金属覆盖层 锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法（GB 9791-88)

　　本标准参照采用国际标准ISO 3613-80《锌和镉上铬酸盐转化膜—试验方法》。
　　1 主题内容
　　本标准规定了锌和镉上铬酸盐转化膜的下列项目的试验方法：
　　无色铬酸盐转化膜的存在；无色和有色铬酸盐转化膜中六价铬的存在及其单位面积的含量；无色和有色铬酸盐转化膜中总铬的单位面积的含量；有色铬酸盐转化膜的附着力。
　　2 引用标准
　　GB 6458 金属覆盖层 中性盐雾试验(NSS试验)
　　GB 9792 金属材料上的转化膜 单位面积上膜层质量的测定 重量法
　　GB 9800 电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜。
　　3 基本要求
　　3.1 试剂与设备
　　所有试剂均为分析纯试剂。水为蒸馏水或不低于同等纯度的水，设备为一般实验室设备。
　　3.2 试样
　　为保证试样具有代表性，试样应经过与工件相同的处理或直接取自工件。
　　进行第4章的试验时，试样的干燥温度不应超过60℃，并且铬酸盐转化膜上不应存在任何附加覆盖层，如油、蜡、聚合物或油性乳剂。
　　3.3 试验期限
　　为保证试验结果的准确性，试验应在下述期限内进行：
　　a.所有试验均在铬酸盐转化膜形成至少24h以后进行；
　　b.进行第4～5章的试验时，应在铬酸盐转化膜形成三天之内进行；
　　c.进行第6～7章的试验时，试验应在铬酸盐转化膜形成三十天之内进行。
　　4 无色铬酸盐转化膜的检定
　　4.1 试验溶液
　　50g三个结晶水乙酸铅[Pb(CH2COO)3·3H2O]溶于水，用水稀释至1L，其pH应在5.5～6.8之间。
对于在溶液的配制过程中所形成的白色沉淀，在保证溶液的pH值不低于5.5的前提下，可以加少量乙酸予以溶解。如果沉淀在加入乙酸后仍不溶解，或由于其他原因形成白色沉淀，就应重新配制试验溶液。
　　4.2 试验方法
　　滴一滴乙酸铅试验溶液(见4.1)于试样上，按下列方法检定无色铬酸盐转化膜。
　　4.2.1 在基体为锌的情况下，观察液滴点3min。在滴试验溶液后，至少经1min后才形成暗色或黑色斑点时，便说明存在无色铬酸盐转化膜。经3min以后才形成黑斑，说明转化膜上还存在附加覆盖层，例如蜡或油膜。
　　4.2.2 在基体为镉的情况下，观察液滴点1min。在滴试验溶液后，至少经6s后才形成暗色或黑色斑点时，便说明存在无色铬酸盐转化膜。经1min以后才形成黑斑，说明转化膜上还存在附加覆盖层。
　　注：①在60℃以上的温度下干燥的锌和镉上铬酸盐转化膜，由于脱水而失去保护性，将分别在1min和6s内出现黑斑。
　　②锌层上无色铬酸盐转化膜在1～3min之间或镉层上无色铬酸盐转化膜在6～60s之间形成黑斑，其反应时间上的差别既不能用于评价转化膜的质量，也不能用于评价铬酸盐处理工艺的优劣。即：不要超出以上规定来作任何评定。因为许多因素如基体表面纹理结构(粗糙度)、铬酸盐转化膜厚度的变化、试验的环境温度的变化、乙酸铅溶液pH值的准确控制等都对反应时间有影响。
　　5 无色和有色铬酸盐转化膜中六价铬的检定
　　5.1 试验溶液
　　0.5g二苯碳酰二肼溶于25mL丙酮和25mL乙醇的混合物中，加20mL 85%磷酸和30mL水，保存于暗色瓶中。如果试验溶液变混或失效，必须重新配制。
　　5.2 试验方法
　　滴1～5滴试验溶液(见5.1)于试样上，如果几分钟内出现红色到紫色，则说明膜中存在六价铬。不应考虑再晚出现的其他颜色，例如试液干燥后出现的颜色。
　　必要时，可以用已知未经铬酸盐处理的表面作空白试验来进行比较。
　　6 无色和有色铬酸盐转化膜中单位面积上六价铬含量的测定—二苯碳酰二肼光度法
　　6.1 方法提要
　　铬酸盐转化膜中六价铬溶于热的氢氧化钠溶液中，用硫酸酸化。六价铬在0.2～0.4N硫酸中与二苯碳酰二肼生成紫红色络合物，用磷酸二氢钠缓冲溶液降低显色液的酸度以稳定该络合物，然后测量其吸光度。
　　6.2 试剂
　　6.2.1 硫酸(1+4)。
　　6.2.2 氢氧化钠溶液(1%)。
　　6.2.3 磷酸二氢钠溶液 65g二个结晶水磷酸二氢钠[NaH2PO4·2H2O]溶于100mL水。
　　6.2.4 二苯碳酰二肼溶液(0.5%)0.05g二苯碳酰二肼溶于97mL乙醇，加3mL 0.1N盐酸的无水乙醇溶液，混匀，保存于暗色瓶中。
　　6.2.5 铬标准溶液 称取1.4144g基准重铬酸钾(预先经140～150℃烘1h，于干燥器中冷却至室温)溶于水，用水稀释至1L。再分取25.00mL溶液，用水稀释至1L。此溶液1mL含12.5μg铬。
