌کننده‌های شیمیایی حساس می‌کند و ممکن است نیاز به اسیدهای خاصی برای فعال کردن سطح قطعات داشته باشد.

This patented trivalent chemistry by NAVAIR is simple to operate provided that you pay attention to the pretreatment and pH of the bath. The normal operating pH range of this bath is 3.6–4.0. A pH that is lower than the operating range may cause early corrosion in salt spray testing as the bath becomes more aggressive.  A combination of lower pH and slightly elevated temperature makes it extremely aggressive and supports a shorter time cycle.

این شیمی سه ظرفیتی ابداع‌شده توسط NAVAIR به ساده‌گی کنترل می‌شود، به شرطی که شما به آماده‌سازی و pH حمام توجه داشته باشید. محدوده pH کاری معمولی این حمام 3.6-4.0 است. pH پایین‌تر از محدوده عملیاتی ممکن است باعث ایجاد خوردگی اولیه در تست اسپری نمک شود زیرا حمام خشن می‌شود. ترکیبی از pH پایین و درجه حرارت کمی بالاتر از حد مجاز، آن را بسیار خشن کرده و به چرخه زمانی کوتاه‌تری نیاز است.

Studies were performed by a licensee of NAVAIR’s trivalent chromium conversion coating that examined test results of various aluminum alloys treated with different process cycles. It included various times, temperatures, and concentrations of more than one detergent. Special attention was given to the etching nature of some of the detergents. The objective was to achieve a clean surface without any modification or powdery film. After cleaning, the surface was activated by various chemical methods that were chosen based on the alloy. Also, important factors included concentration and cycle time in activation bath.

تحقیقاتی توسط کارشناس پوشش تبدیلی کروم سه‌ظرفیتی NAVAIR صورت گرفته است که نتایج آزمون آلیاژهای آلومینیوم مختلف را با سیکل‌های فرایند مختلف بررسی نموده است. این تحقیقات شامل زمان‌های مختلف، دماها و غلظت‌های شوینده‌های مختلف می‌شود. توجه ویژه‌ای به ماهیت اچ‌کنندگی برخی شوینده ها لحاظ شده است. هدف دستیابی به سطح تمیز بدون هیچ‌گونه لایه پودری و بدون تغییرات است. بعداز فرایند تمیزکاری، سطح توسط روش‌های شیمیایی مختلف فعال می‌گردد که براساس نوع آلیاژ انتخاب می‌گردد. همچنین عوامل مهم شامل غلظت و زمان سیکل در حمام فعال‌سازی می‌شود.

Rinsing was also given special attention. Tap water or deionized water was selected as required. Quality of rinse water, such as the levels of chlorides and total dissolved solids, were observed.

همچنین به شستشو توجه زیادی شده است. آب شهری یا آب دی‌یونیزه درصورت لزوم انتخاب شده است. کیفیت آب شهری مانند مقادیر کلریدها و کل مواد جامد محلول ملاحظه گردیده است.

The trivalent chromium pretreatment bath was operated at ambient temperatures as well as at elevated temperatures for evaluation purposes. Testing of different alloys included different concentrations of trivalent chromate in the bath. It also included different time cycles.

حمام آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی در دماهای محیط و همچنین در دماهای بالا به‌منظور اهداف ارزشیابی فعالیت دارد. آزمون آلیاژهای مختلف شامل غلظت‌های مختلف از کروماته سه‌ظرفیتی در حمام انجام شده است. همچنین شامل سیکل‌های زمانی مختلف می‌شود.

The results were based on the performance in a neutral salt spray chamber.  We evaluated different test matrices and found that certain alloys required a specific overall treatment.  Alloys, which had not been so difficult to process, offered us excellent results. Salt spray hours in neutral salt spray ranged from 168–800 hours. When a specific process cycle was followed, 2024 alloy also performed well in salt spray corrosion testing, with a range from 168 to more than 1,000 hours.

