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达克罗工艺 达克罗表面处理技术及应用

导语:原标题:达克罗表面处理技术及应用介绍了达克罗技术的发展及应用现状、基本原理、基本配方、制备工艺和涂层检测。总结了达克罗技术的优异性能和存在的问题。达克罗涂层技术具有广阔的应用前景,尤其在替代电镀防腐方面发挥着重要作用。综述了达克罗技术的最新进展。 1导言 达克罗技术由美国化

原标题:达克罗表面处理技术及应用

介绍了达克罗技术的发展及应用现状、基本原理、基本配方、制备工艺和涂层检测。总结了达克罗技术的优异性能和存在的问题。达克罗涂层技术具有广阔的应用前景,尤其在替代电镀防腐方面发挥着重要作用。综述了达克罗技术的最新进展。

1导言

达克罗技术由美国化学联合公司于20世纪70年代初研发,并于1993年引入中国。在中国被称为锌铬膜。这种薄膜是以锌粉和铬液为基料制成的水溶性薄膜

涂层直接浸涂在处理后的工件表面,干燥烧结,最终形成一层全新结构和性能的无机保护膜层。达克罗技术问世后,因其具有传统电镀无法比拟的优势,迅速被引入世界。被誉为具有划时代意义的表面处理行业革命性产品,被称为绿色表面处理技术。

2达克罗技术发展及应用现状

目前达克罗技术在亚太地区发展和应用最好,尤其是在日本。达克罗表面处理技术广泛应用于标准零件,尤其是发达国家的高强度钢零件。美国是第一个应用达克罗技术的国家。早在20世纪70年代,美国军用标准MIL-C-87115就明确指出,应采用锌铬膜表面技术代替镀锌、镀镉和阳极氧化,以消除污染,解决氢脆和疲劳断裂问题。1987年10月,美军发布了军事标准MIL-C-87115,标题为浸入式锌板/铬酸盐分散涂层

1993年,南京洪光空卫生设备厂率先从日本NDS公司引进达克罗。国内表面处理工作者也开始从多个角度和层面对其进行探索和研究,通过消化吸收逐步实现了设备、工艺和达克罗处理液的国产化。前期达克罗处理液中使用的国产金属粉末主要是国产球形锌粉,无论是处理液的稳定性还是膜的使用性能都远远落后于国际。近年来,国内很多单位掌握了制造片状锌粉和铝粉的关键技术,也能提供相关的生产设备。国产处理液已经进入实用阶段,与进口处理液的差距越来越小,基本达到了国外90年代后期的水平,使得达克罗处理成本显著降低,对该工艺的推广具有重要意义。

早在1996年,机械工业就将大可列为重点资助的清洁生产发展项目。1999年,达克罗被国家环保总局列为国家重点环保实用技术,成为电镀涂料行业的热点。2002年,国家质量监督检验检疫总局发布了GB/T 18684-2002《锌铬涂层技术条件》,促进了达克罗技术在我国的快速推广应用。

3达克罗涂层的特点

达克罗涂层具有优异的耐腐蚀性、耐候性和耐化学性;耐热性优异;防止双金属腐蚀;无氢脆,特别适用于高强度钢工件的表面处理;优秀的电镀能力;涂料底漆好;可应用于各种金属表面;低污染;可以提高摩擦性能;匹配精度好等特点。达克罗涂层也有其缺点:硬度低、耐磨性差限制了其应用;涂层溶液和涂层中有一定量的Cr6+。达克罗涂层延展性不好;涂料制备能耗高;达克罗涂层耐酸碱性差;不适合小规模生产;达克罗涂层颜色单一。

4达克罗处理工艺

4.1达克罗处理溶液的组成

目前达克罗处理液已经系列化,可以根据不同用途添加一些相应的成分,其基本组成如表1所示。

4.3.3达克罗薄膜的耐腐蚀机理

A.金属锌的可控自牺牲保护;

B.铬酸使金属表面形成一层致密的不易被腐蚀的氧化膜;

C.锌片和铬化合物的屏蔽效果。

5达克罗的应用

由于达克罗薄膜的诸多优点,达克罗技术得到了迅速而广泛的应用。它首先取代了机械镀锌工艺,正在取代高强度零件的电镀锌工艺,热浸镀锌工艺也可能被它取代。

达克罗技术已广泛应用于汽车工业。并延伸到农业机械、家用电器、建筑、军事、船舶、铁路、电力、航海空航空航天、桥梁、矿山等领域。

除了普通钢,达克罗技术还可以用于处理铸铁件和铝件。经过特殊预处理后,可用于粉末冶金零件。目前,达克罗涂层已被广泛用于替代镀锌层、蓝色涂层、磷化层和阳极氧化层。

5.1高强度紧固件的应用

达克罗320和达克罗500是国外最常用的达克罗型号。达克罗t320无特殊润滑特性,摩擦系数约为0.24±0.04。在达克罗320涂层中引入干润滑剂PTEE,可以在不影响耐蚀性的情况下降低摩擦系数,缩小摩擦系数分布。生产了一种新的达克罗500薄膜,以确保在紧固过程中无需添加润滑剂就能很好地控制扭矩/应力关系。这种膜的摩擦系数约为0.14±0.01,特别推荐用于轴向夹紧载荷接近其弹性极限的高抗拉强度螺栓,特别是对润滑有特殊要求的零件,也能满足汽车厂家的密封控制要求。对摩擦系数有特殊和特定要求的用户可以达到300至500达克罗之间的摩擦系数。另一种改善达克罗涂层摩擦行为的方法是在达克罗320涂层的密封溶液中加入摩擦改性剂。

5.2代镉镀层的应用研究

镉镀层是消耗镉的主要途径之一,也是镉污染的主要来源。研究取代镉镀层的方法一直是表面处理领域的热点。Phi1.H.Simon博士评估了25种可能替代镀镉层的系统的耐腐蚀性、涂层厚度均匀性和摩擦性能。对比标准为镀镉的黄色铬酸盐钝化层,其中10层因盐雾试验不符合要求而被剔除,其余15层如表2所示。达克罗500是两个选定的系统之一。另一种改善达克罗涂层摩擦行为的方法是在达克罗320涂层的密封溶液中加入摩擦改性剂,例如Plus L的密封溶液中含有摩擦改性剂。

1995年,克莱斯勒通过6个月至1年的加速试验和现场试验,对17个系统进行了评估,综合考察了各方面因素,确定达克罗320涂层是紧固件镀镉的最佳替代品。克莱斯勒用镀镉替代了87%对紧固载荷敏感的紧固件,并将其扩展到要求紧固载荷与扭矩关系稳定、提高耐腐蚀性的紧固件。达克罗涂层和镉涂层的综合性能见表3。除延展性和导电性外,达克罗涂层的性能等于或优于镀镉钝化层。达克罗涂层在很多场合已经取代了镀镉。

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