六价铬是剧毒性致癌物质,对人体和环境都有很大的伤害,为了消除六价铬带来的不利影响,人们一直在寻找可以替代铬酸盐钝化的物质。三价铬与六价铬很多性质都很相似,而且三价铬的毒性只有六价铬毒性的百分之一,所以三价铬钝化被喻为现代最有可能完全代替铬酸盐钝化的物质。但是,目前国内三价铬钝化膜的耐腐蚀性还不理想,而且有的钝化膜在短时间内会出现六价铬,针对问题,研究了一种具有较好耐腐蚀性和稳定性的三价铬钝化膜。 本文结合相关文献,首先利用锌酸盐镀锌法制备了镀锌层,然后系统地研究了镀锌层上三价铬钝化处理工艺,其中主要研究了两种络合剂相结合的方法,来提高钝化膜的耐蚀性与稳定性。采用硫酸铜点滴、氯化钠溶液浸泡等方法,分析了钝化液中各成分对钝化膜的影响；采用扫描电镜SEM、光电子能谱XPS等方法观察这两种钝化膜层的组织形态、分析了膜层微区成分以及三价铬元素价态。最后探讨了三价铬钝化膜形成和耐腐蚀机理。 络合剂用丙二酸柠檬酸复配,与三价铬形成更稳定的络合物,这样既可以增强钝化膜的耐腐蚀性,也可以使钝化膜更稳定；金属离子添加剂钴离子,它与溶液中的阴离子或络合剂形成复杂的不溶性化合物沉积在钝化膜的孔隙中,使钝化膜更加致密。通过这种作用,使钴离子的添加明显增强了钝化膜的耐腐蚀性能；实验证明,硫酸根对钝化膜的外观及耐腐蚀性都有一定的积极作用；氯离子Cl-为金属溶解的促进剂,通过加速阳极溶解使膜的生成速度加快,缩短钝化时间。另外,Cl-通过“阴离子效应”使胶体沉淀反应匀速进行,生成均匀细小的沉淀颗粒,充分地填充在钝化膜的孔隙中,提高膜的耐蚀性。封闭剂可以进入钝化膜中,与其它物质一起沉积,有利于增强钝化膜的耐蚀性。 本文还探讨了钝化液的pH、钝化温度和钝化时间对钝化膜的耐蚀性能的影响,并选择出最佳钝化工艺：10g/L CrCl3·6H2O、1 g/L硫酸锌、2.1 g/L钴离子、5 g/L丙二酸、6 g/L柠檬酸、0.25 g/L Cl-、4 g/L NaNO3、10 g/L硅酸钠、pH=2.0、钝化温度为室温、钝化时间55s。XPS分析表明,此三价铬钝化膜在空气中放置65天后,钝化膜中不含有六价铬；耐腐蚀实验表明,此钝化膜耐腐蚀性能良好,盐水浸泡实验达到了138h,另外,其耐高温性能比六价铬钝化更好。