　　6.3 工作曲线
　　于5个50mL容量瓶中各加0，1.00，2.00，3.00，4.00mL铬标准溶液(见6.2.5)用水稀释至20～30mL，加1.0mL硫酸(见6.2.1)和1.0mL二苯碳酰二肼溶液(见6.2.4)，摇匀。2min后，加5mL磷酸二氢钠溶液(见6.2.3)，用水稀释至刻度，摇匀。
　　用1cm比色皿，以水为参比，于波长540nm处，用分光光度计测量其吸光度，减去空白(即不加铬标准溶液)的吸光度，绘制工作曲线。
　　6.4 测定
　　在500mL烧杯或其他适当的容器中，加2.0mL氢氧化钠溶液(见6.2.2)和60mL水，加热至沸，浸入直径为80mm(或规格为50mm×100mm)的试样，继续沸腾1min。取出并用水吹洗试样，吹洗液盛入同一容器中，冷却。加1.0mL硫酸(见6.2.1)，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，此为试样溶液，同时做一试剂空白溶液。
　　移取2.00～25.00mL试样溶液(使其铬量5～50μg)于50mL容量瓶中，用水稀释至20～30mL，加1.0mL硫酸(见6.2.1)和1.0mL二苯碳酰二肼溶液(见6.2.4)，摇匀。2min后，加5mL磷酸二氢钠溶液(见6.2.3)，用水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿，以水为参比，于波长540nm处，测量其吸光度，减去试剂空白的吸光度，在工作曲线上查出铬量。
　　如果转化膜中六价铬含量太高，可使用适当减小的试样或增大试样溶液的稀释体积。
　　6.5 测定结果
　　转化膜中六价铬单位面积的含量以mg·m-2表示，按式(1)计算：
　　
　　式中：m—从工作曲线上查得的铬量，μg；
　　V1—分取试样溶液的体积，mL；
　　V—试样溶液的总体积，mL；
　　A—试样上转化膜的总表面面积，cm2。
　　7 无色和有色铬酸盐转化膜中单位面积总铬含量的测定—二苯碳酰二肼光度法
　　7.1 方法提要
　　转化膜溶于热硫酸中，用高锰酸钾将铬氧化至六价，在尿素的存在下，以亚硝酸钠还原过量的高价锰，六价铬在0.2～0.4N硫酸中与二苯碳酰二肼生成紫红色络合物。用磷酸二氢钠缓冲溶液降低显色液的酸度以稳定该络合物，然后测量其吸光度。
　　7.2 试剂
　　7.2.1 硫酸(1+4)。
　　7.2.2 氢氧化钠溶液(7N)280g氢氧化钠溶于水，用水稀释至1L。
　　7.2.3 高锰酸钾溶液(0.5%)。
　　7.2.4 亚硝酸钠溶液(1%)。
　　7.2.5 磷酸二氢钠溶液 同6.2.3。
　　7.2.6 尿素 固体。
　　7.2.7 二苯碳酰二肼溶液 同6.2.4。
　　7.2.8 铬标准溶液 同6.2.5。
　　7.3 工作曲线
　　同6.3。
　　7.4 测定
　　在500mL烧杯或其他适当的容器中，加30mL硫酸(见7.2.1)，加热至40～60℃，浸入直径为80mm(或规格为50mm×100mm)的试样，不断搅动试样5～15s。取出并用水吹洗试样，吹洗液盛入同一容器中，此为试样溶液，同时做一试剂空白溶液。
　　将溶液继续煮沸并滴加高锰酸钾溶液(见7.2.3)至紫红色2～3min不退(铬量高时，溶液呈暗红色)，冷却。补加1滴高锰酸钾溶液(见7.2.3)，摇匀，加15mL氢氨化钠溶液（见7.2.2）用水稀释至40～60mL，加0.5g尿素（见7.2.6）在充分摇动下，缓缓滴加亚硝酸钠溶液(见7.2.4)至高锰酸根的红色消失。待由于尿素与亚硝酸钠反应所产生的气泡消失后，转移至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。
　　移取2.00～25.00mL试样溶液(使其铬量为5～50μg)于50mL容量瓶中，用水稀释至20～30mL，加1.0mL硫酸(见7.2.1)和1.0mL二苯碳酰二肼溶液(见7.2.7)，摇匀。2min后加5mL磷酸二氢钠溶液(见7.2.5)，用水稀释至刻度，摇匀。用1cm比色皿，以水为参比，于波长540nm处，测量其吸光度，减去试剂空白的吸光度，在工作曲线上查出铬量。
　　如果转化膜中铬含量太高，可使用适当减小的试样或适当增大试样溶液的稀释体积。
　　7.5 测定结果
　　转化膜中总铬的单位面积的含量以mg·m-2表示，按式(1)计算。
　　8 有色转化膜附着力的试验
　　手持无砂橡皮或软纸，以通常压力来回摩擦试样表面10次，来检查转化膜的附着力。磨擦后，如果转化膜不磨损和脱落至露出锌或镉基体，则说明转化膜具有满意的附着力。
　　9 铬酸盐转化膜单位面积上膜层质量的测定
　　按GB9792进行测定。
　　10 腐蚀试验
　　按GB6458进行试验