نتایج براساس عملکرد در محفظه اسپری نمک خنثی لحاظ شده است. ما ماتریس‌های آزمون مختلف را بررسی کرده‌ایم و دریافته‌ایم که آلیاژهای مختلف برای یک آبکاری کلی خاص نیاز است. آلیاژهایی که برای فرآوری بسیار سخت نیستند به ما نتایج عالی می‌دهند. ساعت‌های اسپری نمک در اسپری نمک خنثی از 168 تا 800 ساعت است. هنگامی که یک سیکل فرایند مخصوص دنبال شود آلیاژ 2024 هم به خوبی در آزمایش خوردگی اسپری نمک خود با محدوده‌ای از 168 تا بیشتر از 1000 ساعت عمل می‌کند.

ENHANCED PERFORMANCE ADDITIVE

One of the most daunting aspects of trivalent conversion coatings as a drop in replacement for hexavalent chromium chemistries is the requirement of rigid pretreatment parameters in order to achieve maximum corrosion performance. Across the board, job shops and formulators alike go to great lengths to produce consistent results that pass requirements such as MIL-DTL-5541 and other corrosion specifications.

افزودنی با عملکرد بالا

یکی از مخرب‌ترین جنبه‌های پوشش‌های تبدیلی سه‌ظرفیتی به‌عنوان یک جایگزین کم دردسر برای شیمی کروم شش‌ظرفیتی نیاز به عوامل آماده‌سازی جامد به‌منظور دستیابی به حداکثر عملکرد ضدخوردگی است. بین همه مدیران، کارگاه‌ها و فرمول‌سازان به طور یکسان، بسیار طول می‌کشد تا نتایج پایدار به دست آید که مقرراتی مانند MIL-DTL-5541 و دیگر مقررات خوردگی را پاس کند.

Application facilities not well equipped to perform experiments for pretreatment optimization are finding themselves making small beaker size batches of chemistry with the intention of scaling up to their production line. This is good practice when tight controls are met with proper standards, but the process can be convoluted for some and more work than what a typical job shop is used to when integrating a new product into their line.

امکانات آزمایشگاهی درجهت بهینه‌سازی آماده‌سازی، به خوبی تجهیز نشده‌اند، این آزمایشات در بچ‌هایی به اندازه بشرهای کوچک با هدف بسط‌دادن به خط تولید انجام می‌شوند. این عمل زمانی خوب است که کنترل‌های سختگیرانه با استانداردهای مناسب مواجه شوند، اما این فرآیند می‌تواند برای برخی پیچیده‌تر باشد و از آنچه یک کارگاه معمولی برای توسعه یک محصول جدید در خط تولید خود استفاده می‌کند، کارهای بیشتری نیاز باشد.

The standard practice in industry is to purchase a material, follow the operating parameters, and, voilá, it works. Trivalent chromium conversion coatings are not, in general, that straightforward. The nature of the technology poses the burden of tailoring the facility’s resources and equipment constraints to the product, which requires a slightly more sophisticated level of understanding. This may come as a shock to those transitioning to trivalent chromium chemistry and can often be discouraging.

آزمایش استاندارد در صنعت آبکاری، خرید یک ماده پیروی از پارامترهای اجرایی و بررسی کارکرد ماده است. پوشش‌های تبدیلی کروم سه‌ظرفیتی به طور کلی آنقدرها هم درست کار نمی‌کنند. ماهیت این تکنولوژی، با پذیرش منابع محدود و محدودیت‌های تجهیزات در محصول همراه است که نیاز به سطح دانش بالاتری دارد. این مسئله ممکن است برای کسانی که به شیمی کروم سه‌ظرفیتی تغییر کاربری می‌دهند به عنوان یک شوک محسوب گردد و اغلب می‌تواند دلسرد کننده باشد.

There have been successful attempts in creating a more robust process to allow leeway in pretreatment parameters. Research institutions and private industry groups are looking for additives to put in trivalent chromium conversion coating baths. Anyone with experience using trivalent conversion coatings knows that surface modification of a substrate, such as etching, can cause a drastic decrease in corrosion resistance. A study of one particular additive indicates an improvement rate for corrosion resistance of 50% on etched substrates and 38% on non-etched substrates when using an enhanced bath (see Table 1).

