达克罗技术标准.docx
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达克罗技术标准
达克罗技术简介
达克罗(Dacromet)是一种新型的金属表面保护工艺,国内又称为锌铬涂层,2002年国家质量监督检验检疫总局发布了“锌铬涂层 技术条件”的中华人民共和国国家标准,标准号为GB/T18684-2002,为达克罗涂层的生产和检测带来了方便。
与传统的电镀锌相比,达克罗的耐腐蚀性能好,而且在涂覆全过程中无污染,成为符合环保要求的一项“绿色工程”。
应用该技术可以使基体表面具有耐蚀、耐高温氧化、隔热和密封等性能。
这一技术不仅在航空航天、石油化工、机械制造、公路、铁路、码头等领域得到了广泛的应用,而且已推广到电器行业中。
1 达克罗涂层的特点
(1)生产过程无污染。
达克罗涂覆生产过程中,工件在前处理时,仅生成少量的铁锈和粘附在工件表面的油污,整个生产是在一个封闭循环的工序中进行,达克罗涂液在固化时向外排放的主要是涂液中的水份,因此对外界无污染。
(2)极强的抗腐蚀性能。
达克罗涂层的厚度一般情况下,一涂的厚度3~5μm,二涂二烘在6~10μm,根据统计,在标准盐雾试验下,达克罗涂层每100h消耗1μm,而电镀锌时涂层每10h即消耗1μm,因此达克罗涂层的抗盐雾侵蚀能力,在同等涂层厚度下,是电镀抗腐能力的7~10倍。
做的好的达克罗的涂层,耐盐雾侵蚀能力可达1000h以上。
(3)高渗透性。
达克罗涂液是水溶性的涂液,所以它的渗透性非常好,在细微的空隙的中也能形成涂层,其深涂能力远优于电镀。
与电镀相比,对于小孔的内壁,电镀时是很困难的,但达克罗涂覆时则能很好的涂覆上去。
有人曾做过试验,收紧的弹簧件经过达克罗处理后,放开后再作盐雾试验,其耐盐雾试验的时间仍可达到240h以上,说明达克罗涂液已渗入紧密结合的缝隙处。
(4)无氢脆。
达克罗处理的一个特点是工件在前处理时不进行酸洗。
氢脆是传统电镀锌工艺不能完全克服的弊端,由于达克罗工艺不对工件进行酸洗,就可以避免氢离子侵蚀钢铁基体,因此达克罗涂层特别适用于6~1000N/mm2的高强度螺栓和弹簧种类的工件的表面防腐保护。
(5)高附着性。
达克罗的涂层经过高温烘烤后,在工件的表面形成了由锌、铝片及复合盐组成的涂层,它与钢铁基体有着良好的结合力,所以它的附着性相当的好。
同时,这样形成的涂层表面,有利于各种涂料的再涂装。
(6)极好的耐热性。
达克罗涂层是在300℃左右的温度条件下固化的形成的,因此它能长时间在高温条件下工作,其涂层的颜色不改变,耐热腐蚀性极好。
(7)较好的耐候性。
达克罗在一定层厚下可以经受二氧化硫、酸雨、烟尘、粉尘的侵蚀。
被用于市政工程中。
经检测,其耐SO2试验可达3周,此外还具有一定耐化学药品的腐蚀性,在汽油、机油中耐蚀性较好。
(8)低摩擦性。
在达克罗涂层中加入高分子材料,经适当处理工件的为摩擦系数0.06~0.12,经一般处理为0.12~0.18,能满足工业的需要。
(9)涂层厚度易控制。
一般达克罗涂层的厚度,二涂二烘可以控制在6~8μm之间,用于紧固件的表面防腐处理时,其配合精度可以符合6g/6H的精度,不会出现象热镀锌处理过的紧固件在操作中易破坏涂层的现象。
(10)涂层硬度低。
达克罗涂层本身的硬度仅有1~2H,再加上它较薄,达克罗涂层不适用于运动件或在高耐磨的条件下使用。
由于达克罗涂层具有上述十大特点,所以适用于电器设备的金属表面涂覆。
2达克罗涂层的组成及防锈机理
达克罗处理涂液是由直径四到五个微米,厚零点四到五微米的锌片、铝片、无水铬酸、乙二醇、氧化锌等组成的分散性水溶液。
