镀锌后钝化可以很大的提高钢铁的耐蚀性能,经三价铬、六价铬处理可以得到装饰性和耐蚀性较好钝化膜,但六价铬易致癌,三价铬在长期使用过程中会转化为六价铬,国家已经严格限制六价铬的使用。目前市场上使用的彩色钝化工艺主要有有机钝化、无机钝化两种。在无铬钝化中,单一的有机钝化耐蚀性较好,但附着力和耐热性能差,单一的无机钝化耐蚀性能略差于有机。本文选定单宁酸、钛盐进行有机-无机复合彩色钝化,通过实现有机、无机之间的协同缓蚀、性能互补来提高镀锌件的耐蚀性能。通过单因素和正交实验,确定了复合钝化各成分和工艺的最佳配比为:7.4 g/L C₇₆H₅₂O₄₆,5.4 mL/L TiCl₃,21 mL/L H₂O₂,4.8 g/L NaSiO₃·9H₂O,10 g/L KF,5 m L/L HNO₃,10 m L/L H₃PO₄,3 m L/L H₂SO₄,pH为1.5,钝化时间为30 s,钝化温度为室温,干燥方式为热风吹干。使用该工艺得到的彩色钝化膜,色彩鲜艳光亮、耐蚀性较好,中性盐雾实验可达66 h。钝化后使用1 g/L高锰酸钾进行封闭后处理,可以进一步提高钝化膜的装饰性和耐蚀性能,中性盐雾时间可达72 h。SEM测试结果表明,经过该工艺钝化得到的彩色钝化膜,膜层致密、无孔隙和微裂纹。钝化后进行封闭处理可以进一步提高膜层厚度的均匀性。通过EDS能谱分析,钝化膜主要包含Zn、C、O、Fe、P、Ti、K等元素,其中C、O含量较多,说明单宁酸和锌在镀锌层表面生成螯合环。通过理论分析,钝化膜成色主要因为离子极化、d-d跃迁和薄膜干涉等综合结果。通过XYZ三刺激值对钝化膜颜色进行量化表征,引入Lab色空间,在色彩空间中表征钝化膜的颜色。经观察,钝化膜色彩和表征数值所代表的颜色一致,表明所选颜色系统和表征方法合理。