تلاش‌های موفقی به‌منظور ایجاد یک فرآیند بهتر برای ساختن یک راه‌فرار در پارامترهای آماده‌سازی انجام شده است. موسسات تحقیقاتی و گروه‌های صنعتی خصوصی به دنبال افزودنی‌هایی برای استفاده در حمام‌های پوشش کروم سه‌ظرفیتی هستند. هر فردی که تجربه استفاده از پوشش‌های تبدیلی سه‌ظرفیتی را دارد، می‌داند که اصلاح سطح یک زیرلایه مانند اچ شیمیایی، می‌تواند باعث کاهش شدید مقاومت به خوردگی شود. یک مقاله از یک افزودنی‌ خاص، میزان بهبود مقاومت به خوردگی را نشان می‌دهد که در هنگام استفاده از حمام پیشرفته در بسترهای اچ شده 50 درصد و در بسترهای اچ نشده 38 درصد افزایش یافته است (جدول 1 را مشاهده کنید).

The study included 163 different processes that utilized several different cleaners, deoxidizers, and etchants at various temperatures, concentrations, and cycle times. All panels treated with an enhanced performance additive (EPA) were tested against a standard, non-enhanced (NAVAIR) trivalent chromium pretreatment bath. Test panels were sent to an outside party (a NADCAP-certified laboratory) for neutral salt spray testing (ASTM-B117) as well as undergoing in-house inspection. Panels were examined at intervals of 96, 168, 212, 267, 336, and 407 hours and beyond. For the sake of brevity, only one parameter will be reported in this article: etched vs. non-etched. The total number of test panels was in the hundreds.

این تحقیق شامل 163 فرایند مختلف است که از چندین پاک‌کننده، اکسیدزدا ها و اچ‌کننده در دماهای مختلف، غلظت‌ها و زمان سیکل‌های مختلف استفاده می‌شود. تمام قطعات آبکاری‌شده با یک افزودنی با عملکرد پیشرفته (EPA) طبق یک روش استاندارد، حمام آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی غیرپیشرفته (NAVAIR) مورد آزمایش قرار گرفتند. قطعات آزمایشی به‌منظور انجام آزمایش اسپری نمک خنثی (ASTM-B117) به یک آزمایشگاه تایید شده توسط NADCAP (آزمایشگاه NADCAP) ارسال شدند و همچنین بازرسی داخلی انجام شد. قطعات با فواصل 96، 168، 212، 267، 336 و 407 ساعت و بیشتر مورد بررسی قرار گرفتند. به اختصار می‌توان گفت که تنها یک پارامتر در این مقاله گزارش شده است: اچ کردن و اچ نکردن. تعداد کل قطعات آزمایش شده صدها قطعه بود.

The data in Figure 1 indicates that, statistically, out of 100 different process variations, 81 of them will pass MIL-DTL-5541 on etched substrates using an enhanced version of a trivalent conversion coating, whereas only 31 process variations will pass using a standard, non-enhanced trivalent chromium chemistry.

اطلاعات موجود در شکل 1 نشان می‌دهد که از لحاظ آماری بین 100 متغیر فرایند مختلف، 81 مورد از آنها استاندارد MIL-DTL-5541 زیرلایه‌های اچ شده با استفاده از یک نسخه پیشرفته از پوشش تبدیلی سه‌ظرفیتی را پاس خواهد شد، درحالی‌که تنها 31 متغیر فرایند با استفاده از یک ماده شیمیایی کروم سه‌ظرفیتی غیر پیشرفته استاندارد را پاس می‌کند.

Although the improvement on non-etched substrates is not quite as dramatic as it is for severely modified substrates, using an additive in a tri-chrome bath is still beneficial. The data in Figure 2 indicate that, statistically, out of 100 different process variations, 90 of them will pass using an enhanced version and only 53 will pass using a standard, non-enhanced bath.