把被处理的工件放入处理液中浸泡或喷涂后,使工件的表面薄薄地粘附上一层涂液,然后在固化炉中加热至300℃左右,使涂层中的6价的铬被乙二醇等有机物还原,生成不溶于水、不定形的nCrO3、mCr2O3,在它的作用下,将锌片与铝片粘结在一起,在工件的表面形成数十层的层层相叠的涂层,同时达克罗涂液中的无水铬酸,使工件表面氧化,使涂层与工件表面的结合力增强。
达克罗涂层的防锈机理一般认为是以下几点:
(1)锌粉的受控自我牺牲保护作用 ;
(2)铬酸在处理时使工件表面形成不易被腐蚀的稠密氧化膜;
(3)由几十层叠加在一起的锌片和铝片组成的涂层,形成了屏蔽作用,增加了侵入者到达工件表面所经过的路径。
电镀锌是在钢铁表面直接覆盖一层锌,腐蚀电流很容易在各层之间流动,尤其在盐雾环境中,大幅度减小保护电流使锌易于消耗,在处理中早期阶段产生了白锈或红锈。
而达克罗处理是由一片片各自覆盖铬酸化合物的锌片组成,电导适中,所以有极佳的抗腐性能。
层层覆盖的锌片相互叠加形成了屏蔽,即使在盐雾试验中锌的析出速度也受到了控制。
而且,由于达克罗干膜中铬酸化合物不含有结晶水,其抗高温性及加热后的耐蚀性能也很好。
3 达克罗工艺过程和应用
达克罗涂覆工件,可以采用浸涂法,这是最常用的一种方法,主要用于标准件或比较小的工件,对于尺寸比较大的零件,可以采用喷涂或刷涂,在生产中到底采用哪一种方法进行表面涂覆,可以根据零件的尺寸、形状、质量要求、加工量等来选择适宜的表面涂覆工艺。
下面以浸涂为例,采用二涂二烘时的达克罗处理过程如下:
待加工工件→清洗脱脂→检验→抛丸去氧化皮→检验→工件浸入涂液中→取出沥液→离心甩干→将料倾倒在料筐或网带上→分散倒出的工件,使互相不重叠在一起→进炉预热,去除涂层中的水份→高温烘烤烧结,进行涂层固化→降温冷却→出炉→质量检验→工件浸入涂液中→取出沥液→离心甩干→将料倾倒在料筐或网带上→分散倒出的工件,使互相不重叠在一起→进炉预热,去除涂层中的水份→高温烘烤烧结,进行涂层固化→降温冷却→出炉→质量检验→包装入库或出厂达克罗技术目前在国内,在汽车行业应用较广,例如上海大众、广州本田、武汉神龙、一汽红旗、二汽东风等。
在变压器、电气电子行业,各种家用电器电子产品、通讯器材、高低压配电柜的上面,都得到了应用。
例如深圳有个专为电子行业配套的公司,专门上了条达克罗涂覆生产线,进行电器产品和各类标准件的表面防腐处理。
如皋高压电器厂、沈阳、西安、平顶山高压开关厂等都自己筹建了达克罗涂覆生产线,除满足自己生产的电器产品的防腐需要外,还对外承接加工处理。
在地铁、轻轨、桥梁、隧道的金属结构件、标准件、紧固件、预埋件、高速公路的波形护栏等的应用。
目前,上海新建的高架和轻轨的关键结构件、标准件,都采用了达克罗技术。
达克罗是一种金属表面防腐的新技术,而且是一种环保型的新技术,应用越来越广泛,我们可以在要求较高的防腐性产品中,根据具体需要选择采用;达克罗件可取代电镀锌、电镀铬、热浸镀锌、不锈钢紧固件和标准件。
当然,达克罗产品也存在着弱点, [3]尽管如此,随着达克罗技术的普及和发展,技术的进步,新的材料的采用,其生产成本会有一个逐步降低的过程。
另外,从表面上看达克罗涂层的生产成本比较高,但从涂覆后工件的使用年限上看,减少了定期维修费用,总的算起来还是经济的。
以下部分引用沈阳航达公司的达克罗产品性能及企业标准,仅供参考
1、达克罗性能表
牌号
涂料组成
主要特性(供参考)
HDX320FG
A1组分:
11KG
A2组分:
4.0KG
B组分:
5.0KG
C组分:
0.035KG
涂料化学稳定性高,涂层呈现银灰色,金属质感强,涂层结合力均在4级以上,9微米的涂层中性盐雾实验寿命可达1000h,可顶涂。
