铜及铜合金钝化常见故障及控制措施

毛喆，黄天勇，黄红武，梁亚东

（航空工业郑州飞机装备有限责任公司，河南 郑州 450005）

铜属于电位较正的金属，在一般常温干燥条件下不易氧化，但在大气中很容易氧化，生成Cu2O和CuO的薄膜，呈现紫红色，并在潮湿的环境中进一步腐蚀形成Cu2SO4·3Cu(OH)2、CuCO3·Cu(OH)2等绿色锈层[1]。为提高铜及铜合金的耐蚀性，常对其进行钝化处理。

1 常规的铜钝化工艺

铜及铜合金经铬酸盐或重铬酸盐浸渍，可获得略高于原有防护能力的钝化膜层[2]。在生产中按HB/Z 5081–1978《铜及铜合金化学钝化工艺》进行操作，工艺流程为：除油→流动热水洗→流动冷水洗→预腐蚀→流动冷水洗→光亮腐蚀→流动冷水洗→弱腐蚀→流动冷水洗→化学钝化→流动冷水洗→流动冷水洗→稳定处理(按需进行)→烘干。其中化学钝化采用重铬酸盐钝化的方法，工艺参数为：重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)100 ～ 150 g/L，硫酸(H2SO4，ρ= 1.84 g/mL)4 ～ 6 g/L，氯化钠(NaCl)5 ～ 10 g/L，室温，时间2 ～ 10 s。

铜钝化属于化学转化膜处理，是在没有外加电流作用下，依靠Cu/溶液界面上的化学反应形成化合物膜层。借助六价铬的强氧化性和硫酸的抛光性能，结合Cl−原子半径小、穿透性强的特点，铜及铜合金在上述溶液中浸泡后可生成一定厚度的钝化膜层。在实际生产中，常因各种故障导致铜及铜合金钝化品质下降。

2 铜钝化常见故障及控制措施

2. 1 制件原始状态差

钝化膜的外观品质首先取决于零件的原始表面状况，只有具有足够的化学清洁度的表面才能获得品质良好的膜层[3]。导致制件原始状态差的常见原因有线切割加工和热处理两个方面。

2. 1. 1 线切割加工对钝化膜的影响