اگرچه پیشرفت‌ها در بسترهای اچ نشده کاملا به کیفیت زیرلایه‌های اصلاح‌شده نیست، ولی استفاده از یک افزودنی در حمام کروم سه‌ظرفیتی، همچنان مفید واقع می‌شود. اطلاعات موجود در شکل 2 نشان می‌دهد که به صورت آماری از 100 متغیر مختلف فرایند، 90 عدد از آنها با استفاده از یک نسخه پیشرفته و تنها 53 عدد با استفاده از یک حمام استاندارد  غیرپیشرفته پاس می‌شوند.

Baths that include an EPA perform much better than standard trivalent chromate baths (NAVAIR). The addition of an EPA in a standard trivalent chromate pretreatment bath can vary from 15–30% by concentration. We used a 25% EPA concentration in a standard trivalent chromate bath for our test evaluation. The objective here was to study the influence of an EPA in a standard (NAVAIR) trivalent chromate pretreatment bath and to evaluate the difference in performance with the addition of the EPA.

حمام‌هایی که حاوی EPA هستند بسیار بهتر از حمام کروماته استاندارد سه‌ظرفیتی (NAVAIR) عمل می‌کنند. افزودن یک EPA در یک حمام آماده‌سازی کروماته سه‌ظرفیتی استاندارد می‌تواند از غلظت 15 تا 30 درصد متغیر باشد. ما از غلظت EPA 25 درصد در یک حمام کروماته سه‌ظرفیتی مرسوم استفاده کردیم. هدف در اینجا، بررسی تأثیر یک EPA در یک حمام آماده‌سازی کروماته سه‌ظرفیتی (NAVAIR) استاندارد و ارزیابی تفاوت عملکرد درصورت افزودن EPA است.

In order to evaluate the effects, we set up a test plan and selected the appropriate chemistry. We chose the 2024 aluminum alloy as our baseline standard. The aluminum alloy 2024 contains up to 5% copper and a major fraction of the intermetallic inclusions are composed of Al2MgCu (S-phase), which has cathodic potential relative to the aluminum alloy matrix. The intermetallic precipitates make the alloy very susceptible to localized corrosion. We assumed that if we could achieve superior results on this alloy, then the other alloys such as 5052, 6061, and 7075 would perform as well or better than 2024 alloy panels. We aimed to study whether the EPA helps enhance corrosion resistance performance of trivalent chromium pretreatment on aluminum.

به‌منظور بررسی تاثیرات، ما یک طرح آزمایشی اجرا کردیم و ماده شیمیایی مناسب را انتخاب کردیم. ما آلیاژ آلومینیوم 2024 را به عنوان استاندارد نقطه شروع انتخاب کردیم. آلیاژ آلومینیوم 2024 حاوی 5 درصد مس و بخش عمده‌ای از ترکیبات بین‌فلزی از Al2MgCu (فاز S) تشکیل شده است، که دارای پتانسیل کاتدی نسبت به زیرلایه آلیاژ آلومینیومی است. رسوبات بین‌فلزی آلیاژ را بسیار حساس به خوردگی موضعی می‌کنند. ما فرض کردیم که اگر بتوانیم نتایجی عالی از این آلیاژ بدست آوریم، آلیاژهای دیگر مانند 5052، 6061 و 7075 به خوبی یا بهتر از قطعات آلیاژی 2024 عمل می‌کنند. هدف ما مطالعه چگونگی مساعدت در افزایش عملکرد مقاومت به خوردگی برای آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی برروی آلومینیوم است.

Salt spray resistance: Figure 3 illustrates enhancement in salt spray resistance as the concentration of EPA increases.

Coating weight: Data in Table 2 list the coating weight of 2024 T-3 alloy. Coating weight of 11.4 mg/ft2 was achieved with only two minutes of immersion time, and this exceeds MIL-DTL-81706.

مقاومت اسپری نمک: شکل 3 افزایش مقاومت در برابر اسپری نمک را نسبت به افزایش غلظت EPA نشان می‌دهد.

وزن پوشش: اطلاعات موجود در جدول 2، وزن پوشش آلیاژ 2024 T-3 را فهرست می‌کند. وزن پوشش mg/ft2 11.4 تنها با دو دقیقه زمان غوطه‌وری به دست آمد و این مقدار از استاندارد MIL-DTL-81706 فراتر است.