HDX350FG
A1组分:
11KG
A2组分:
4.0KG
B组分:
5.0KG
C组分:
0.035KG
涂料化学稳定性高,涂层呈现亮灰色,涂层结合力均在4级以上,9微米涂层的中性盐雾实验寿命可达1000h以上,是水泥预埋件的专用涂料。
HDX380
A1组分:
11KG
A2组分:
4.0KG
B组分:
5.0KG
C组分:
0.035KG
涂料化学稳定性高,涂层呈现银白色,金属质感强,涂层结合力均在4级以上,9微米的涂层中性盐雾实验寿命可达1000h,可顶涂。
2、产品标准
Q/SHD·J02·01-2002
钢铁构件锌铝铬、锌铬防腐涂料
1范围
本标准规定了钢铁构件锌铝铬、锌铬防腐涂料的产品分类、试验方法、检验规则、标志、使用说明书、包装、运输和贮存。
本标准适用于替代电镀锌、电镀镉和热浸镀锌的锌铝铬、锌铬防腐涂料(以下简称涂料)。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T5270-1985金属基体上的金属覆盖层(电沉积和化学沉积层)附着强度试验方法
GB/T6462-1986金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法
GB/T10125-1997人造气氛中的腐蚀试验盐雾试验(SS)
GB/T18684-2002锌铬涂层技术条件
ISO10683-2000使用锌片涂层的紧固构件
3产品分类
3.1产品按原料配比成份分为锌铝铬涂料和锌铬涂料。
3.2涂料牌号
HDX□□
用数字表示产品类别;本公司的产品标号。
产品类别320为锌铝铬涂料,350为锌铬涂料。
标注示例:
HDX320F
HD为本公司字号"航达"的汉语拼音字头,X为"锌基涂料"的汉语拼音字头,320为产品的类别,F为填加氟的产品。
4要求
4.1交付使用的涂料应符合本标准的规定,应按规定原料工艺生产制造。
4.2感官性状
涂料呈银灰色,浆状体,无外来杂质。
4.3理化指标
理化指标应符合表1规定。
表1理化指标
项目
指标
pH
3-5
粘度(涂4杯)S
20-40
密度g/cm2(25±2oC)
1.30-1.36
分散度25±2oC
4h后无明显的固液分离层,无不流动的金属粉末沉淀
4.4性能指标
4.4.1耐蚀性能指标按ISO10683标准的规定,指标见表2。
表2耐蚀性能指标
序号
涂层厚度(μm)
涂敷量(mg/dm2)
中性盐雾试验寿命(h)
1
4
180
240
2
5
225
480
3
8
360
720
4
9
405
960
注:
序号1的工艺为一涂一烧;2为二涂二烧;3为二涂二烧;4为三涂三烧。
4.4.2其他性能指标应符合表3规定。
表3其他性能指标
序号
项目
指标
1
快速腐蚀试验
1.5h不得有红锈出现
2
附着强度(胶带试验)
涂层不得剥落和露底,允许胶带变色和粘着锌铝粉粒V
3
附着强度耐热性150℃
3h后进行胶带试验,涂层不得剥落和露底,允许胶带变色和有粘着锌铝粉粒
4
耐湿热性
240h无红锈,无起泡,无涂层分离
5试验方法
5.1感观性状
在自然光线下,以目视进行涂料的感观性状外观检查。
5.2理化指标
5.2.1酸度值
配制好的涂料用数显式pH仪器检验涂料的酸度值,测试前应采用pH4和pH7的标准缓冲溶液标定仪器。
5.2.2粘度
在25±2℃时用涂-4粘度计检验配制的成品涂料。
成品涂料在12h时进行粘度检验。
5.2.3密度
在25±2℃时用密度计检测涂料的密度。
5.2.4分散度
用200ml以上的玻璃量筒检验涂料的分散度,静置沉降4h后观察是否有明显地固液分离现象,然后将量筒中的涂料倒出,用干净的玻璃棒检查底部是否有不流动的锌铝粉末沉积层。