The detergents for this trial were selected based on some major customers’ suggestions as well as our history of various testing with trivalent chromium

pretreatment applications. The temperature was one of the important factors that was controlled within a range of 120–125F. As much as cleaning of a part surface is important, it is also important to clean the surface without drying out during the transfer stage.

The concentration of these detergents was based on the lower end of chemical manufacturers’ suggested operating range.

مواد شوینده برای این آزمایش از برخی از پیشنهادات مشتریان اصلی و همچنین تاریخچه تست‌های مختلف با کاربردهای آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی انتخاب شدند. درجه حرارت یکی از عوامل مهم بود که در محدوده 48 تا 51 درجه‌سانتی‌گراد کنترل می‌شد. همانطور که تمیزکردن سطح قطعه مهم است همچنین تمیزکردن سطح بدون خشک‌شدن در طول مرحله انتقال اهمیت دارد. غلظت این مواد شوینده براساس پایین‌ترین حد پیشنهادی تولیدکنندگان مواد شیمیایی بود.

The results of NSS testing did not indicate any reason for a detergent to be responsible for failure. Therefore, we concluded that the process parameters for the various detergents were acceptable as tested for evaluation with the EPA in a standard trivalent chromium pretreatment bath.

The test panels were etched using a selected etchant as suggested by major customers. The study examined the difference in performance with and without the etchant for EPA performance. The results were favorable for the use of this etchant in a trivalent chromium pretreatment bath with the EPA additive. The process parameters were kept at the same level for etched and non-etched test panels for comparison.

نتایج آزمایش NSS هیچ دلیلی برای شکست مواد شوینده نشان نداد. بنابراین ما نتیجه گرفتیم که پارامترهای فرآیند برای مواد شوینده مختلف قابل قبول بود، درنتیجه به‌منظور ارزیابی با EPA در یک حمام آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی استاندارد آزمایش انجام شد.

با استفاده از یک اچ‌کننده منتخب قطعات آزمایشی اچ شدند که توسط مشتریان اصلی پیشنهاد شده بود. این مطالعه تفاوت عملکرد را باوجود یک اچ کننده و بدون اچ کننده به‌منظور عملکرد EPA بررسی کرد. نتایج به‌دست‌آمده برای استفاده از این اچ‌کننده در یک حمام آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی با افزودنی EPA مطلوب بود. این پارامترهای فرآیندی به‌منظور مقایسه برای قطعات آزمایشی اچ شده و اچ نشده در سطح مشخصی نگهداری شدند.

Out of the 164 total test panels, 119 (73%) of the etched panels passed. There were fewer failures for the etched panels (22%) with the EPA than without it in a standard trivalent chromate pretreatment bath.  On the other hand, there were fewer failures of non-etched panels (8%) when used with the EPA than when used in a standard trivalent chromium pretreatment bath. It was concluded from this study that the EPA increases corrosion resistance by 51% on etched panels. We also determined that EPA increases corrosion resistance by 39% on non-etched panels.

از کل 164 قطعه مورد آزمون، 119 عدد (73 درصد) قطعات اچ  شده پاس شد. برای قطعات اچ‌شده (22 درصد) با حضور EPA نسبت به موارد عدم حضور EPA در یک حمام آبکاری کروماته سه‌ظرفیتی استاندارد، شکست کمتری وجود دارد. از سوی دیگر هنگامی که از EPA استفاده شود، برای قطعات اچ نشده (8 درصد) شکست کمتری وجود دارد نسبت به زمانی که در یک حمام آماده‌سازی کروم ‌سه‌ظرفیتی استاندارد استفاده می‌شود. از این مطالعه به این نتیجه رسیدیم که EPA مقاومت خوردگی را به میزان 51 درصد در قطعات اچ‌شده افزایش می‌دهد. همچنین ما دریافتیم که EPA مقاومت به خوردگی را قطعات اچ نشده 39 درصد افزایش می‌دهد.

These data show that this extended protection additive helps to enhance corrosion resistance performance with or without the etchant when compared with a standard (NAVAIR) trivalent chromium pretreatment application. The results of NSS testing conducted by NADCAP-certified laboratory showed that standard trivalent chromium pretreatment (NAVAIR) performed from 96–768 hours with the etched panels. The non-etched panels in the same bath performed better in NSS, with a range of 168–2,786 hours.

این اطلاعات نشان می‌دهد که این افزودنی حفاظتی پیشرفته به افزایش مقاومت به خوردگی با حضور یا بدون حضور اچ‌کننده در مقایسه با مقاومت به خوردگی آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی استاندارد (NAVAIR) کمک می‌کند. نتایج آزمایشات NSS که توسط آزمایشگاه NADCAP تایید شده است نشان داد که آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی استاندارد (NAVAIR) که در 96-768 ساعت با قطعات اچ‌شده انجام شده است. قطعات اچ نشده در همان حمام در آزمون NSS عملکرد بهتری دارند و در محدوده 168-2786 ساعت کارایی دارند.

The same process for evaluation of panels tested for EPA effectiveness showed that etched panels performed in NSS from 174–912 hours, whereas non-etched panels performed from 72 to more than 3,120 hours. To activate the part surface, an acid in combination with a deoxidizer was used. There were different mix ratios of acid and deoxidizer, as well as the process cycle time, for testing purposes. Results were based on various combinations of cycle time and concentration ratios.

همان فرایند ارزیابی قطعات آزمایش شده برای اثربخشی EPA نشان داد که قطعات اچ شده در آزمون NSS از 912 تا 174 ساعت کارایی داشته‌اند، درصورتی‌که قطعات اچ نشده از 72 تا بیش از 3120 ساعت کارایی داشته‌اند. برای فعال‌کردن سطح قطعه، یک اسید در ترکیب با اکسیدزدا استفاده شد. مقادیر مختلف ترکیب اسید و اکسیدزدا، همچنین زمان سیکل فرایند، برای مقاصد آزمایشی وجود دارد. نتایج براساس ترکیبات مختلفی از سیکل زمان و نسبت غلظت در نظر گرفته شد.

NSS testing results indicated that lower concentrations of acid in a deoxidizer performed better than higher concentrations of acid/deoxidizer for the standard trivalent chromium pretreatment (NAVAIR) bath.  However, acid concentration did not substantially influence the trivalent chromium pretreatment with EPA-treated substrates. Test panels processed with a low concentration of acid/ deoxidizer in a trivalent chromium pretreatment (NAVAIR) bath failed at 168 hours, whereas test panels with an EPA passed 267 hours.

نتایج آزمایشات NSS نشان داد که غلظت‌های پایین اسید در یک اکسیدزدا، از غلظت‌های بالاتر اسید و اکسیدزدا برای تهیه یک حمام آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی استاندارد (NAVAIR) بهتر است. با این حال، غلظت اسید تاثیر قابل توجهی بر روی آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی برروی زیرلایه‌های پوشش‌داده شده با EPA ندارد. قطعات آزمایشی با یک غلظت پایین اسید/اکسیدزدا در آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی (NAVAIR) در 168 ساعت مردود شد، درحالی‌که قطعات آزمایشی با حضور EPA 267 ساعت را پاس کردند.

SUMMARY

The trivalent chromium pretreatment formulated and invented by NAVAIR performs very well for replacing hexavalent chromium on aluminum.

خلاصه

آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی که توسط NAVAIR فرموله و اختراع شده است، برای جایگزینی کروم شش‌ظرفیتی برروی آلومینیم بسیار مناسب است.

Its performance varies depending on the type of detergent and its concentration, temperature, and cycle time.  Also important is the surface activation and the type of acid and/or deoxidizer that is used for the application. However, the most important factor is the type of aluminum alloy undergoing chromate conversion coating. It was concluded from the study that 2024 is the most difficult alloy due to its metallurgical content; if satisfactory results can be obtained for 2024, then it would not be so difficult to achieve successful results for other aluminum alloys.