5.3性能指标
5.3.1涂层的烘烤程度
各项试验所采用的试样均需要进行涂层的烘烤程度检查。
在涂层的某一点上滴1滴氢氧化铵(NH4OH),涂层应30s内变成黄色,说明烘烤程度适当。
注:
所用氢氧化铵(NH4OH)为分析纯浓氨水,应在照明良好的通风橱内进行检验。
没有出现黄色说明烘烤过度或烘烤不足。
烘烤不足可通过对涂层的溶解直至出现基体金属加以鉴定,其方法是采用手动的摩擦试验方法,用浸泡氨水的棉球擦拭涂层。
烘烤不足时,可通过重新加热至320℃,保温适当时间后达到氨水点黄的要求。
5.3.2涂层的厚度
涂层的厚度检验采用金相显微镜法,按GB/T6462要求进行。
5.3.3涂覆量
采用溶解称重法,按GB/T18684要求的试验方法进行。
5.3.4耐盐雾腐蚀
按照GB/T10125相应规定进行。
5.3.5快速腐蚀
将样品浸入加热到70℃的20%(重量百分比)的硝酸铵水溶液中。
加热硝酸铵水溶液应采用恒温水浴设备,每隔20min检查一次。
5.3.6附着强度
采用胶带试验方法检测涂层的附着强度,胶带试验按GB/T5270要求进行。
5.3.7附着强度耐热性
耐热性试验应采用有风扇的干燥箱中加热受检样品。
采用胶带试验方法检测涂层的附着强度,胶带试验按GB/T5270要求进行。
5.3.8耐湿热性能
湿热性能在湿热试验箱中进行,湿热试验箱应能调整和控制温度与湿度。
将湿热试验箱温度设定为40℃±2℃,相对湿度为95%±3%,将样品垂直悬挂于试验箱中,相互之间不应接触。
当湿热试验箱达到设定温度时,开始计算试验时间。
连续试验48h检查一次,观察是否出现红锈。
两次检查后,每隔72h检查一次。
每次检查后应变换样品的位置。
240h检查最后一次。
6检验规则
6.1同一配方、同一次投料的产品为一批。
6.2出厂检验:
涂料产品由生产厂的质量检验部门进行检验,检验合格并附有产品合格证方可出厂。
出厂的涂料按4.2、4.3条和4.4.2条第1、2、3项逐批进行检验。
6.3型式检验
6.3.1凡有下列情况之一者,应进行型式试验:
a)新产品投产前;
b)正式生产后,如设备、原材料、工艺有较大的改变,可能影响产品性能时;
c)产品停产一年后,恢复生产时;
d)正常生产每二年进行一次;
e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求。
6.3.2型式检验的产品从出厂检验合格品中随机取样,型式检验的项目为本标准第4章全部项目。
6.3.3检验中如有不合格项时,应加倍取样对不合格项进行检验,如仍不合格,则判该批产品为不合格品。
7标志、使用说明书、包装、运输和贮存
7.1标志
每个包装桶上应贴有标签,标签上注明:
a)生产厂名称、厂址;
b)产品名称;
c)组分类型;
d)产品牌号、毛重、净重;
e)本标准编号;
f)检验日期;
g)生产日期;
h)有效日期。
7.2使用说明书
涂料产品的使用说明书标注如下内容:
a)产品概述;
b)产品组分;
c)使用说明;
d)注意事项。
7.3包装
涂料由A、B、C三组分组成。
A组分用带有密封盖的铁桶包装;B组分用结实的塑料桶或铁桶包装;C组分用塑料桶包装。
产品也可按需方要求的批重和包装方式进行包装。
7.4运输和贮存
7.4.1涂料产品在运输过程中应注意防潮和防污染。
7.4.2各组分涂料应存放于清洁、避光、干燥的场所,温度不得超过25℃,注意通风、防火。
7.4.3涂料产品在上述条件下贮存,自生产之日起,有效贮存期为1年。
超过贮存期可按本标准规定项目进行检验,如结果合格,仍可使用。