عملکرد آن نسبت به نوع و غلظت مواد شوینده، دما و زمان سیکل متفاوت است. همچنین فعال‌سازی سطح و نوع اسید و/یا اکسیدزدا که برای این کاربرد استفاده می‌شود، مهم است. بااین‌حال مهمترین عامل، نوع آلیاژ آلومینیوم تحت پوشش تبدیلی کروماته است. از این مقاله به این نتیجه رسیده‌ایم که آلیاژ 2024 دشوارترین آلیاژ آلومینیوم برای پوشش‌دهی به‌دلیل محتوای متالورژیکی آن است. اگر نتایج رضایت بخش برای آلیاژ 2024 بدست آید، برای سایر آلیاژهای آلومینیوم دستیابی به نتایج موفقیت‌آمیز بسیار دشوار نخواهد بود.

The EPA, when added to a standard trivalent chromium pretreatment (NAVAIR) bath, exhibited outstanding performance in NSS testing. This additive is designed to enhance corrosion resistance of an aluminum alloy for trivalent chromium pretreatment performance. An EPA offers consistent corrosion resistance performance for difficult alloys, such as 2024. It is an additive that improves standard NAVAIR trivalent chromium application on aluminum for robust performance.

این محلول EPA هنگامی که به یک حمام آماده‌سازی استاندارد کروم سه‌ظرفیتی (NAVAIR) اضافه شد، عملکرد فوق‌العاده‌ای را در آزمایش NSS به نمایش گذاشت. این افزودنی برای افزایش مقاومت به خوردگی یک آلیاژ آلومینیوم به‌منظور کاربرد آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی، طراحی شده است. یک محلول EPA مقاومت به خوردگی پایدار را برای آلیاژهای دشوار مانند 2024 ارائه می‌دهد. این یک افزودنی است که کاربرد کروم سه‌ظرفیتی استاندارد NAVAIR را برروی آلومینیوم برای عملکرد قوی بهبود می‌بخشد.

It is sufficient to say that the most important aspect of using this newly developed, patented additive for trivalent chromium pretreatment its effective and consistent corrosion- resistance performance.

به بیان این نکته بسنده می‌کنیم که مهمترین جنبه استفاده از این افزودنی که اخیرا توسعه یافته و ثبت شده برای آماده‌سازی کروم سه‌ظرفیتی، مقاومت به خوردگی پایدار و موثر آن است.

References:

2013-14 universal metal finishing guidebook

BY HARISH BHATT, ALP MANAVBASI, AND DANIELLE ROSENQUIST, METALAST INTERNATIONAL, INC., MINDEN, NEV.

مرجع:

هندبوک بین‌المللی متال فینیشینگ 2013-2014

نویسندگان: هریش باث، آلپ ماناوباسی و دنیل روزنکویست، شرکت بین المللی متالست، مایندن، نوادا

   

 

 

 

 

 

 

 

نویسنده این مطلب

TRMC

تهیه شده در واحد پژوهش و گسترش جلاپردازان پرشیا (JP)

گرداوری و ترجمه: ت. ر.

نویسنده این مطلب

کارشناس واحد پژوهش و گسترش

گرد آوری، ترجمه و تدوین :

دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی فناوری نانو

پژوهشگاه مواد و انرژی

دانش آموخته کارشناسی مهندسی مواد (سرامیک)

دانشگاه فنی امام خمینی میبد

Prepared by research and development unit of Jalapardazan Persia (JP)

BY: T.R.MC

 

 

 

M. Sc. of Nano Technology

Materials & Energy Research Center

B. Sc. of Materials Engineering (Ceramics)

University of Technology, Imam Khomeini

خدمات آبکاری مرتبط

مانده تا آبکاریران 1402

نمایشگاه صنعت آبکاری 1402

مانده تا روز آبکار 10 مهر ماه

روز آبکار 10 مهر ماه 148 Days
jala-logo4.png
شرکت جلاپردازان پرشیا
تولیدکننده محصولات و تجهیزات آبکاری
خدمات آبکاری، پوشش دهی و مشاوره
تهران - شهرک صنعتی باباسلمان
02165734701 - 02165734702
ایمیل: service@jalapardazan.com

جستجو